уточняют ранее опубликованные [2; 3] за счет учета при их построении данных наблюдений за последние годы (1975–2010 гг.).
Рисунок 4.3 – Коэффициенты вариации годового стока рек бассейна Верхней Волги
76
Рисунок 4.4 – Районирование по соотношению Cs/Cv годового стока рек бассейна Верхней Волги
77
Оценка границ гидрологических сезонов и расчеты внутригодового распределения стока производились по данным наблюдений на 102 гидрологических постах с продолжительностью наблюдений более 50 лет и с естественным режимом. Сроки гидрологических сезонов для рек бассейна Верхней Волги представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Сроки гидрологических сезонов для рек бассейна Волги
Бассейн |
|
Сезон |
|
|
Весна |
Лето-осень |
Зима |
||
|
||||
Верховья Оки |
III–V |
VI–XI |
XII–II |
|
Верхняя Волга (правобережные притоки) |
III–V |
VI–XI |
XII–II |
|
Верхняя Волга (левобережные притоки) |
IV–VI |
VII–XI |
XII–III |
Все расчеты по определению основных гидрологических характеристик выполнены в соответствии с нормативным документом «Свод правил СП 33-101-2003 “Определение основных расчетных гидрологических характеристик”» и «Методическими рекомендациями по определению расчетных гидрологических характеристик при наличии, недостаточности,
отсутствии данных гидрометрических наблюдений и по оценке однородности гидрологических характеристик и определению их расчетных значений по неоднородным данным» [4–8].
Гидрологические расчеты проведены с использованием сертифицированной системы инженерно-гидрологических расчетов «Гидрорасчеты», представляющей комплекс основных вычислительных программ, разработанных в ФГБУ «ГГИ». Результаты расчетов представлены в Приложениях А.4 – А.6.
Основными факторами, влияющими на внутригодовое распределение стока рек, являются климатические особенности территории (внутригодовой ход температуры воздуха и распределение осадков, а также связанные с ними особенности ледового режима, мощности снежного покрова и запасов воды в нем), механический состав почв и их водные свойства,
гидрогеологические особенности строения территории. Все эти факторы подробно описаны в разделе «Физико-географической характеристики бассейна Верхней Волги».
Отдельно следует подчеркнуть, что на особенности внутригодового распределения стока рек оказывают также непосредственное регулирующее влияние степень залесенности, озерности,
заболоченности и закарстованности бассейна, а также активная хозяйственная деятельность человека.
Лесистость бассейна Верхней Волги на 2003 г. составляла около 45 % [24]. В пределах бассейна наибольшая лесистость характерна для северных, наименее освоенных областей:
78
Кировская область – более 63 %, Вологодская область – 70 %, Костромская область – 74 %. В
западных и густо заселенных областях лесистость меньше: Ярославская область – 45 %, Тверская
– 54 %, Ленинградская – 56 %. К югу лесистость снижается, достигая в лесостепных областях
(Саратовская, Курская, Липецкая, Орловская) 6–8 %. Бóльшая часть лесов Верхневолжского бассейна имеет вторичное происхождение.
С залесенных бассейнов сток в летне-осенний период больше в среднем на 17 мм (или на
34 %), а за зимний период – на 6,4 мм (33 %) [22; 23]. Эффективная инфильтрация на более залесенных водосборах возрастает в среднем на 25 мм или 41 %. В водно-ледниковых ландшафтах западных лесных районов Московской области (при лесистости бассейнов более 30 %) модуль стока увеличивается на 0,53 л/сек км.2 при возрастании площади лесов на каждые 10 %. В
моренных ландшафтах возрастание стока с увеличением лесистости менее значимо: каждые дополнительные 10 % лесистости приводят к увеличению модуля стока на 0,46 л/сек км2 [25].
Максимальное увеличение годового стока за счет наличия лесов наблюдается при начальной лесистости водосбора более 40 %.
Озерность и заболоченность. В регионе находится более 25 тыс. озер, неравномерно распределенных по бассейну Верхней Волги. Средняя озерность территории равна 1,5 % и
уменьшается с севера на юг и с запада на восток, что характерно для всей ЕТР. Наибольшая озерность в бассейне р. Чагодоща – около 2 %, минимальная (около 0,01 %) – в бассейне р. Нея.
Самое крупное озеро региона – Белое (Fоз = 1290 км2, Vоз = 6,2 км3), из которого начинается р. Шексна. В бассейне Верхней Волги расположено приблизительно 350 водохранилищ, полный объем которых составляет около 60 км3, полезный – 29 км3, а суммарная площадь зеркала –
12 тыс. км2. Удельный вес региона в суммарном объеме водохранилищ бассейна Волги составляет
30 %, а по площади зеркала – около 40 %. Основная масса водохранилищ – малые водоемы с объемом от 1 до 10 млн м3, что составляет всего 1 % общего объема водохранилищ бассейна Верхней Волги. Более 90 % суммарного объема воды находится в крупнейших водохранилищах
(объем более 1 км3) в долине р. Волга: Иваньковское, Угличское, Рыбинское, Горьковское,
Чебоксарское.
Все крупные водохранилища в бассейне Верхней Волги имеют комплексное назначение
(гидроэнергетика, водный транспорт, лесосплав, водоснабжение, рыбное хозяйство, рекреация).
Основное назначение Иваньковского водохранилища и системы водохранилищ на р. Москва, ее притоках и канала им. Москвы – обеспечение водой Московской городской агломерации. Малые и небольшие водохранилища служат преимущественно для водоснабжения, орошения, рыбного хозяйства, рекреации, отчасти для охлаждения вод тепловых электростанций, промышленного водоснабжения.
79
Болота – важная часть гидрографической сети Верхней Волги. Они оказывают мощное влияние на естественную зарегулированность стока и качество речных вод. Средняя заболоченность бассейна Верхней Волги составляет около 4 %. Болота неравномерно распределены по территории бассейна. Наибольшее количество болот находится на севере и северо-западе региона. К югу и юго-
востоку число болот заметно сокращается. Наибольшая заболоченность характерна для бассейнов рек Чагодоща (24 %), Суда (26 %) и Колпь (33 %). Меньше всего болот в самой южной части региона: в бассейнах рек Большая Кокшага, Илеть и Свияга. Коэффициент заболоченности этих бассейнов близок к нулю.
В результате совокупного влияния на формирование речного стока всех перечисленных выше факторов в бассейне Верхней Волги можно выделить несколько гидрологических районов,
отличающихся по режиму стока рек (рисунок 5.1). На большей части территории района,
расположенной в лесной зоне (Волго-Онего-Печорский район – Лу1), преобладают реки с пиком весеннего половодья в середине мая и летне-осенними паводками (рисунок 5.2).
Рисунок 5.1 – Схема гидрологических районов [53]
Расход воды (м3/с)
1000
800 |
р.Кострома - г. Буй |
|
600
400
200
0
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
месяц
Расход воды (м3/с)
4000
р.Ока- г.Горбатов
3000
2000
1000
0
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
месяц
80