Preview

Вестник Московского университета. Серия 5. География

Расширенный поиск

Изменчивость склоновой составляющей баланса наносов в эрозионно-русловой системе антропогенно преобразованного бассейна малой реки

https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.80.4.5

Аннотация

В статье на примере бассейна малой реки (верховье р. Ворсклы площадью 1,85 тыс. км2 , Белгородская область) рассматривается пространственно-временная изменчивость склонового стока наносов и оценивается ее влияние на величину расхода взвешенных наносов на замыкающем гидропосту. По данным гидрологического поста с. Козинка – р. Ворскла (116 км от истока) проанализированы временные ряды среднегодовых расходов взвешенных наносов с 1960 по 2021 г. Для расхода наносов установлена высокая неоднородность – за рассматриваемый период он снизился в 6,7 раза (по средним значениям с 0,27 до 0,04 кг/с). Установлено, что в балансе взвешенных наносов преобладает склоновая (бассейновая) составляющая, которая на аграрных водосборах преимущественно представлена смытым с пашни почвенным материалом. Содержание взвешенных наносов в речном стоке находит больший отклик к изменению интенсивности эрозии от снеготаяния, чем ливневой. Однако критическое снижение слоя талого стока, вызванное климатическими изменениями последних десятилетий, привело к снижению вклада эрозии при снеготаянии в годовые почвенные потери и, как следствие, к сокращению расхода взвешенных наносов в створе гидропоста. Количественная оценка темпов эрозии от ливневых осадков по модели WaTEM/SEDEM показала, что основным источником наносов являются распаханные территории – ежегодно с пашни выносится 228,8 тыс. т почвенного материала. При этом в речную сеть поступает 76 тыс. т, т. е. 66% мобилизованного ливневым стоком почвенного материала аккумулируется в пределах водосбора. Рассмотрена динамика зарегулированности речного стока прудами. К настоящему времени с 62% площади водосбора твердый сток перехватывается прудами. За последние 40 лет площадь перехвата твердого стока увеличилась на 30%, а объем поступающих наносов в незарегулированную речную сеть сократился на 47%. Пруды и вышележащая овражно-балочная сеть задерживают 61,4 тыс. т наносов, что составляет 81% от объема склоновой эрозии бассейна. Таким образом, климатически обусловленное уменьшение талого стока с водосбора в сочетании со снижением максимальных расходов воды в половодье и водохозяйственными мероприятиями по регулированию речного стока нашли отклик в резком падении расхода взвешенных наносов с 1980-х гг. и их дальнейшем постепенном снижении.

Об авторах

Ж. А. Буряк
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия

Ж.А. Буряк - Вед. науч. сотр., канд. геогр. наук.; Институт экологии, биотехнологии и природопользования, Научно-исследовательская лаборатория «Баланс С»



А. Д. Спесивцева
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Россия

А.Д. Спесивцева - Лаборант; Институт наук о Земле, кафедра прикладной геологии и горного дела



Список литературы

1. Барабанов А.Т., Петелько А.И. Факторы склонового весеннего стока на серых лесных почвах в Центральной лесостепи // Вест. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2023. Т. 78. № 4. С. 18–27. DOI: 10.55959/MSU0579-9414.5.78.4.2.

2. Безухов Д.А., Голосов В.Н., Панин А.В. Оценка коэффициента доставки наносов малых водосборов в лесостепных и степных районах Восточно-Европейской равнины // Известия РАН. Сер. геогр. 2019. № 4. С. 73–84. DOI: 10.31857/S2587-55662019473-84.

3. Голосов В.Н., Жидкин А.П., Петелько А.И. и др. Полевая верификация эрозионных моделей на основе исследований малого водосбора в бассейне р. Воробжи (Курская область) // Почвоведение. 2022. № 10. С. 1321– 1338. DOI: 10.31857/S0032180X22100045.

4. Гусаров А.В., Шарифуллин А.Г. Современная эрозия и сток взвешенных наносов на степном юго-востоке Русской равнины (бассейн р. Самары) // Известия РАН. Сер. геогр. 2019. № 1. С. 37–51. DOI: 10.31857/S2587-55662019137-51.

5. Иванов В.А., Чалов С.Р. Оценка баланса наносов рек Обь и Енисей // Геоморфология. 2021. Вып. 52. № 3. С. 79–89. DOI: 10.31857/S0435428121030056.

6. Канатьева Н.П., Краснов С.Ф., Литвин Л.Ф. Современные изменения климатических факторов эрозии в Северном Приволжье // Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 17 / под ред. Р.С. Чалова. М.: МГУ, 2010. С. 14–28.

7. Козлов Д.Н., Жидкин А.П., Лозбенев Н.И. Цифровое картографирование эрозионных структур почвенного покрова на основе имитационной модели смыва (се верная лесостепь Среднерусской возвышенности) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Доку чаева. 2019. Вып. 100. С. 5–35. DOI: 10.19047/0136-1694-2019-100-5-35.

8. Корнилова Е.А., Лисецкий Ф.Н., Родионова М.Е. Гидроэкологические особенности реки Ворсклы (российский участок) в контексте природно-хозяйственных изменений // Региональные геосистемы. 2023. Т. 47. № 4. С. 550–568. DOI: 10.52575/2712-7443-2023-47-4-550-568.

9. Кумани М.В., Шульгина Д.В., Киселев В.В. Многолетняя динамика основных элементов стока рек в пределах Центрального Черноземья // Региональные геосистемы. 2021. Т. 45. № 4. С. 617–631. DOI: 10.52575/2712-7443-2021-45-4-617-631.

10. Лисецкий Ф.Н., Буряк Ж.А., Маринина О.А. Геоморфологическая асимметрия разнопорядковых речных бассейнов (на примере Белгородской области) // Ученые записки Казанского ун-та. Сер. Естеств. науки. 2018. Т. 160. Кн. 3. С. 500–513.

11. Мозжерин В.В. Расчленение стока взвешенных наносов рек Северной Евразии на русловую и бассейновую составляющие и его геоморфологическая интерпретация // Региональные исследования природно-территориальных комплексов; под ред. В.В. Сироткина, Р.Р. Денмухаметова. Казань: Мед-док, 2012. С. 93– 100.

12. Фомичева Д.В., Жидкин А.П., Комиссаров М.А. Полимасштабные оценки варьирования эродируемости почв в условиях высокой неоднородности почвенного по крова Северной лесостепи среднерусской возвышенности // Почвоведение. 2024. № 2. С. 345–358. DOI: 10.31857/S0032180X24020116.

13. Эрозионно-русловые системы / под ред. Р.С. Чалова, А.Ю. Сидорчука, В.Н. Голосова. М.: ИНФРА-М, 2017. 697 с.

14. Batista P.V., Laceby J.P., Davies J. et al. A framework for testing large-scale distributed soil erosion and sediment delivery models: Dealing with uncertainty in models and the observational data, Environmental Modelling & Soft ware, 2021, vol. 137, art. 104961, DOI: 10.1016/j.env-soft.2021.104961.

15. Buryak Z.A., Narozhnyaya A.G., Gusarov A.V. et al. Solutions for the spatial organization of cropland with in creased erosion risk at the regional level: A case study of Belgorod Oblast, European Russia, Land, 2022, vol. 11, no. 9, art. 1492, DOI: 10.3390/land11091492.

16. Chizhikova N., Yermolaev O., Golosov V. et al. Changes in the regime of erosive precipitation on the European Part of Russia for the period 1966–2020, Geosciences, 2022, vol. 12, art. 279, DOI: 10.3390/geosciences12070279.

17. Lebedeva M.G., Lupo A.R., Chendev Y.G. et al. Changes in the atmospheric circulation conditions and regional climatic characteristics in two remote regions since the mid-20th century, Atmosphere, 2019, vol. 10, no. 1, art. 11, DOI: 10.3390/atmos10010011.

18. Lisetskii F. Water resources of rivers and erosion-accumulation processes, Biosc. Biotech. Res. Comm., 2022, vol. 15, no. 4, p. 1–3, DOI: 10.21786/bbrc/15.4.1.

19. Maltsev K., Yermolaev O. Assessment of soil loss by water erosion in small river basins in Russia, Catena, 2020, vol. 195, art. 104726, DOI: 10.1016/j.catena.2020.104726.

20. McCool D.K., Foster G.R., Mutchler C.K. et al. Revised slope length factor for the universal soil loss equation, Transactions of the ASAE, 1989, vol. 32, no. 5, p. 1571– 1576, DOI: 10.13031/2013.31192.

21. Rompay van A., Verstraeten G., Oost van K. et al. Modelling mean annual sediment yield using a distributed approach, Earth Surface Processes and Landforms, 2001, vol. 26, no. 11, p. 1221–1236, DOI: 10.1002/esp.275.

22. Yermolaev O.P., Mukharamova S.S., Maltsev K.A. et al. Geography and geoecology of Russia in the mosaic of river basins, Geography and Natural Resources, 2023, vol. 44, no. 3, p. 208–214, DOI: 10.1134/S1875372823030046.

23. Zhidkin A., Gennadiev A., Fomicheva D. et al. Soil erosion models verification in a small catchment for different time windows with changing cropland boundary, Geo derma, 2023, vol. 430, art. 116322, DOI: 10.1016/j.geoderma.2022.116322.

24. Электронные ресурсы

25. Булыгина О.Н., Веселов В.М., Разуваев В.Н. и др. Описание массива срочных данных об основных метеорологических параметрах на станциях России. URL: http://meteo.ru/data/basic-parameters/ (дата обращения 03.02.2025).

26. Речные бассейны Европейской России. URL: https://bassapr.kpfu.ru/mapbender/application/bassepr (дата обращения 03.02.2025).


Рецензия

Для цитирования:


Буряк Ж.А., Спесивцева А.Д. Изменчивость склоновой составляющей баланса наносов в эрозионно-русловой системе антропогенно преобразованного бассейна малой реки. Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2025;(4):49-62. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.80.4.5

For citation:


Buryak Zh.A., Spesivtseva A.D. Variability of the slope component of sediment balance for the erosion-channel system in anthropogenically transformed basin of a small river. Lomonosov Geography Journal. 2025;(4):49-62. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.80.4.5

Просмотров: 61


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0579-9414 (Print)