Материал: verhvolga

CONTENT

Preface…………………………………………………………………………………………...8 Standard veferences……………………………………………………………………………...11 Terms and indentificetions……………………………………………………………………….11 Symbobs and abbreviations……………………………………………………………………...16

1.Upper Volga Basin physical-geographical characteristics……………………………...17

1.1.Climate……………………………………………………………………………………..17

1.2.Geology and landscapes……………………………………………………………………20

1.3.Vegetal coverage…………………………………………………………….……..………29

1.4.Groundwater ……………………………………………………………………………….35

2.General characteristics of the hydrological network and its investigation……...……..44

2.1.The hydrographic network……………………………………………………………..…..44

2.2.The hydrological investigation…………………………………………………………..…53

2.3.Main hydrographic characteristics of the basins before the hydrometric ranges…………..57

3.Calculation data hydrological characteristics determination techniques……………...59

3.1.Rated hydrological data determination in the presence of hydrometric observation……....59

3.2.Homogeneity and stationary basic hydrological characteristics…………………………..60

3.3.Rated hydrological data determination in a case of series nonhomogeneity of observation……………………………………………………………………………………....61

3.4.Errors in a rated hydrological data determination…………………………………………62

3.5.Technological maintenance of engineering hydrological calculations, based on modern automated system………………………………………………………………………………..64

3.6.Intra-year river runoff distribution determination techniques……………………………...64

3.7.Method of mapping of rated data main hydrological characteristics………………………67

3.8.Tuning of a hydrological characteristics distribution parameters by combining method of observation data on gouge stations groups………………………………………………….......69

4.The annual runoff…………………………………………………………………………72

4.1.Characteristics of the annual runoff……………………………………………………….72

4.2.Initial data…………………………………………..……………………………………...72

4.3.Homogeneity and stationary……………………………………………………………….73

4.4.Estimated parameters of the distribution…………………………………………………..73

4.5.Maps of rated data…………………………………………………………………………74

5.Intra-year river runoff distribution of the Upper Volga basin………………………...78

5.1.Factors of formation of intra-year runoff distribution in the Upper Volga Basin…………78

5.2.Intra-year river runoff distribution characteristics…………………………………………81

6.Spring flood runoff………………………………………………………………………..93

6.1.Spring flood characteristics………………………………………………………………..93

6.2.Initial data………………………………………………………………………………….94

6.3.Estimation of the uniformity and stationary…………………………………………….....95

6.4.Determination of the distribution parameters…………………………………………...…96

6.5.Maps of rated parameters………………………………………………………………..…97

7.Rain floods runoff………………………………………………………………………...101

8.Minimum runoff……………………………………………………………………….....106

8.1.Minimum runoff forming conditions……………………………………………………..106

8.2.Minimum summer-autumn runoff………………………………………………………...108

8.2.1.Initial data ……………………………………………………………………………..108

8.2.2.Uniformity and stationary……………………………………………………………...109

8.2.3.Estimated parameters of the distribution………………………………………………110 8.3. Minimum winter runoff…………………………………………………………………...111

8.3.1.Initial data……………………………………………………………………………...111

8.3.2.Uniformity and stationary……………………………………………………………...112

8.3.3.Estimated parameters of the distribution………………………………………………113

6

8.4. Maps of rated parameters………………………………………………………………...114

9. Regionalization of the Upper Volga Basin area by the ratio of the variation coefficients and maximum spring flood discharge asymmetry, using joint analysis method…………120 Conclusion………………………………………………………………………………….…122 References……………………………………………………………………….………….…124

Appendix A.1. List of hydrological stations

Appendix A.2. Main hydrographic basin characteristics in the hydrological gauge stations Appendix A.3. Average annual runoff parameters and rated data

Appendix A.4. Seasonal runoff parameters on investigational river basin

Appendix A.5. Runoff distribution on months and seasons (as a percentage of annual) in gauge stations

Appendix A.6. Intra-year runoff distribution by real year method (in layers and in % of annual) Appendix A.7. Parameters and estimated values of maximum water discharges of spring flood Appendix A8 Parameters and estimated values of the spring flood

Runoff layer

Appendix A.9 Main characteristics of the largest maximum discharges of rain floods for longyear period

Appendix A.10 Estimated values of the maximum discharges and layers of rainwater flooding Appendix A.11 Parameters and estimated values of the minimum 30day water discharge for the summer-autumn period

Appendix A.12 Parameters and estimated values of the minimum daily water discharges during the open channel period

Appendix A.13 Parameters and estimated values of the minimum 30-day water discharge for the winter period

Appendix A.14 Parameters and estimated values of the minimum daily water discharge for the winter period

7

ПРЕДИСЛОВИЕ

В соответствии с «Водной стратегией Российской Федерации на период до 2020 года» [126]

одной из важнейших научно-прикладных задач является обобщение по территории Российской Федерации гидрологических материалов в виде справочных изданий и актуализированных карт расчетных гидрологических характеристик водных объектов. Актуальность задачи обусловлена тем, что последние обобщения гидрологических характеристик для территории СССР/России были выполнены более 40 лет назад при подготовке монографии «Ресурсы поверхностных вод

СССР» [2] и в «Пособии по определению основных расчетных гидрологических характеристик»

[3], включающих Атлас карт, обобщающих материал по основным гидрологическим характеристикам на основе данных наблюдений до 1975 года. Использование результатов расчетов основных гидрологических характеристик и выполненных обобщений, представленных в этих монографиях, в настоящее время не представляется возможным, поскольку они не учитывают данных гидрометрических наблюдений за последние десятилетия. Именно в этот период в бассейне Волги произошли климатические изменения, оказавшие значительное влияние на внутригодовое распределение стока, формирование максимальных и минимальных расходов воды.

Научно-прикладной справочник подготовлен в рамках выполнения Государственного контракта «Обобщение по территории Российской Федерации данных гидрологического мониторинга в виде справочных изданий и актуализированных карт расчетных гидрологических характеристик рек бассейнов Верхней Волги, Камы и Нижней Волги». Контракт был заключен между ФГБУ «Государственный гидрологический институт» и ФГБУ «Информационно-

аналитический центр развития водохозяйственного комплекса» за счет средств федеральной целевой программы «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012–

2020 годах».

Справочник подготовлен в ФГБУ «Государственный гидрологический институт» при участии ФГБУН «Институт водных проблем РАН», Географического факультета ФГБОУВО

«Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова», ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – Мировой центр данных», ФГБУН «Институт географии Российской академии наук».

Научное руководство подготовкой справочника и его редактирование осуществлял д.г.н.

Георгиевский В. Ю.

В составлении отдельных разделов научно-прикладного справочника принимали участие:

глава 1 «Физико-географические характеристики бассейна Верхней Волги», раздел 1.1 –

к.г.н. Суркова Г. В. (МГУ); раздел 1.2 – к.г.н. Панин А. В., к.г.н. Горбунова И. А. (МГУ), к.г.н.

Георгиади А. Г., д.г.н. Коронкевич Н. И. (ИГ РАН); раздел 1.3 – д.г.н. Огуреева Г. Н. (МГУ), д.г.н.

8

Коронкевич Н. И., к.г.н. Георгиади А. Г. (ИГ РАН); раздел 1.4 – д.г.-мн.н. Зекцер И. С. (ИВП РАН), комплект карт - к.г.н. Агафонова С. А. (МГУ);

глава 2 «Общая характеристика гидрологической сети и ее изученность», раздел 2.1 – д.г.н.

Алексеевский Н. И., к.г.н. Косицкий А. Г. (МГУ); раздел 2.2 – вед. инж.-программист

Молчанова Т. Г., вед. инженер Грек Е. А. (ГГИ); раздел 2.3 – к.г.н. Журавлев С. А., вед. инженер Сазонова Д. Г., вед. инженер Бузмаков С. В., инж.-программист Журавлева А. Д. (ГГИ);

глава 3 «Методика определения расчетных параметров гидрологических характеристик»,

разделы 3.1–3.5 – к.т.н. Лобанова А. Г. (ГГИ); раздел 3.6 – вед. инж.-программист

Молчанова Т. Г.(ГГИ); раздел 3.7 – к.г.н. Журавлев С. А. (ГГИ); раздел 3.8 – д.т.н. Болгов М. В.,

Осипова Н. В. (ИВП РАН);

глава 4 «Годовой сток» – к.г.н. Лобанова А. Г., вед. инженер Шалашина Т. Л. (ГГИ);

глава 5 «Внутригодовое распределение стока», раздел 5.1 – д.г.н. Алексеевский Н. И., к.г.н.

Георгиевский Д. В. (ГГИ);

глава 9 «Районирование территории Верхневолжского бассейна по соотношению коэффициентов вариации и асимметрии максимальных расходов воды весеннего половодья» –

д.т.н. Болгов М. В., Осипова Н. В. (ИВП РАН).

Работы по критическому анализу и подготовке исходной информации по характеристикам речного стока от начала наблюдений до 2010 г. включительно (средние месячные данные за все годы наблюдений, средние годовые, максимальные расходы и слои стока весеннего половодья,

максимальные расходы дождевых паводков, минимальные суточные и 30-суточные расходы за зимний и летний периоды), подготовке программного сопровождения для создания архивов исходной информации и расчетов максимальных слоев стока весеннего половодья, 30-суточных минимальных летних и зимних расходов за период 1981–2010 гг. выполнены сотрудниками ВНИИГМИ-МЦД: д.т.н. Копыловым В. Н., к.ф.-м.н. Ковалевым Н. П., зав. лабораторией Шевченко А. И., н.с. Готовченковой И. Л., к.т.н. Яковенко Л. И., программистом Бехтяновой И. В.,

программистом Андреевым А. Г., н.с. Дегтяренко Т. И., зав. сектором Атапиной Н. М.

9

Карты, представленные в разделах 1 и 5, построены к.г.н. Агафоновой С. А. (МГУ), в

разделах 2, 4–8 – к.г.н. Журавлевым С. А., вед. инженером Сазоновой Д. Г., вед. инженером Бузмаковым С. В., вед. инженером-программистом Журавлевой А. Д. (ГГИ).

Воснову помещенных в справочнике материалов, анализа, расчетов и обобщений положены данные наблюдений по 462 постам Государственной гидрологической сети Росгидромета за весь период наблюдений по 2010 г. включительно.

Вработе использованы современные методы гидрологических расчетов, реализующих требования официальных нормативных документов [4] и методических рекомендаций [5–8].

Расчеты выполнены с применением сертифицированного программного комплекса HydroStatCalc,

разработанного в Государственном гидрологическом институте [9].

Представленные в научно-прикладном справочнике материалы предназначены для широкого применения при проектировании, строительстве и эксплуатации водохозяйственных объектов, в

том числе предназначенных для обеспечения защиты социально-экономических объектов от негативного воздействия вод.

10