Особенности формирования современного весеннего склонового стока на пахотных землях Нижнего Поволжья

Рассматривается проблема регулирования весеннего стока на основе знания закономерностей его формирования. Решение этой актуальной задачи возможно при выявлении роли природных факторов, влияющих на сток. Целью работы было определение роли снегозапасов во взаимодействии с другими природными факторами (глубиной промерзания почвы и ее влажностью) в формировании поверхностного стока талых вод на сельскохозяйственных угодьях. Исследования проводились на светло-каштановой почве в сухостепной зоне Волгоградской области. Их методической основой была система методов, используемых в противоэрозионной мелиорации, гидрологии и других смежных науках, адаптированных к поставленным целям и задачам. Выявлено сложное взаимодействие снегозапасов с другими природными факторами, влияющими на формирование поверхностного стока талых вод в сухостепной зоне Вол гоградской области. Установлено, что при промерзании почвы на глубину менее 50 см формирование стока не зависит от снегозапасов. При более глубоком промерзании величина стока зависит от взаимодействия снегозапасов и влажности почвы. При некотором уровне увлажнения верхнего (0–50 см) слоя почвы ниже лимитирующего (70 мм) сток не формируется и при ее глубоком промерзании. Разработаны регрессионные уравнения связи стока с запасами воды в снеге и почве при глубине ее промерзания более 50 см на различных видах угодий (пашня, луг, залежь) и пашни (осенняя обработка почвы, озимые культуры, многолетние травы и др.). Эти фундаментальные разработки позволяют поновому подойти к оценке гидрологического процесса и реализовать важные прикладные разработки.

1. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Антонова М.М., Игонина М.И. Оценка влияния изменений климата на водный режим и сток рек бассейна Волги // Вода: химия и экология. 2013. № 4. С. 3–12.

2. Барабанов А.Т. Эрозионно-гидрологическая оценка взаимодействия природных и антропогенных факторов формирования поверхностного стока талых вод и адаптивно-ландшафтное земледелие. Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2017. 188 с.

3. Барабанов А.Т., Петелько А.И. Прогнозирование поверхностного стока талых вод с сельскохозяйственных угодий в лесостепной части бассейна Волги // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 4(52). С. 1–7. DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-5.

4. Бондаренко Ю.В., Зыков И.Г. Водорегулирующая эффективность полосных лесных насаждений различных параметров в гидрографической сети // Вопросы защиты почв от эрозии: бюл. ВНИАЛМИ. 1978. Вып. 2(27). С. 21–22.

5. Водогрецкий В.Е., Зайцева Э.А., Елфимова Л.В. Склоновый сток и его изменение под влиянием агротехнических и лесомелиоративных мероприятий // Вопросы влияния хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим. Труды ГГИ. 1973. Вып. 206. С. 53–60.

6. Гагаринова О.В. Ландшафтно-гидрологические закономерности формирования стока в бассейне озера Байкал // География и природные ресурсы. 2012. № 3. С. 55–60.

7. Гаршинев Е.А. Эрозионно-гидрологический процесс и лесомелиорация: Теория и модели. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1999. 196 с.

8. Гельфан А.Н. Динамико-статистическое моделирование формирования талого стока. М.: Наука, 2007. 280 с.

9. Грин А.М. Динамика водного баланса Центрально-Черноземного района. М.: Наука, 1965. 146 с.

10. Двинских С.А., Китаев А.Б., Михайлов А.В. Наводнения на реках бассейна Камы и организация защиты от них // География и природные ресурсы. 2010. № 4. С. 74–79.

11. Калюжный И.Л., Павлова К.К., Лавров С.А. Физическое моделирование процессов миграции влаги при промерзании почв // Метеорология и гидрология. 1984. № 1. С. 71–85.

12. Калюжный И.Л., Лавров С.А. Гидрофизические процессы на водосборе: Экспериментальные исследования и моделирование. СПб.: Нестор-История, 2012. 616 с.

13. Комиссаров М.А., Габбасова И.М. Эрозия почв при снеготаянии на пологих склонах в южном Предуралье // Почвоведение. 2014. № 6. C. 734–743.

14. Коронкевич Н.И., Мельник К.С. Гидрологические последствия изменения землепользования в бассейне реки Москвы // Известия РАН. Серия Географическая. 2015. № 5. С. 38–45.

15. Кучмент Л.С. Модели процессов формирования речного стока. Л: Гидрометеоиздат, 1980. 143 с.

16. Литтл Т., Хиллз Ф. Сельскохозяйственное опытное дело. Планирование и анализ / пер. с англ. М.: Колос, 1981. 319 с.

17. Львович М.И. Человек и воды. М.: Географиздат, 1963. 567 с.

18. Методические рекомендации по учету стока и смыва почв при изучении водной эрозии. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 171 с.

19. Мухин В.М. Методы прогнозирования притока воды в водохранилища за период весеннего половодья // Труды Гидрометцентра России. Гидрометеорологические прогнозы. 2014. Вып. 351. С. 108–140.

20. Панфилов А.В., Проездов П.Н., Розанов А.В., Карпушкин А.В. Моделирование процессов противоэрозионного земледелия и агролесомелиорации // Аграрный науч. журнал. 2017. № 9. С. 19–23.

21. Протодьяконов М.И., Тедер Р.И. Методика рационального планирования эксперимента. М.: Наука, 1970. 75 с.

22. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 254 с.

23. Сурмач Г.П., Ломакин М.М., Шестакова А.П. Прогнозирование стока талых вод // Земледелие. 1989. № 4. С. 29–31.

24. Сухановский Ю.П. Вероятностный подход к расчету эрозионных потерь почвы // Почвоведение. 2013. № 4. С. 474–479.

25. Урбанова О.Н., Семанов Д.А. Методика расчета наполнения прудов для прогнозирования безопасного пропуска весеннего половодья // География и природные ресурсы. 2010. № 4. С. 144–148.

26. Шеппель П.А. Специальный весенний попуск паводковых вод Волги. Волгоград: Нижне-Волжское кн. издво, 1990. 191 с.

27. Barabanov A.T., Dolgov S.V., Koronkevich N.I., Panov V.I., Petelko A.I. Surface runoff and snowmelt infiltration into the soil on plowlands in the foreststeppe and steppe zones of the east European plain, Eurasian Soil Science, 2018, vol. 51, no. 1, p. 66–72.

28. Chanasyk D.S. Effects of fall cultivation on runoff and erosion, Erosion knows no boundaries, 1989, p. 141–144.

29. Dorfel H., Bätz G., Meyer U. Heuristisches Herangehen bei der Wahl des Auswertungsverfahrens für Feldversuche, Feldversuchswesen, 1989, no. 6, p. 90–100.

30. Evahs R. Water erosion in British farmers fields: Some sauses, impacts, predictions, Progr. in phys. Geоgraphy, 1990, p. 199–219.