ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ КРУПНЫХ РЕК
По одному «срезу» времени [4, с. 127, табл. 6.1] дается приближенная оценка пределов водных ресурсов крупных рек, причем ресурсы понимаются как научно оправданная доля изъятия пресной воды от среднегодового стока.
Ранжирование параметров. Шаг группировки по рангам зависит от точности измерений гидрологических параметров рек. Шаг ранжирования по данным из первоисточника равен 5 км для длины, 5 км2 для площади и 0,1 км3 для средне
годового стока речной воды. В этом случае одинаковый ранг получают одинаковые значения показателей (табл.1). Авторы учебника [4] строки таблицы расставили по убыванию значений площади водосбора.
Отношение каждого параметра к самому себе дает rL, rS и rQ. Вектор типа «лучше→хуже» у трех гидрологических параметров совпадает: с уменьшением значений параметров L, S и Q происходит ухудшение гидрологических свойств реки из-за изъятия водных ресурсов. Тогда ранги трех параметров суммируются в сумму рангов Σr, по которой расставляются рейтинговые места для каждой крупной реки.
Эту методику можно применить к любым рекам, в том числе и к притокам. При этом количество учитываемых параметров не ограничивается.
Ранговые модели. В монарных отношениях каждый параметр системы крупных рек Земли принимается за независимую переменную. Тогда, в зависимости от своего ранга, получаются следующие закономерности:
длины крупных рек мира (рис. 1)
площади водосборного бассейна крупных рек Земли (рис. 2)
Таблица 1. Параметры крупнейших рек Земли
|
Крупная река мира |
Длина крупной реки |
Площадь бассейна реки |
Среднегодовой сток воды |
Сумма рангов Σr |
|||
|
L, км |
ранг rL |
S, т. км2 |
ранг rS |
Q, км3/ год |
ранг rQ |
||
|
Амaзoнка |
6280 |
1 |
6915 |
0 |
6930 |
0 |
1(01) |
|
Конго (Заир) |
4370 |
6 |
3820 |
1 |
1414 |
1 |
8(02) |
|
Миссисипи |
5985 |
2 |
3220 |
2 |
580 |
7 |
11(03) |
|
Ла-Плата |
4700 |
4 |
3100 |
3 |
725 |
5 |
12(04) |
|
Обь |
3650 |
9 |
2990 |
4 |
395 |
10 |
23(08) |
|
Нил |
6670 |
0 |
2870 |
5 |
73.1 |
17 |
22(07) |
|
Енисей |
3490 |
10 |
2580 |
6 |
610 |
6 |
22(07) |
|
Лена |
4400 |
5 |
2490 |
7 |
532 |
8 |
20(06) |
|
Нигер |
4160 |
8 |
2090 |
8 |
270 |
13 |
29(10) |
|
Амур |
2820 |
14 |
1855 |
9 |
355 |
11 |
34(11) |
|
Янцзы |
5520 |
3 |
1800 |
10 |
995 |
3 |
16(05) |
|
Макензи |
4240 |
7 |
1800 |
10 |
350 |
12 |
29(10) |
|
Ганг |
3000 |
13 |
1730 |
11 |
1230 |
2 |
26(09) |
|
Волга |
3350 |
11 |
1360 |
12 |
239 |
14 |
37(14) |
|
Замбези |
2660 |
16 |
1330 |
13 |
106 |
15 |
44(15) |
|
Св. Лаврентия |
3060 |
12 |
1290 |
14 |
439 |
9 |
35(12) |
|
Нельсон |
2600 |
17 |
1070 |
15 |
86 |
16 |
48(16) |
|
Оранжевая |
1860 |
18 |
1020 |
16 |
15.3 |
18 |
52(17) |
|
Ориноко |
2740 |
15 |
1000 |
17 |
914 |
4 |
36(13) |
Примечание: в скобках указаны места по рейтингу
Рис. 1. Ранговое распределение длины крупных рек Земли
Рис. 2. Ранговое распределение площади водосбора крупных рек
Конструкции уравнений (1) и (2) одинаковы, причем ранговое распределение значений длины становится упрощенным случаем от формулы (2).
Коэффициент корреляцииравен 0,9997 (показан вверху рис. 1), а максимальная относительная погрешность достигает 5,09 %. При этом кризисная вторая составляющая формулы (1) показывает резкое усиление антропогенного влияния с повышением ранга реки, начиная от реки Оранжевая из табл. 1.
По формуле (2) площади бассейнов рек кризисное влияние происходит плавне из-за установления вдоль водотоков водоохранных зон и водозащитных полос.
Модель рангового распределения среднегодового стока речной воды по сравнению с формулой (2) дополняется волновыми составляющими (рис. 3):
Рис. 3. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек
Первое волновое кризисное возмущение в виде третьей составляющей формулы (3) имеет переменную амплитудночастотную хаpaктеристику (АЧХ): A половина амплитуды колебательного возмущения стока у множества крупных рек Земли как некой условной популяции, км3/год; p -половина периода колебательного возмущения среднегодового стока у множества крупных рек в зависимости от природных и антропогенных катастроф.
Параметр Q стока речной воды столь информативен, что оказалось возможным получить еще пять волн возмущения среди 19 крупных рек Земли.
Вторая волна возмущения является вейвлет-сигналом [3] и группирует ранги 9-17 по формуле (рис. 4)
Рис. 4. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по четвертой составляющей модели
По формуле (4) и рис. 4 река Амур имеет нейтральную позицию среди рангов 9-17, реки Макензи, Нигер, Волга и Нил получили положительную оценку, а реки Св. Лаврентия, Обь, Замбези и Нельсон отрицательную.
В начале ранжированного ряда крупных рек образовалась группка (рис. 5) по формуле сигнала какой-то общности между ними
Здесь частота колебания постоянная, но амплитуда возмущения значений у среднегодового стока воды значима для многих средних и малых рек планеты, поэтому формула (5) достоверна и для рек Конго, Ганг и Янцзы.
Рис. 5. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по пятой составляющей модели
Следующая волна возмущения значений стока относится к рангам 7-17, объединяя их в одну группу (рис. 6) по статистической закономерности вида
Рис. 6. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по шестой составляющей модели
Остатки после формулы (6) оказались достаточно высокими, поэтому получилась следующий четкий сигнал (рис. 7) по формуле вейвлет-функции
Рис. 7. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по седьмой составляющей модели
В конце ранжированного ряда крупных рек Земли видно правильное расположение точек. Поэтому восьмая составляющая (рис. 8) получает вид
Остатки после модели (8) , показанные на рис. 9, сравнимы со среднегодовыми стоками малых рек. При этом общая статистическая модель получает вид суммы уравнений
Модель (9) имеет высокую адекватность и только водной точке получает максимальную относительную погрешность 0,17 % для реки Оранжевая.
Максимальная абсолютная погрешность -0.4394 км3/год наблюдается для реки Амур (ранг 11 по стоку), что в 15,3 / 0,4394 = 34,82 раза меньше по сравнению с рекой Оранжевая.
Из полученной статистической модели (9) рангового распределения среднегодового стока речной воды видно, что для дальнейшего анализа и установления пределов потрeбления пресноводных ресурсов необходимо составить список по всем крупным, средним и малым главным рекам Земли, то есть по рекам, впадающим в крупные озера, моря и океаны.
Рис. 8. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по восьмой составляющей модели
Рис. 9. Остатки после вычислений по модели (9) от факта по табл. 1
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Мазуркин, П.М. Закономерности устойчивого развития: Научное изд. / П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. 302с.
- Мазуркин, П.М. Геоэкология: Закономерности современного естествознания: Научное изд. / П.М. Мазуркин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 336 с.
- Мазуркин, П.М. Статистическая гидрология: Учебное пос. / П.М. Мазуркин, В.И. Зверев, А.И. Толстухин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 274 с.
- Михайлов, В.Н. Общая гидрология: Учебник / В.Н. Михайлов, А.Д. Добровольский. - М.: Высшая школа, 1991. - 368 с.
Статья опубликована при поддержке гранта 3.2.3/4603 МОН РФ
Статья в формате PDF
128 KB...
01 07 2026 20:20:26
Статья в формате PDF
119 KB...
28 06 2026 18:55:50
Статья в формате PDF
250 KB...
25 06 2026 11:11:15
Статья в формате PDF
109 KB...
24 06 2026 12:23:59
Статья в формате PDF 116 KB...
23 06 2026 4:24:41
Статья в формате PDF
100 KB...
21 06 2026 3:16:39
Система дополнительного экологического образования, базирующаяся на использовании современных педагогических моделей личностно-ориентированного обучения; применении передовых образовательных технологий, активных методов и форм полевой экологии, проектной деятельности, вовлечении в общественно-значимую исследовательскую и пpaктическую работу, создает оптимальные условия для развития креативных способностей одаренных детей в естественнонаучной области.
...
20 06 2026 18:19:36
Статья в формате PDF
114 KB...
19 06 2026 3:45:46
Ранее изучение химии способствует формированию у школьников целостного представления о природе, её материальном единстве, взаимосвязи живого и неживого, взаимообусловленности природных процессов. Приведены результаты 12-летнего эксперимента авторов по преподаванию химии с 7-ого класса, анонсированы программа и учебник «Волшебная химия. 7 класс», который создается в соавторстве с Заслуженным учителем России О.С. Гарбиеляном.
...
18 06 2026 23:10:28
Статья в формате PDF
283 KB...
17 06 2026 10:13:48
Статья в формате PDF
114 KB...
16 06 2026 11:26:42
Статья в формате PDF
119 KB...
15 06 2026 2:24:48
Статья в формате PDF
98 KB...
14 06 2026 21:51:35
Статья в формате PDF
113 KB...
13 06 2026 12:59:27
Изучена активность оксидоредуктаз в митохондриях различных органов свиней трех линий породы СМ-1 новосибирской селекции. Исследована активность цитохромоксидазы, сукцинатдегидрогеназы в митохондриях, супернатанте печении и сердца животных. Анализ всех экспериментальных групп показал, что по изменению ферментативной активности митохондрий лучшими являются свиньи линий Светлого и Совета.
Энергию клетке поставляют митохондоии. В состав митохондрий входят цитохромы, в частности, цитохром аа3(цитохромоксидаза), сукцинатдегидрогеназа. Во внутренней митохондриальной мембране приблизительно четвертую часть от общего белка составляют ферменты, которые принимают участие в трaнcпорте электронов и тканевом дыхании: флавопротеиды, цитохромы и ферменты, участвующие в синтезе макроэргов. Остальная часть общего белка внутренней мембраны митохондрий выполняет структурные функции вместе с входящими в ее состав липидами [1].
...
12 06 2026 1:23:33
Статья в формате PDF
253 KB...
11 06 2026 23:21:23
Статья в формате PDF
633 KB...
10 06 2026 0:43:32
Статья в формате PDF
121 KB...
09 06 2026 6:43:29
Статья в формате PDF
129 KB...
08 06 2026 4:14:11
Статья в формате PDF
114 KB...
07 06 2026 4:11:43
В настоящей работе предлагается оригинальный подход для объяснения процессов образования и распространения селей в горных условиях в условиях резкого увеличения вовлекаемых в этот процесс водных масс. Нами предлагается модель, согласно которой необходимыми условиями возникновения селя являются следующие: наличие глубинного трещинообразования в русле горной реки, перепад высот, наличие пула водной массы (обычно, – над областью будущего возникновения селя), обеспечивающего необходимый перепад гидростатического давления, а также выпадение осадков в виде обильных дождей, тающих снегов в верховьях селеопасных рек, провоцирующих это явление. Одним из принципиальных базовых допущений, на котором строится наша модель и которое подтверждается наблюдениями селевых катастроф, является то, что объем/масса водного селевого выброса может существенно превосходить оцениваемое количество выпавших осадков на поверхности. В связи с этим естественное объяснение получает общеизвестный факт, что не все ливневые дожди приводят к катастрофическим последствиям. Сущность и новизна нашей модели заключается в том, что в селевом взрыве активно участвуют как поверхностные, так и подземные воды, т.е. речь идет о 3D-механизме формирования селя. При этом в русле создается определенный участок – ворота селя, где начинает идти интенсивная подземная подпитка водой (за счет перепада давлений) основного импульса селя. И этот процесс может играть доминирующую роль. Нами предлагается математическая модель рождения и распространения селя, в основе которой лежат представления нелинейной гидродинамики волновых процессов с формированием солитонов. В рамках развиваемой концепции в заключительном разделе 5 данной статьи приведен краткий анализ возможных причин произошедшего катастрофического наводнения в г. Крымске (июль 2012 г.).
...
05 06 2026 19:15:38
Статья в формате PDF
151 KB...
04 06 2026 15:16:43
Статья посвящена актуальной морфологической проблеме – формирование слизистой оболочки желудка человека, в раннем эмбриогенезе. Проведен анализ и обобщение научных данных в отечественной и зарубежной литературе о формировании слизистой оболочки желудка. Рассматривается вопрос о процессе формирования врожденных пороков развития желудка.
...
03 06 2026 4:41:59
Статья в формате PDF
126 KB...
02 06 2026 1:58:51
Статья в формате PDF
299 KB...
01 06 2026 13:28:58
Статья в формате PDF
127 KB...
31 05 2026 3:48:53
Статья в формате PDF
106 KB...
30 05 2026 8:53:16
Статья в формате PDF
97 KB...
29 05 2026 16:58:37
В миниобзоре приведены сведения об основных результатах исследования эритроцитарных белков. Обсуждается строение и функции комплексов белка 4.1.R и белка 3 полосы, результаты исследованиябелков – трaнcпортеров, включая роль аквапорина 1 в трaнcпорте двуокиси углерода. Обсуждается представления о механизме Gárdos эффекта в эритроцитах. Приведены сведения об интеpaктоме белков цитозоля эритроцитов. Обсуждаются вопросы развития окислительного стресса в эритроцитах включая, роль белка пероксиредоксина 2. Показано участие гемоглобина в механизмах старения эритроцитов.
...
28 05 2026 13:34:18
Статья в формате PDF
121 KB...
27 05 2026 9:54:50
Статья в формате PDF
102 KB...
26 05 2026 2:55:23
Статья в формате PDF
113 KB...
25 05 2026 13:51:50
Статья в формате PDF
119 KB...
24 05 2026 5:11:11
Статья в формате PDF
96 KB...
23 05 2026 23:37:52
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
