На период межени (лимитирующий период) в среднем для района приходится около 44 %
годового стока, в то время как на зимний (лимитирующий сезон) – около 16 %. Значения стока за лимитирующий период приближаются к доле весеннего стока для р. Нугрь (50 %), р. Жиздра
(48 %), верховьев Оки (р. Ока – д. Костомарово – 47 %). Наибольшие доли стока за зимний период
(около 18–20 %) характерны для р. Зуша, Нугрь, верховьев Оки, а наименьшие – для р. Протва
(14 %) и р. Угра (15 %). Повышенный сток за лимитирующий период и лимитирующий сезон для указанных рек может быть связан с регулирующим действием карста, бóльшей долей подземного питания.
Изменчивость стока за период межени сильно различается как по территории, так и в зависимости от площади водосбора. В среднем для района Сv лимитирующего периода равняется
0,30, изменяясь от 0,18 (р. Ока – с. Половское) до 0,81 (Путынка). Изменчивость стока за лимитирующий сезон несколько выше – Сv лимитирующего сезона в среднем составляет 0,34.
Отношение Cs/Cv для слоя стока в среднем для района за ЛП и ЛС равно 2.
Зависимости сезонного стока от морфометрических характеристик водосборов имеют характер тенденций. Лишь для стока за лимитирующий сезон для малых и средних рек (без створов на р. Ока) могут быть построены связи слоя стока с площадью водосбора,
средневзвешенным уклоном русла, средней высотой водосбора. Зависимости слоя стока за зимний период от площади водосбора и средневзвешенного уклона русла носят логарифмический характер и имеют коэффициенты корреляции 0,79 и 0,84 соответственно. Коэффициент вариации стока за лимитирующий сезон зависит также от площади водосбора.
Район 5 объединяет бассейн р. Клязьма, включая бассейн р. Москва, а также левобережные притоки нижнего течения Оки, начиная от устья р. Проня. В бассейнах рек Москва, Истра, Яуза наблюдается повышенное подземное питание рек из водообильных горизонтов карбона.
Естественная зарегулированность стока в данном районе несколько ниже, чем в верхнем течении Оки, коэффициент (φ) равен 0,60–0,75.
Для данного района на современном этапе (1978–2010 гг.) на весенний (нелимитирующий)
период приходится около 58 % годового стока. Наибольшая доля стока за весенний период наблюдается у малых рек Мещерской низменности и Ростово-Плесской гряды – около 68 %
(р. Бужа) и 64 % (р. Лух), а аномально низкая в бассейне р. Ушна (35 %).
На лимитирующий период в среднем для района приходится около 41 % годового стока, в то время как на зимний (лимитирующий сезон) – 14 %. Наибольшие доли стока за зимний период
(исключая р. Ушна) характерны для бассейна Клязьмы и составляют около 15 %, а наименьшие – для р. Лух и р. Бужа (10 и 12 % соответственно).
Изменчивость стока в данном районе несколько выше, чем для верховьев Оки: средний для района коэффициент вариации стока лимитирующего периода и лимитирующего сезона
91
составляет 0,30 и 0,34 соответственно. Для лимитирующего периода коэффициент вариации существенно различается в зависимости от площади водосбора и местоположения. Пониженные коэффициенты вариации характерны для р. Клязьма и составляют 0,25–0,27, аномально низкая изменчивость наблюдается в бассейне р. Ушна (0,19). Повышенные коэффициенты вариации (до
0,50–0,60) характерны для малых рек Бужа, Гусь, Лух и Нерль. Отношение Cs/Cv для слоя стока в среднем для района за лимитирующий период и лимитирующий сезон составляет около 2,5.
В современных климатических условиях для рек района наблюдается относительно слабое снижение стока в весенний период, составляющее в среднем 10 %, что соответствует сокращению доли нелимитирующего периода в среднем на 12 % вне зависимости от водности года. При этом для всех постов очевидно увеличение доли стока за лимитирующий период и лимитирующий сезон на 20 и 30 % соответственно. С учетом того, что сток за лимитирующий период здесь относительно высок, то данное сокращение соответствует увеличению слоя стока на 50 и 65 %
соответственно. Зависимости сезонного стока от морфометрических характеристик водосборов не прослеживаются. Зависимость стока лимитирующего периода от годового стока отсутствует.
Район 6 объединяет бассейны рек Мокши и Суры.
Территория района довольно неоднородна по рельефу: в северо-западной и западной частях района расположены Тамбовская равнина и Окско-Цнинское плато, к востоку и юго-востоку рельеф более пологий.
Почвы весьма разного механического состава – от суглинистых до песчаных. На значительной части этой территории в междуречье Суры и Оки, а также в бассейне Суры развиты карстовые процессы. Лесистость водосборов незначительная, чаще всего 5–25 %, значительно более залесенными являются бассейны р. Теша (39 %), Сережа (65 %) и р. Вад (37 %). Озер и болот на территории района практически нет.
По степени естественной зарегулированности стока район относится к области со значениями коэффициента естественной зарегулированности 0,6–0,75.
Для данного района на современном этапе (1978–2010 гг.) на весенний (нелимитирующий)
период приходится около 65 % годового стока. Наибольшая доля стока за весенний период наблюдается в бассейнах рек Пьяна (82 %), Исса (80 %) и Алатырь (77%), наименьшая – в
бассейнах рек Теша (54 %) и Цна (55 %).
На лимитирующий период в среднем для района приходится около 34 % годового стока, в то время как на зимний (лимитирующий сезон) – около 18 %. Наибольшие доли стока за зимний период (около 16–18 %) характерны для р. Цна и р. Тешнярь, а наименьшие – для р. Пьяна, Алатырь,
Исса, Сивинь (от 6 до 9 %).
Изменчивость стока в данном районе значительно выше, чем в верхнем и среднем течении Оки и ее притоков. Для лимитирующего периода коэффициент вариации различается как по
92
территории, так и в зависимости от площади водосбора. В среднем для района Сv лимитирующего периода равняется 0,44, изменяясь от 0,25 для крупных водосборов (р. Сура – с. Порецкое) до 0,67
для средних водосборов – притоков нижнего течения Суры (р. Пьяна) и до 0,8 для малых рек
(р. Исса – с. Паево). Изменчивость стока за лимитирующий сезон еще выше – Сv лимитирующего сезона в среднем составляет 0,52. Отношение Cs/Cv для слоя стока в среднем для района за лимитирующий период и лимитирующий сезон равно 3,2. На современном этапе для рек района наблюдается снижение стока в весенний период в среднем на 30 %, сокращение доли нелимитирующего периода на 15–20 % вне зависимости от водности года. При этом для всех постов очевидно увеличение доли стока за лимитирующий период и лимитирующий сезон,
составляющее в среднем 60 %.
Зависимости сезонного стока от морфометрических характеристик водосборов прослеживаются слабо.
93
Половодье является важнейшей фазой водного режима, характеризующейся высокой водностью. Ход стока во время половодья определяется в основном снеготаянием.
Основными элементами весеннего половодья являются даты начала и конца половодья, его продолжительность, максимальный (срочный и среднесуточный) расход и уровень и дата его наступления, продолжительность подъема и спада, объем и слой стока.
Даты начала и окончания половодья устанавливались по гидрографам стока. За начало половодья принимается первый день с заметным увеличением расхода воды, предшествующий обычно резкому повышению уровня и расхода, а за окончание половодья – день в конце кривой спада, когда интенсивность спада уже резко снизилась в результате окончания стока основного объема талых вод. Дата наступления наибольшего расхода половодья считается день с наибольшим среднесуточным расходом воды. Продолжительность половодья исчисляется от даты начала половодья включительно до его окончания.
Объем половодья – суммарное количество воды, проносимое рекой за этот период. Объем стока определялся суммированием ординат гидрографа половодья без разделения стока на поверхностный и подземный. Суммарный слой стока за половодье – слой воды, который получится, если весь объем стока равномерно распределить по площади, к которой относится этот объем. Слой стока за период половодья включает сток талых снеговых вод, а также подземный и дождевой сток от осадков, выпадающих в период половодья. Доля стока половодья в суммарном годовом стоке вычисляется, как отношение слоя стока половодья к годовому стоку.
Весеннее половодье на территории Верхневолжского района является основной фазой водного режима рек, на которую приходится основное количество годового стока и, как правило,
максимальные расходы воды. Сток половодья составляет от 50 % до 70 % и более годового. По многолетним данным начало весеннего половодья наблюдается раньше всего на юго-западе и юге территории (бассейн Верхней Оки и р. Цна – в третьей декаде марта), в центральной части в первой декаде апреля, на севере и северо-востоке во второй декаде апреля.
Средняя дата пика половодья значительно изменяется по территории в соответствии с изменением сроков снеготаяния: на реках южной части территории пик проходит 02–05.04, на реках центральной части 10–15.04, на реках севера и северо-востока 01–05.05.
Продолжительность половодья зависит от величины бассейна, его залесенности,
заболоченности, наличия озер, величины снегозапасов к началу половодья, характера весны.
Средняя продолжительность половодья увеличивается с юга на север от 30 до 60 дней. Обычно
94
половодье на реках бассейна Верхней Волги проходит в виде одной резко выраженной волны стока.
Основными факторами, определяющими формирование стока весеннего половодья,
являются величина снегозапасов, количества жидких осадков в период половодья и потери на испарение и фильтрацию. Эти факторы изменяются по территории бассейна Верхней Волги в соответствии с широтной зональностью, что определяет в свою очередь широтное изменение величин слоя стока весеннего половодья. Отклонения от общих закономерностей связаны с влиянием таких факторов как озерность, заболоченность, наличие карстующихся пород в бассейне и др.
Исходными материалами для анализа характеристик максимального стока весеннего половодья рек бассейна Верхней Волги послужили ежегодные данные по 450 постам, в том числе и ранее закрытым, с рядами наблюдений от 1 до 130 лет. Для 53 рядов период наблюдений составил менее 6 лет. Имеющиеся материалы характеризуют максимальный сток главным образом рек с площадями водосбора более 200 км2. На их долю приходится 86 % общего количества постов наблюдений. Данные по характеристикам весеннего стока рек с площадями водосборов менее
200 км2 имеются по 63 гидрологическим постам.
По всем рядам наблюдений произведен анализ основных элементов весеннего половодья
(даты начала и конца половодья, продолжительность, максимальный расход и дата его наступления, объем и слой стока). В Приложениях А.7 и А.8 даны результаты обработки и анализа по каждому гидрологическому посту: период и число лет наблюдений; характерные значения стока за период наблюдений: средние многолетние расходы воды и слои весеннего половодья,
наибольший и наименьший расход и слои с годом его наблюдения.
Практически для всей территории бассейна (кроме крайнего северо-востока) за последние
30 лет отмечено уменьшение доли весеннего стока в годовом стоке.
Как следует из результатов анализа для рек бассейна Оки, отмечается сдвиг сроков начала весеннего половодья в сторону более ранних дат на 5–10 дней, соответственно увеличивается продолжительность половодья, уменьшаются максимальные расходы воды. На северо-западе и северо-востоке наблюдается незначительное сокращение продолжительности половодья.
Для повышения точности расчетов и расчетных параметров кривой обеспеченности данные по постам с короткими рядами наблюдений (от 6 лет) приводились к многолетнему периоду.
Данные, полученные в результате приведения коротких рядов к многолетнему периоду,
подвергались анализу и проверялись путем различных сопоставлений, в том числе графических, с
соответствующими данными по соседним пунктам.
95