Масштабные эффекты изменения гидрологических характеристик по длине русловых систем

1. Масштабные эффекты изменения гидрологических характеристик по длине русловых систем Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Алексеевский Н.И МГУ

2. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Q – расход воды, м3/c; F − площадь, с которой вода поступает в данный створ в момент времени t = ;  - время добегания воды, ho иsп− соответствующий слой стока ипотерь стока W – объем воды в стоковом элементе, м3;Q – расходы воды, м3/c (Qп - поступления, Qр− удаления воды из этого элемента)

3. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. , Qр =  [exp (W) – 1] Qо – расход воды из стокового элемента в начальный момент времени tо,  и  – коэффициенты, характеризую-щие процесс истечения воды из стокового элемента; = а = а*F; =b=b*F;F – площадь стокового элемента

4. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Индикационная гидрология - наука о закономерностях изменения осредненных характеристик речного стока, гидрографических и морфодинамических параметров русла и поймы рек

5. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Типы рисунков речной сети

6. Порядок реки N–критерий (признак) подобия характеристик Miсистемы поток-русло на разных участках русловой сети Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Mi= aiexp(biN)

7. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Что такое река 1 порядка? • верхнее звено эрозионной сети (порядок «реки»?) • река с длиной 10-15 км • верхний неразветвленный водоток - • река с длиной менее 10 км Схемы кодирования рек: традиционная (а), Хортона (б), Стралера-Филосова (в), Ржаницына (г), Шриве (д), Шайдеггера (е)

8. Методы расчета N Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Nч Nш= Nч+5 • Р. Хортона • Н.А.Ржаницына • Е.А.Черных • А. Шайдеггера Nш Nр Общая идея • N = log2S +1 • S – число водотоков 1 порядка Nдр

9. L, км N F, км2 Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Зональные закономерности соответствия длины L, уклонаI , площади водосбора Fи порядка рекN I L =aNp I =cN-d F =bNd

10. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Коэффициенты масштабного изменения площади водосбора (КF), длины и уклона рек (КLи КI)(Косицкий, 2003) Ki =МN+1,i/MN,i

11. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Зональное соответствие нормы стока Q0и порядка реки Nш Влияние рисунка сети на водоносность рек Зависимость модуля стока воды Mот годовой суммы осадков P, суммы положительных температурT и порядка р. АмурN[Соколова, 2013]: Мi = a0+a1P+a2T+a3N

12. Коэффициенты масштабных изменений характерных расходов воды KQiвзвешенных КRи влекомых наносов КG Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Ki =МN+1,i/MN,i

13. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. B =f(Nш) для рек в бассейне Дона Коэффициенты масштабных изменений ширины русел для некоторых рек Зависимость относительной глубины потока h/Bна плесах (1) и перекатах (2) от порядков рек NР[Ржаницин, 1960] KB = BN+1/BN

14. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Зависимость средней площади пойм от порядков рек и ее использование для определения их суммарной площади [Алексеевский, Нестеренко, 2012] fср,i= 100,3 Nш − 1,52

15. lghg,м Линии функций hg=f(N) А Линии раздела для разных (А,…Д) типов гряд lgN Параметры зависимости hgi,j = ki1 exp (ki2Nч) Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Д hgij – высота гряд i-того типа в j–тый сезон года Nч – порядок реки по Е.А.Черных (1971) Зависимость высоты hgразличных типов гряд от порядков рек N[Алексеевский, 1987]

16. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Дельтовые разветвления неразветвленный, бесприточный участок разветвленный участок

17. Расходы водырек (lgQ, м3/с) Q =f (N) Qi Порядки рек (lg N) Nу Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Характеристики участков разветвлений К концепции «условных порядков» водотоков

18. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Характеристика отличий неразветвленных и разветвленных участков рек по плотности нерестилищ [Ермакова, Чалов, 2008]

19. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. ОВРАЖНО-БАЛОЧНАЯ СЕТЬ РЕЧНАЯ СЕТЬ МИКРОРУЧЕЙКОВАЯ СЕТЬ Временные русловые потоки Временные нерусловые потоки Постоянные русловые потоки Проблемы структурной организации водно-эрозионной сети

20. Проблемы создания единой системы кодировки элементов временных и постоянных водотоков неоднозначность выделения рек первого порядка ограничения дихотомической схемы кодирования элементов сети (N 1) различия в выделении порядков постоянных и временных водотоков Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г.

21. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Связь максимальных расходов и порядков водотоков Qmax=f (F) Реки Ручьи в оврагах и балках Склоновые потоки 21 0,1 1 10

22. Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г. Номограмма для определения порядков временных и постоянных водотоков Nшв зависимости от расхода воды (Qm) и площади водосбора (F)

23. Изменение максимальных расходов (м3/с), площадей (км2) и условных порядковвременных и постоянных водотоков в бассейне р. Пола Конференция памяти Ю.Б.Виноградова Санкт-Петербург, 16-18 ноября 2013 г.