Введение к работе
Актуальность темы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года" рациональное использование и охрана природных ресурсов выдвинуты в ряд основных народнохозяйственных задач, важным условием решения которых является обеспеченность водными ресурсами. Для рационального управления системой водных ресурсов большое значение имеет точность расчета гидрологических характеристик. Исследование пространственно-временной изменчивости элементов водного баланса, выявление причин колебаний речного стока от года к году представляется важным в деле совершенствования методов гидрологических расчетов для обоснования оптимальных вариантов проектирования и эксплуатации водохозяйственных объектов. Показателями многолетней изменчивости элементов гидрометеорологического режима являются коэффициент вариации С„ и среднее квадра-тическое отклонение в . Косвенные методы расчета этих характеристик при отсутствий материалов наблюдений требуют дальнейшего уточнения по различным регионам с учетом конкретных условий их формирования.
Средний и Южный Урал, на территории которого расположены бассейны рек Камы и Тобола, является одним из наиболее экономически развитых районов Советского Союза, где строительство промышленных, гидротехнических и других объектов, подъем сельского хозяйства, рост городов сопровсащается интенсивным использованием водных ресурсов. Это определяет необходимость тщательного и всестороннего их изучения. Сочетание широтной зональности и высотной поясности в распределении природных факторов обусловливает разнообразие условий формирования речного стока, а также особенностей распределения характеристик его многолетней изменчивости на исследуемой территории, что делает задачу исследований трудной, но в то же время интересной.
Речной сток является одной из составных частей общего круговорота воды в природе. Поэтому чрезвычайно важно рассматривать характеристики речного стока в тесной связи с остальными звеньями водообмена. Изучение распределения атмосферной влаги, которая является в конечном счете основным источником питания рек, особенно необходимо для оценки роли различных факторов в формировании речного стока. Значение таких пограничных исследований, про-
водимых на стыке наук, особенно велико на этапе перехода от узкоспециального к комплексному изучению природных ресурсов.
Диссертационная работа выполнена по теме комплексной целевой региональной подпрограммы "Кама" кафедры гидрологии суши Пермского госуниверситета, входящей в научно-техническую программу Минвуза СССР и РСФСР "Человек и окружающая среда. Проблемы охраны природы".
Цель работы состоит в исследовании метеорологических факторов многолетней изменчивости речного стока, особенностей территориального распределения показателей изменчивости основных элементов водного баланса, в совершенствовании методики расчета этих характеристик, особенно для неизученных рек, на основе матеріалов, опубликованных Госкомгидрометом. В связи с этим было необходимо:
рассмотреть основные факторы многолетней изменчивости годового стока рек для различных районов к природных зон;
разработать принципы выбора исходных гидрологических и метеорологических данных и методику исследования;
произвести расчеты показателей многолетней изменчивости атмосферных составляющих уравнения водного баланса;
проанализировать и количественно оценить связь показателей изменчивости со средними многолетними значениями речного стока, атмосферных осадков и дефицита влажности, как главного фактора испарения;
провести качественный анализ влияния атмосферных факторов на колебания речного стока от года к году;
дать рекомендации по расчету показателей многолетней изменчивости годового стока и годовых сумм атмосферных осадков для условий отсутствия материалов гидрометеорологических наблюдений.
Методы исследований. В работе широко используются статистические, картографические и графоаналитический методы, которые, главным образом, наши применение при анализе зависимости показателей изменчивости основных элементов водного баланса со значениями их нормы и районировании территории бассейнов по различному характеру этой зависимости. Основной объем расчетов выполнен с помощью ЭВМ. s Научная новизна работы заключается:
в гидрометеорологическом анализе многолетней изменчивости годового стока рек и его факторов на территории, отличающейся сложными физико-географическими условиями;
комплексном изучении многолетней изменчивости всех основ-
них составляющих уравнения водного баланса речных бассейнов;
оценке изменчивости месячных сумм атмосферных и дефицита влажности воздуха, а также особенностей их территориального распределения;
уточнении методики определения показателей изменчивости стока рек бассейна Тобола при отсутствии материалоз гидрологических наблюдений на основе полученных связей этих показателей со значениями нормы стока;
установлении аналогичных зависимостей для сумм атмосферных осадков, а также дефицита влажности воздуха;
районировании территории по характеру установленных зависимостей между значениями нормы и среднего квадратического отклонения указанных характеристик;
оценке влияния метеорологических факторов на многолетнюю изменчивость годового стока рек исследуемой территории.
Практическая значимость результатов исследований состоит в уточнении методики расчета показателей многолетней изменчивости годового стока рек при отсутствии или недостаточности матвріалов наблюдений,' а также в разработке рекомендаций для расчета показателей изменчивости годовых сумм атмосферных осадков, недостатка насыщения и составлении карт распределеїшя этих характеристик на исследуемой территории. Важное значение для дальнейших исследований и разработок методов расчета показателей изменчивости годового стока рек имеет выявление основных факторов, определяющих его колебания от года к году.
.Результаты расчетов напгаи практическое применение в работе Пермского госуниверситета по проблеме 0.85.01 и 0.85.06 Госкомитета по науке и технике.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение на итоговых научных конференциях Пермского госукивер-ситета (1988-1990 гг.), на Всеуральском совещании "Урал: география и развитие" (Пермь, 1989 г.), на научно-практической конференции "Методологические аспекты гидрологии и водной экологии Урала" (Пермь, 1990 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введ ия, четырех глав, заключения, списка литературы (175 наименовр ли) и приложений. Объем основной части работы 150 стр. машинописного текста, включая 32 рисунка, и 5 таблиц. В приложениях приведены списки пунктов наблюдений и карты изолиний.