Влияние климатических и антропогенных факторов на весенний сток в бассейне Дона

В статье рассмотрены современные особенности стока весеннего половодья в бассейне Дона за 1930-2017 гг. Его масштабные изменения за последние полвека приурочены к 1980 и 2006-2010 гг. В эти периоды наблюдались наиболее существенные климатические изменения, усугубленные в XX в. значительно возросшим антропогенным регулированием стока многочисленными водохранилищами. Применение метода интегральных кривых совместно со статистическим анализом слоя весеннего стока по данным 50 гидрологических постов позволило разделить вклад климатических изменений и антропогенной составляющей в формирование современных тенденций сокращения половодного стока на реках бассейна Дона. По результатам проведенных исследований установлено его сокращение за последние 40 лет в среднем на 30-40%: от 10% в верховьях Воронежа, Хопра и Медведицы до более чем 50-60% в бассейнах рек Северский Донец и Оскол. По характеру изменения весеннего стока реки бассейна Дона разделены на три группы: с началом периода сокращения стока после 1980 г., после 2006-2010 гг. и без изменений весеннего стока. По проведенным оценкам величина видимого испарения с поверхности водохранилищ в бассейне Дона выше Цимлянского водохранилища сравнительно невелика и составляет 0,09 км3 или 0,5% от среднегодового стока Дона в створе города Калач-на-Дону. Однако в маловодные годы на водосборах с интенсивной хозяйственной деятельностью этот фактор может значительно усиливать дефицит водных ресурсов. Подсчитано, что доля суммарного полезного объема водохранилищ в бассейнах крупнейших притоков Дона составляет в среднем 43% от сокращения объема их стока в период половодья, что свидетельствует о значительной возможности сезонного перераспределения стока воды водохранилищами объемом более 0,1 км3. Проведена оценка техногенного потенциала регулирования (ТПР) водохранилищ бассейна объемом более 0,1 км3. Отмечено сокращение весеннего стока на реках при росте ТПР водохранилищ в их бассейнах.

1. Атлас мирового водного баланса. М.; Л.: Гидрометеоиз-дат, 1974. 65 с.

2. Болгов М.В., Мишон В.М., Сенцова И.И. Бассейн Верхнего Дона: гидрография, гидрология и водные ресурсы // Труды НИИ геологии ВГУ. Вып. 23. 2005. 138 c.

3. Болгов М.В., Мишон В.М., Сенцова Н.И. Современное состояние и перспективы использования водных ресурсов бассейна Верхнего Дона // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия: География. Геоэкология. 2002. № 1. С. 112-123.

4. Вода России. Речные бассейны / под ред. А.М. Черняева. Екатеринбург: АКВА-ПРЕСС, 2000. 536 с.

5. Вуглинский В.С. Водные ресурсы и водный баланс крупных водохранилищ СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 223 с.

6. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2018 году». М.: НИА-Природа, 2019. 290 с.

7. Джамалов Р.Г., Киреева М.Б., Косолапов А.Е., Фролова Н.Л. Водные ресурсы бассейна Дона и их экологическое состояние. М.: ГЕОС, 2017. 204 с.

8. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Киреева М.Б. Современные изменения водного режима рек в бассейне Дона // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 6. С. 544-556.

9. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Сафронова Т.И. Динамика подземного стока бассейна Дона под влиянием изменений климата // Недропользование XXI век. 2010. № 4. С. 78-81.

10. Зайков Б.Д. Испарение с водной поверхности прудов и малых водохранилищ на территории СССР // Труды ГГИ. 1949. Вып. 21(75). 54 с.

11. Каталог. Водохранилища СССР. М.: Союзводпроект, 1988. 276 с.

12. Киреева М.Б., Илич В.П., Гончаров А.В., Богачев А.Н., Фролова Н.Л., Пахомова О.М., Соловьева В.В. Влияние маловодья 2007-2015 гг. в бассейне р. Дон на состояние водных экосистем // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2018. № 5. С. 3-13.

13. Киреева М.Б., Илич В.П., Фролова Н.Л., Харламов М.А., Сазонов А.А., Михайлюкова П.Г. Вклад климатических и антропогенных факторов в формирование маловодного периода в бассейне р. Дон 2007-2015 гг. // Геориск. 2017. № 4. С. 10-21.

14. Киреева М.Б., Фролова Н.Л. Современные особенности весеннего половодья рек бассейна Дона // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2013. № 1. С. 60-76.

15. Кислов А.В., Евстигнеев В.М., Малхазова С.М., Соколихина Н.Н., Суркова Г.В., Торопов П.А., Чернышев А.В., Чумаченко А.Н. Прогноз климатической ресурсообеспеченности Восточно-Европейской равнины в условиях потепления XXI века. М.: МАКС Пресс, 2008. 292 с.

16. Константинов А.Р. Испарение в природе. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 532 с.

17. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Водохозяйственные расчеты. Л.: Гидрометеоиздат, 1952. 392 с.

18. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Т. II: Последствия изменений климата. М.: Росгидромет, 2008. 289 с.

19. Ресурсы поверхностных и подземных вод, их использование и качество. Ежегодное издание. 1982-2008 гг. / Государственный водный кадастр: справочное издание.

20. Ресурсы поверхностных и подземных вод, их использование и качество. Ежегодное издание. 2018 г. / Водный кадастр Российской Федерации: справочное издание. СПб.: Победа, 2019. 153 с.

21. Руководство по гидрологическим расчетам при проектировании водохранилищ. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 368 с.

22. Справочник водохранилищ СССР. Ч. I. Водохранилища объемом 10 млн м3 и более. М.: Союзводпроект, 1988. 323 с.

23. Указания по расчету испарения с поверхности водоемов. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 83 с.

24. Фролова Н.Л. Гидрология рек (антропогенные изменения речного стока): учеб. пособие. М.: Географический факультет МГУ, 2006. 112 с.

25. Фролова Н.Л., Нестеренко Д.П., Шенберг Н.В. Внутригодовое распределение стока рек России // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2010. № 6. С. 8-16.

26. Эдельштейн К.К. Структурная гидрология суши. М.: ГЕОС, 2005. 316 с.

27. Kharlamov M., Kireeva M. Drought dynamics in the East European Plain for the period 1980-2018. E3S Web of Conferences, 2020, vol. 163, p. 02004, DOI: 10.1051/e3sconf/202016302004.

28. Архив погоды. Метеостанция Воронеж. URL: https://rp5.ru (дата обращения 15.06.2019).

29. База данных ФГБУ «Центр Российского регистра гидротехнических сооружений». URL: http://www.waterinfo.ru/ (дата обращения 10.12.2020).