Формирование гидрологического режима водосборов малых равнинных рек

Таблица 3

Коэффициенты корреляции между средними годовыми характеристиками показателей климата на опорных и других метеостанциях в пределах природных зон на Русской равнине.

Опорная метеостанция	Метеостанция в природных зонах	Страна	Температура воздуха	Осадки
Новый Иерусалим	Даувгавпилс Вязьма Муром	Латвия Россия Россия	0.95 0.99 0.93	0.73 0.77 0.67
Нижнедевицкая ВБС (Воронеж)	Липецк Казачья Лопатка Жердевка	Россия Украина Россия	0.93 0.95 0.96	0.75 0.69 0.69
Волгоград-СХИ	Денисовка Камышин Эльтон	Россия Россия Россия	0.97 0.96 0.94	0.86 0.85 0.85

4.3 Вклад изменчивости характеристик климата в холодный и теплый сезоны в изменчивость их средних годовых величин

Многолетние изменения средних годовых характеристик климата обусловлены различной степенью связности и сложной суперпозицией их колебаний за холодный и теплый сезоны года и имеют как общие для всех природных зон черты, так и существенные отличия (рис. 2).

Основными общими закономерностями их изменений являются:

а) Синхронность колебаний средней годовой и за холодный сезон температуры воздуха во всех природных зонах в периоды, когда длительные фазы их изменений полностью совпадают: 1939-1970 гг. - фаза их уменьшения и 1988-89 гг. - по настоящее время - фаза повышения, обусловившие более высокую корреляцию между средней годовой и за холодный сезон температурой воздуха, чем за теплый -

б) Наоборот, изменения средних годовых и за теплый сезон сумм атмосферных осадков, более синхронны, чем за холодный, о чем свидетельствуют и более высокая корреляция между средними годовыми и за теплый сезон суммами осадков, чем за холодный - для м/с Новый Иерусалим и для других м/с, соответственно.

в) В каждой природной зоне отсутствует связь между средними годовыми температурами и суммами осадков.

г) Существует определенная последовательность в начале наступления фазы устойчивого повышения показателей климата, как внутри каждой природной зоны, так и между ними:

1. Во всех природных зонах из всех рассматриваемых показателей климата раньше всего начиналось увеличение осадков холодного сезона года.

2. В каждой из природных зон существует одно и то же запаздывание во времени в среднем в 12 лет между началом увеличения осадков холодного сезона и началом увеличения средних годовых и за теплый сезон осадков. Но начало наступления фазы увеличения одноименных видов осадков в лесостепной и степной зонах запаздывает на те - же в среднем 12 лет по отношению к началу их роста в южной части лесной зоны.

3. Фаза устойчивого увеличения средних годовых сумм атмосферных осадков во всех природных зонах наступает раньше, чем фаза повышения средней годовой температуры воздуха. Разница между временем наступления фазы повышения соответственно средних годовых осадков и температуры воздуха составляет в южной части лесной зоны 6 лет (1963-1964 и 1969-1970 гг.), в других природных зонах - 10-11 лет (1976-1977 и 1987-1988 гг.).

4. Наибольшие отличия для всех природных зон присущи многолетней изменчивости температуры воздуха в теплый сезон. Для южной части лесной и степной зон ее изменения асинхронны в течение практически всего многолетнего периода. Для южной части лесной зоны характерна общая тенденция к ее постоянному увеличению, начиная с 1930 г до настоящего времени.

5. Анализ матрицы межзональных коэффициентов корреляции между всеми показателями климата показал, что наиболее тесные связи существуют, также как и внутри каждой зоны, между средними годовыми и за холодный сезон температурами воздуха. Более высокая теснота связи характерна для соседних друг с другом с севера на юг природным зонам. Степень межзональных связей между различными видами осадков в целом невелика и значительно уступает межзональным связям температуры воздуха.

Выявленные закономерности в многолетних изменениях показателей климата в разные сезоны года позволили сделать вывод о том, что во всех природных зонах изменения температуры воздуха в холодный сезон года оказывают более значительное влияние на изменения средней годовой температуры воздуха, чем в теплый.

гидрологический водосбор река агротехнология сток



Рис 2. Разностно-интегральные кривые сумм температур воздуха и осадков по данным опорных метеостанций: а - м/с «Новый Иерусалим; б - м/с «Нижнедевицкая БВС»; в - м/с «Волгоград».

- теплый период;

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- холодный период.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- за год;

Наоборот, определяющий вклад в изменения сумм годовых осадков оказали их изменения в теплый сезон. В межзональном взаимодействии изменения средних многолетних осадков в каждой природной зоне не зависят от их изменений в других зонах и, наоборот, изменения средней годовой и за холодный сезон температуры воздуха с севера на юг в одной природной зоне, оказывают существенное влияние на их изменения в других природных зонах. Однако, в связи с тем, что запаздывание начала наступления фазы устойчивого повышения средних годовых осадков произошло в среднем на 12 лет и средней годовой температуры воздуха на 18 лет позже в лесостепной и степной зонах по отношению к южной части лесной зоны, можно считать, что в многолетних колебаниях показателей климата определяющую роль в целом играет их внутри зональная изменчивость и значительно меньшую - их межзональное взаимодействие.

4.4 Многолетняя изменчивость показателей регионального климата по данным опорных метеостанций

Анализ статистических параметров рядов средних годовых, за теплый и холодный сезоны года показателей регионального климата, а также их однородности для опорных метеостанций позволил установить следующие закономерности их многолетних изменений. Для всех метеостанций с большой уверенностью диагностируется существенное изменение региональных климатических условий после конца 70-х годов прошлого века: статистически значимо возросли средние годовые и за остальные сезоны года осадки (вероятность превышения наблюденной величины t -критерия от 1,4 до 3,0%). Наибольшее абсолютное и относительное увеличение средних годовых сумм осадков отмечается для м /c Волгоград - СХИ - на 85 мм или на 26,2%. Для м/с Новый Иерусалим и Нижнедевицкой БВС рост средних годовых сумм осадков сопоставим между собой: на 63,1 мм (11%) и на 67 мм (12,5%), соответственно.

Увеличение атмосферных осадков сопровождалось статистически значимым повышением температуры воздуха. С высокой вероятностью превышения наблюденной величины t-критерия от 0,2 до 3,5% диагностируется увеличение среднегодовой и за холодный сезон температура воздуха (на 0,7⁰С и 0,9⁰С, по м /c Новый Иерусалим, на 1⁰С и 1,9⁰С по м/с остальных ВБС), соответственно. С меньшей, но также с достаточно высокой статистической значимостью (вероятность превышения t - критерия от 3,5 до 30%) повысилась температура воздуха в теплый сезон на 0,1-0,4⁰С на метеостанциях, расположенных во всех природных зонах

4.5 Влияние региональных колебаний характеристик климата на многолетнюю изменчивость факторов гидротермического состояния малых водосборов на начало снеготаяния и ПВСС

Факторы гидротермического состояния водосборов на начало снеготаяния (максимальные снегозапасы, глубина промерзания и влажность почвы) достаточно быстро реагирует на региональные изменения показателей климата. Совместный анализ разностно - интегральных кривых (РИК) показателей климата и факторов гидротермического состояния малых водосборов в лесостепной и степной зонах показал, что период увеличения снегозапасов и глубины промерзания почвы (до 1980 г на стоковых площадках ВНИАЛМИ и до 1988 г для лога «Малютка») практически полностью соответствует периодам понижения среднегодовых и за холодный сезон осадков и температуры воздуха. Увеличение температуры воздуха в холодный сезон, начиная с 1969 г в степной зоне и с 1988 г - в лесостепи, привело к увеличению числа и продолжительности оттепелей и сокращению длительности зимнего сезона. В этой связи, несмотря на продолжающийся рост осадков, началась фаза одновременного уменьшения величины максимальных снегозапасов и глубины промерзания почвы на начало снеготаяния.

Результатом изменений этих показателей гидротермического состояния водосборов явилось увеличение влажности почвы к началу и снижение ПВСС непосредственно в сам период снеготаяния. В работе приведены данные о фактических величинах и статистической значимости (вероятность превышения t-критерия от 2.2 до 2.3%) изменений показателей гидротермического состояния водосборов и ПВСС (рис. 3)

Показано, что общая тенденция снижения ПВСС на водосборе «Малютка» была прервана в 1985г из-за наступления аномально благоприятных условий для его формирования в 1985-1987 и особенно в 1996 годах, не наблюдавшихся здесь за весь многолетний период. Сделан вывод о том, что факторы гидротермического состояния водосборов практически одновременно реагируют на изменения, прежде всего, температуры воздуха в холодный сезон.

4.6 Реакция годового речного стока малых равнинных рек на колебания показателей регионального климата и хозяйственной деятельности

Многолетние колебания речного стока, в большей степени, чем ПВСС обусловлены не только климатической изменчивостью, но различиями в геологическом строении, рельефе, почве и других физико-географических характеристик водосборов в этих природных зонах, влияющих на процесс трансформации осадков в речной сток.

У(K_i-1)

Рис. 3. Динамика ПВСС на опорных ВБС за многолетний период.

Малая Истра:

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- поле;

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- лес.

Нижнедевицк

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- лог Малютка.

Волгоград:

- светло-каштановые почвы - зябь;

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- светло-каштановые почвы - уплотненные.

При этом хозяйственная деятельность на водосборах и в речной сети может в значительной мере как усиливать, так и компенсировать влияние климатических изменений на годовой и весенний речной сток.

В работе приведены примеры совместного влияния изменений характеристик климата и хозяйственной деятельности на изменение годового и весеннего стока рек в разных природных зонах. На рис. 4 показаны совмещенные РИК средних годовых температуры воздуха (в отклонениях от среднего), осадков и годового стока малых рек, протекающих в зоне распространения данных опорных БВС и метеостанций.

Рис. 4. Разностно-интегральные кривые средних годовых величин показателей климата и речного стока в различных природных зонах Русской равнины:

- средняя годовая температура воздуха (в отклонениях от среднего);

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- средние годовые осадки;

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

- средний годовой речной сток. а) - южная часть лесной зоны; б) - лесостепная зона; в) - степная зона

Из них видно, что колебания годового речного стока малых рек, протекающих в разных природных зонах, различны. Проведен сравнительный анализ этих изменений в маловодный и многоводный по осадкам периоды и показано, что неоднородная реакция речного стока этих рек в разных природных зонах Русской равнины на многолетние колебания характеристик климата обусловлена следующими основными причинами:

1 - различиями в условиях увлажнения территорий этих зон;

2 - различиями в залесенности водосборов и в мощности зоны аэрации от поверхности до подземных водоносных горизонтов, дренирующихся речными долинами;

3 - хозяйственной деятельностью человека. В маловодную по осадкам фазу во всех природных зонах основное питание рек осуществляется за счет ПВСС.

В южной части лесной зоны лесной и лесостепной зонах наличие лесов приводит к уменьшению его общего объема, который мог бы сформироваться при их отсутствии. В степной зоне, наоборот, отсутствие лесов приводит к тому, что весь объем ПВСС, формирующийся на склонах, практически полностью стекает в малые реки.

В многоводную по осадкам фазу в результате повышения средней годовой и за холодный сезон температуры воздуха происходит перестройка структуры водного баланса малых водосборов. Она заключается в том, что значительная часть аккумулированных за зиму в снеге осадков расходуется уже не на ПВСС, а идет на пополнение почвенных и подземных вод. За счет эффекта запаздывания, вызванного увеличением времени дренирования талых и дождевых вод, формирующихся на водосборе, реакция годового речного стока наступает не одновременно с началом наступления изменений показателей климата, а с определенным временным запаздыванием. Для южной части лесной и лесостепной зонах время запаздывания составило 6-8 лет. В степной зоне отсутствием лесов и большой мощностью зоны аэрации обусловлена асинхронность речного стока по отношению к другим природным зонам, а влияние климатических изменений на годовой речной сток происходит с большой задержкой. В многоводный по осадкам период происходит медленное накопление подземных вод и снижение речного стока, в маловодный по осадкам период - их сработка и увеличение речного стока. В связи с тем, что многоводный по осадкам период продолжается до настоящего времени, сделан вывод о том, что реакция речного стока на многолетние изменения климата в этой природной зоне составляет 25 и более лет. В работе приведены примеры того, как хозяйственная деятельность на водосборах могут увеличивать или уменьшать время реакции годового речного стока на изменения показателей регионального климата.

4.7 Влияние колебаний климата и хозяйственной деятельности на ПВСС и весенний речной сток

Проведен анализ совмещенных РИК средних годовых величин ПВСС на водобалансовых объектах с разным видом подстилающей поверхности (зябь и уплотненная почва) для нескольких БВС, расположенных в рассматриваемых природных зонах и весеннего речного стока малых рек, протекающих вблизи этих стационаров [С.В. Ясинский, Е.А. Кашутина, 2008]. Показано, что влияние хозяйственной деятельности в руслах этих рек на весенний речной сток значительно превосходит влияние колебаний характеристик климата в этот сезон, в то время как синхронность этих колебаний с ПВСС, независимо от вида подстилающей поверхности во всех природных зонах, свидетельствует о преобладающем их влияние на формирование этого процесса на водосборах малых равнинных рек.

Глава 5. Геоэкологический анализ антропогенных воздействий на водосборы малых равнинных рек

Максимальная экологическая и экономическая эффективность планирования и проведения природоохранных мероприятий, направленных на улучшение состояния малых равнинных рек, в значительной степени зависят от тщательности учета природных и антропогенных факторов, обусловливающих геоэкологическое состояние их водосборов. Поэтому очень важно иметь объективную оценку геоэкологического состояния того или иного малого водосбора, на основе которой можно выявить те из них, где требуется первоочередное, неотложное проведение водо и природоохранных мероприятий. Получение такой оценки сопряжено со значительными трудностями. Прежде всего, они вызваны большим числом разнообразных источников антропогенного загрязнения, а также недостатком и неполнотой информации о мощности и интенсивности каждого из них. В значительной мере преодоление этих трудностей возможно при применении геоэкологического анализа (ГЭА). Дан обзор современных представлений о сущности ГЭА, на основе которого показано, что ГЭА представляет собой междисциплинарный вид деятельности, направленный на агрегирование разнообразной и разнородной информации о природных условиях и антропогенных воздействиях в достаточно целостную объективную картину, отражающую остроту экологической ситуации на рассматриваемой территории (водосборе). В то же время методика проведения такого геоэкологического анализа, применительно к водосборам водных объектов в полной мере не разработана. В работе приводится вариант такой методики, разработанной на примере бассейна р. Истры [С.В. Ясинский, 2000; 2003].

5.1 Методика геоэкологического анализа антропогенных воздействий на малые равнинные водосборы (на примере бассейна р. Истры)

Методика основана на построении матрицы антропогенных нагрузок на водосборы малых рек бассейна р. Истры и геоэкологическом (комплексном) районировании его территории по преобладающим источникам антропогенных воздействий и по степени экологической опасности. В работе приведен алгоритм действий по реализации данной методики. Водосборы малых рек в бассейне р. Истры выделялись по топографической карте масштаба М.1:100000 путем оконтуривания границ их водосборов и русловой гидрографической сети. В результате весь бассейн основной р. Истры был дифференцирован на 16 водосборов ее притоков и зону взаимовлияния Истринского водохранилища (подробнее об этом понятии будет сказано ниже).

Для каждого из водосборов по данным на 1995 г. была определена антропогенная нагрузка от разных видов источников загрязнения - промышленности и ЖКХ, сельского хозяйства, рекреации и селитебных территорий. Кроме того, для каждого водосбора получена оценка его залесенности (в %), которая рассматривается как природный фактор, способный в определенной степени компенсировать антропогенные нагрузки.

В работе дана детальная характеристика методов количественной оценки антропогенной нагрузки от рассматриваемых источников загрязнения. Отметим только, что для промышленности она оценивалась по величине объема сточных вод; сельского хозяйства - по объему выхода твердых и жидких отходов и содержащегося в них действующего вещества (NPK) в животноводстве; селитебных территорий и рекреации - по содержанию биогенных элементов (БЭ - NPK) в хозяйственно - бытовых сточных водах, поступающих в реки после прохождения очистных сооружений.

Информация об абсолютных и относительных (баллах) значениях показателей антропогенных нагрузок и залесенности для каждого частного водосбора сведена в матрицу (табл. 4). На основе матрицы антропогенных нагрузок и залесенности в рассматриваемом бассейне выделено 4 типа водосборов с преобладанием того или иного вида антропогенного воздействия (рис. 5). Внутри типов все водосборы в зависимости от сочетания баллов антропогенной нагрузки и залесенности подразделяются на 12 классов, для каждого из которых получены балльные оценки экологической опасности (табл. 5).

По результатам двухэтапной (по типам преобладающих антропогенных нагрузок и сочетанию их видов) классификации водосборов выполнено районирование бассейна р. Истры по степени экологической опасности (рис. 6).

Таблица 4

Матрица факторов антропогенных нагрузок и залесенности в бассейне р. Истры (1995 г.)

N	Водосбор	Воздействие животноводства	Воздействие селитебных территорий	Рекреационная нагрузка	Воздействие промышлен-ности	Природный фактор
		Содержание в отходах животноводства NPK, т/год/баллы	Содержание NPK в сточных водах сельских населенных пунктов, т/год/баллы	Суммарное поступление загрязнений от объектов рекреации, кг/га год/баллы	Объем сточных вод, млн. м3/год/ баллы	Залесенность%/баллы
1	Зона взаимовлияния Истринского вдхр.	15386/5	21.8/4	181/5	0,58/2	43/3
2	Р. Истра (без притоков).	653/3	66.7/5	99.7/3	6,73/4	48/3
3	Р.Малая Истра	834/3	29.5/4	102/3	10,0 /5	60/3
4	Р. Молодильня	193/1	3.3/1	99.5/3	0,83/2	35/2
5	Р. Маглуша	15056/5	85.9/5	118/4	4,0/4	65/4
6	Р. Нудоль	417/2	19.7/3	90.0/3	0,13/1	82/5
7	Р. Раменка	141/1	1.5/1	90.0/3	0/0	70/4
8	Р. Черная	97/1	5.7/2	96.4/3	0/0	93/5
9	Р. Каменка	90.7/1	3.8/1	0/0	0/0	78/4
10	Р. Катыш	95.8/1	1.8/1	157/5	0/0	77/4
11	Р. Песочная	145/1	17.4/3	101/3	0,3/1	48/3
12	Р. Грязева	147/1	5.1/2	97.0/3	1,3/3	52/3
13	Р. Беляна	224/1	9.9/2	97.1/3	0/0	48/3
14	Р. Лопца	1614/3	14.0/3	0/0	0/0	50/3
15	Р. Палишня	460/2	4.6/1	0/0	0,13/1	80/4
16	Р. Катышка	90.8/1	4.1/1	0/0	0/0	63/4
17	Р. Чернушка	86.1/1	0.6/0	114/4	0/0	22/1

Рис. 5. Районирование водосбора р. Истры по преобладающим видам антропогенных воздействий

Таблица 5

Классификация водосборов в бассейне р. Истры по сочетанию природно-антропогенных факторов и степени экологической опасности

Тип	Класс	Название типа, класса	№ водосбора	Экологич. опасность
I		Промышленное загрязнение
	1	Очень сильное промышленное загрязнение в сочетании с очень сильным загрязнением от животноводства и средним загрязнением другими факторами, а также низкой залесенностью	3	4
	2	Высокое промышленное загрязнение с высоким загрязнением от животноводческих комплексов, рекреации и очень высоким от селитьбы, средняя залесенность	2	4
	3	Среднее промышленное загрязнение в сочетании со средним от рекреации и слабым от животноводческих комплексов и селитьбы, средняя и высокая залесенность.	12	3
II		Загрязнение от животноводства
	4	Очень высокое загрязнение от животноводства с высокой промышленной нагрузкой, низкой и средней залесенностью.	5	5
	5	Очень высокое загрязнение от животноводства и рекреации в сочетании со слабым промышленным загрязнением, средней залесенностью.	1	4
	6	Среднее загрязнение от животноводства в сочетании со средней от рекреации и селитьбы, высокая и средняя залесенность.	6	3
	7	Средняя нагрузка по животноводству и селитьбе при отсутствии других факторов, средняя залесенность.	14	2
	8	Средняя нагрузка по животноводству при очень слабом воздействии промышленности и селитьбы, высокая залесенность.	15	2
III		Рекреационное загрязнение
	9	Очень сильная рекреационная нагрузка при очень слабом влиянии других факторов, высокая и средняя залесенность	10	3
	10	Средняя нагрузка от рекреации и селитьбы в сочетании со слабым воздействием животноводства и промышленности, средняя залесенность.	11, 4	3
	11	Средняя рекреационная нагрузка при слабом воздействии животноводства и отсутствии промышленности, высокая и средняя залесенность - N 7, 8, 13	7, 8, 13	2
IY		Загрязнение со слабым воздействием всех факторов
	12	Практически "чистые" водосборы, высокая и средняя залесенность.	11, 16, 17	1

Рис. 6 Районирование водосбора р. Истры по степени экологической опасности

Анализ картосхем на рис. 5-6 позволяет объективно показать значительную пространственную неоднородность распределения антропогенной нагрузки в данном речном бассейне, выделить водосбор р. Маглуши, находящийся в критическом геоэкологическом состоянии, и показать, что более половины территории всего бассейна р. Истры находится под влиянием сильного и очень сильного антропогенного воздействия. Лишь небольшая часть территории бассейна, расположенная на северо - востоке, является относительно «чистой» от влияния антропогенных факторов. На основании этого анализа сделан вывод о том, что в целом геоэкологическая ситуация на территории всего бассейна р. Истры является весьма неблагоприятной с точки зрения ее влияния на компоненты природной среды и прежде всего на водные ресурсы этой реки.

5.2 Геоэкологический анализ зоны взаимовлияния Истринского водохранилища

Более простой вариант методики ГЭА, в котором используется минимально доступная информация о природных и антропогенных факторах, разработан для анализа геоэкологического состояния зоны взаимовлияния Истринского водохранилища [С.В. Ясинский 2004].

В естественных условиях водосбор и водный объект, особенно малая река, находятся в постоянной достаточно устойчивой взаимосвязи друг с другом. Создание водохранилищ нарушает сложившееся относительное равновесие во взаимодействии водосбора и водного объекта. В результате на водосборе образуется зона влияния водохранилища, в пределах которой изменяются климатические условия, режим подземных вод, наблюдаются затопление, подтопление, заболачивание, изменения почвенного и растительного покровов [Водохранилища…, 1986]. Часть площади водосбора, непосредственно примыкающая к урезу воды, на которой процессы взаимного влияния в системе «водосбор-водохранилище» проявляются наиболее отчетливо и протекают наиболее интенсивно, может быть названа «зоной наибольшего взаимовлияния» (ЗНВ) [Б.Г. Петров, 1986, 2004].

Размеры ЗНВ зависят от площади самого водного объекта и особенностей физико-географических условий района его расположения. Анализ совокупности процессов и факторов, определяющих взаимодействие Истринского водохранилища с окружающими его геосистемами, а также детальный учет рельефа этой территории, выполненные в работе, позволили выделить для него ЗНВ, граница которой проведена по линии первого местного водораздела, расположенного на расстоянии 3-6 км от уреза воды при НПГ. Общая площадь ЗНВ = 220.5 км², что составляет 20% площади водосбора Истринского водохранилища и 10.7% площади всего бассейна р. Истры. В качестве топологической единицы рассмотрения геоэкологической ситуации выбран элементарный водосбор (ЭВ). На рассматриваемой территории ЗНВ Истринского водохранилища по топографической карте М. 1: 100000 было выделено 34 ЭВ малых рек (< 10 км), логов, крупных оврагов, балок.

Антропогенная нагрузка на ЗНВ Истринского водохранилища представлена тремя основными источниками загрязнения: животноводческой отраслью сельского хозяйства, рекреацией и селитебными территориями. Согласно приведенной выше методике ГЭА, для ЗНВ Истринского водохранилища разработана матрица антропогенных нагрузок. Однако, в отличие от подробной оценки антропогенных факторов, в данном случае ограничились более простыми показателями, а именно: для характеристики животноводческой отрасли сельского хозяйства использовалось численность крупного рогатого скота (КРС), рекреации и селитебных пунктов - число учреждений отдыха и населенных пунктов. В качестве природного фактора, компенсирующего антропогенные воздействия, как и ранее, в матрицу включена залесенность каждого ЭВ (%). На следующем этапе в зависимости от сочетания антропогенных факторов и залесенности проведена классификация всех выделенных ЭВ на 10 классов. Для каждого класса, в которые вошло от 1 до 12 ЭВ, экспертным путем получены балльные оценки экологической опасности. По доминирующему фактору (имеющему наивысший балл) 10 классов были объединены в 4 типа антропогенных воздействий: 1-ый тип - воздействие рекреации. В этот тип вошли 7 ЭВ. 2-й тип - воздействие животноводческих комплексов и селитебное, объединивший 12 ЭВ. 3-й тип - в него вошли 10 ЭВ подверженных загрязнению от всех видов антропогенных факторов в сочетании с их низкой залесенностью; 4-ый тип объединил 5 ЭВ с отсутствием какого - либо влияния хозяйственной деятельности. На основе выполненной классификации проведено районирование рассматриваемой территории по типам природно-антропогенных нагрузок (рис. 7). Оно показывает, что максимальную антропогенную нагрузку испытывает верхний участок ЗНВ Истринского водохранилища, а в целом геоэкологическое состояние ее территории также может быть охарактеризовано как неблагополучное. Разработанные методики ГЭА антропогенных нагрузок для всего малого речного бассейна или для его части позволяют объективно выявлять водосборы притоков основной реки или ЭВ на территории ЗНВ водохранилищ находящиеся в наиболее неблагоприятном геоэкологическом состоянии. Поэтому именно на этих водосборах целесообразно осуществление первоочередных проектных и натурных водоохранных мероприятий. В результате проведения этих мероприятий должна значительно улучшаться геоэкологическая ситуация на малых водосборах и ЭВ с максимальной антропогенной нагрузкой и, вследствие этого, - водный режим и качество воды не только дренирующих их водотоков, но и на значительном протяжении основной реки и самого водохранилища. Важно отметить необходимость повторного проведения такого анализа с периодичностью не реже 1 раза в 5 лет. Это позволяет выявить динамику изменения геоэкологической ситуации на водосборах, а также оценить эффективность проведения водо- и природоохранных мероприятий, если они за этот период осуществлялись.



Рис. 7. Геоэкологическое районирование ЗНВ Истринского водохранилища по типам природно-антропогенных нагрузок

1 - воздействие рекреации; 2 - воздействие животноводческих комплексов и селитебное; 3 - загрязнение от всех видов антропогенных факторов в сочетании с их низкой залесенностью; 4 - отсутствие влияния хозяйственной деятельности

Глава 6. Ландшафтно-гидрологический метод оценки средних многолетних характеристик выноса биогенных элементов в овражно-балочную и речную сеть малой равнинной реки

Комплекс гидролого-эрозионных процессов, формирующихся на водосборах, относится к неточечным источникам загрязнения водных объектов. Они обусловливает миграцию и вынос в речную сеть малых равнинных рек не только органического вещества (ОВ) и биогенных элементов (БЭ), но и ядохимикатов, тяжелых металлов и радионуклидов. Потоки разнообразных веществ, выносимых с водосбора, трансформируются овражно-балочной сетью и, поступая в водные объекты, приводят не только к ускоренной эвтрофикации, но и совместно с притоком из точечных источников обусловливают общее загрязнение рек и водоемов. Совокупность процессов поступления и трансформации химических веществ с водосбора из неточечных источников в системе «водосбор - водный объект» характеризуется как диффузное (рассеянное) загрязнение водных ресурсов.

В работе выполнен анализ современных подходов к оценке характеристик диффузного загрязнения водных объектов, отмечены достоинства и недостатки таких методов их расчета, как «коэффициентов выноса» [Н.И. Хрисанов, Г.К. Осипов,1993; А.А. Цхай, 1995], физико-статистического [Г.А. Чуян и др., 1985; Г.Г. Борисова, 2003], математического моделирования [Н.А. Назаров, 1996; С.А. Кондратьев, 1990, В.Г. Пряжинская, 2001]. На основе такого анализа дано обоснование необходимости разработки новых, более простых методов, обеспечивающих, вместе с тем, достаточную для практики точность расчета как частных гидролого-геохимических процессов, так и общего диффузного загрязнения водных объектов.

В работе разработан ландшафтно - гидрологический метод (ЛГМ) оценки среднего многолетнего объема выноса основных БЭ - азота и фосфора с малого речного водосбора в период весеннего снеготаяния и получены оценки вклада диффузного поступления этих БЭ в формирование биогенного загрязнения его реки, основанный на гидролого - географическом подходе [В.Г. Глушков, 1961; М.И. Львович, 1963; А.И. Субботин,1966].

Основу ЛГМ составляют выражения, разработанные в физико-статистическом методе [Г.А. Чуян и др., 1985]. Согласно ему, оценка выноса биогенных веществ с жидким стоком (В_ж) производится по формуле:

В_ж = 10 - ³ C W_p F_р (4),

где: В_ж - вынос биогенного вещества в кг;

C - концентрация БЭ в стоке, мг/л;

W_p - объем стока заданной вероятностью превышения, м³/ га;

F_р - площадь,, га.

Расчет выноса БЭ с твердым стоком (В_т) производится аналогично:

В_т = 10 ^{- 3} m M_p F_р (5),

где: m - содержание биогенного вещества в твердом стоке, мг/кг наносов, определяется по их концентрациям в верхнем 10 см слое почвы;

M_p - модуль твердого стока за период весеннего половодья заданной вероятности превышения, т/га. Общий вынос БЭ с водосбора рассчитывается как сумма их потоков с жидким и твердым стоком:

В_с = В_ж + В_т.

Объектами, на примере которых проводилось разработка ЛГМ оценки выноса БЭ, являлись водосбор р. Истры и 16 малых речных бассейнов, образующих его гидрографическую сеть. Разработка ландшафтно - гидрологического метода (ЛГМ) оценки объема выноса БЭ проводилась для периода весеннего снеготаяния, в течение которого на большей части южной части лесной зоны Русской равнины, формируется 60-80% весеннего и 40-60% годового стока малых рек [Н.И. Коронкевич, 1990; В.А. Жук, Н.Л. Фролова, 1993].

6.1 Методика расчета средних многолетних характеристик гидролого - эрозионных процессов, формирующихся на водосборе и выноса БЭ в овражно - балочную и речную сеть

Расчет средних многолетних характеристик процессов выноса БЭ в ОБС и речную сеть малых водосборов и всего бассейна р. Истры производится в следующей последовательности.

а. Оценка площади геосистем

По картам М 1: 100000 выделяются границы и гидрографическая сеть малых водосборов и для каждого из них определяются площади лесных, сельскохозяйственных (зябь и уплотненная почва), урбанизированных геосистем и площадь ОБС.

б. Расчет ПВСС

Для каждого типа геосистем всех водосборов проводится расчет ПВСС по зависимостям У_вс = f (У_рс), аппроксимированных выражениями (1-3), приведенными в главе 1.

Средний многолетний речной сток в период весеннего половодья рассчитывается по величине среднего многолетнего годового стока с коэффициентом 0.5 [Г.С. Шилькрот, С.В. Ясинский, 2002]:

У_рс = 0.5 Y_р (6),

Средний многолетний годовой речной сток оценивался по зависимости от средней высоты водосбора Y_р = f (H_ср) [Оценка ресурсов…,1989]:

Y_р = 1,99*H_ср - 219 (7),

где Y_р - величина среднего многолетнего годового речного стока, мм; Н_ср - средняя высота водосбора, м.

Величина ПВСС для урбанизированных геосистем определялась приближенно, как пропорция между ПВСС в агрогеосистемах и коэффициентами стока с урбанизированных (з_урб = 0.75) и сельскохозяйственных геосистем (з_cх = 0.58)

d = з_урб /з_cх.

[Г.М. Черногаева,1976; А.И. Субботин, В.С. Дыгало, 1991].

Оценки ПВСС в ОБС получены по величине снегозапасов, сложенных с осадками за период снеготаяния в этом типе ландшафта (S_обс мм) и его коэффициенту(з):

Y_обс = S_обс з

S_обс = а S_п (8),

где: а - переходной коэффициент, между значениями снегозапасов + осадки за период снеготаяния в поле (S_п) и в ОБС (S_обс):

а = 1.5 [Н.И. Коронкевич, 1990];

з - коэффициент ПВСС в ОБС:

з = 0.9 [А.И. Субботин, В.С. Дыгало, 1991].

Величина снегозапасов + осадки в поле (S_п) рассчитывается по зависимости от величины среднего многолетнего речного стока (Y_р):

S_п = f (Y_р)

[Н.И. Коронкевич, 1990], аппроксимированной следующим уравнением:

S_п = 1.33 Y_р - 82.2 (9)

в. Расчет эрозии почвы.

Для каждого типа агросистем всех водосборов производится расчет эрозии почвы по зависимости смыва распаханной под зябь почвы (М, т/га) от слоя ПВСС (Y_вс,мм):

М = аY_всⁿ,

где - а, n - эмпирические параметры [Н.Н. Бобровицкая, 1977]. Значения входящих в зависимость М = f(Y_вс) параметров для зяби на дерново - подзолистых почвах были определены следующими: а =10^-1 0,42; n = 1.3:

М_з = 10^-1 0,42 Y_вс^1.3 (10)

Для агрогеосистем с уплотненной почвой использовался коэффициент К_з = 0.15, учитывающий почвозащитные свойства растительного покрова по отношению к зяби [Н.И. Хрисанов, Г.К. Осипов, 1993]:

М_уп = 0.15 М_з = 10^-2 0,63 Y_вс^1,3 (11).

При расчетах эрозии почвы с урбанизированных геосистем использовалось среднее значение мутности талых вод с = 2.5 г/дм³, полученное как среднее для различных функциональных зон этих геосистем [Вода России. Малые реки, 2001]:

М_урб.= с W_всу. (12),

где W_всу - объем ПВСС.

г. Оценка концентраций БЭ в жидком и твердом стоке.

В работе были использованы средние многолетние значения концентрации в ПВСС БЭ, полученные для естественных (лесных) и природно-антропогенных агрогеосистем южной части лесной зоны Русской равнины. Было принято, что среднемноголетняя концентрация подвижных форм N_общ. для лесных геосистем составляет 2.20 мг/ дм³, Р_общ - 0.06 мг/ дм³; для агрогеосистем с уплотненной почвой: N_общ - 1.72 мг/ дм³, Р_общ - 0.11 мг/ дм³; с зябью: N_общ - 2.99 мг/ дм³, Р_общ. - 0.165 мг/ дм³ [М.А. Хрусталева, 1990]. Для урбанизированных территорий использованы аналогичные данные, полученные для г. Валдая, расположенного в той же природной зоне: N_общ - 3.5 мг/ дм³, Р_общ. - 0.104 мг/ дм³ [Г.С. Шилькрот, 1979].

Оценка содержания в почвах подвижного Р-Р₂0₅ проведена двумя путями:

1 - по результатам статистического анализа данных, полученных из агрохимических картограмм за 1990-1994 гг. для 13 коллективных сельскохозяйственных предприятий, охватывающих более 900 сельскохозяйственных полей;

2 - по данным агрохимических анализов смешанных образцов почвы агрогеосистем всех малых водосборов бассейна р. Истры.

Анализ данных агрохимических картограмм показал, что содержание Р-Р₂0₅ для 4% рассмотренных полей находилось в пределах 51-100мг/кг; для 11% - 101-150 мг/кг; для 28% - 151-250 мг/кг; для 57% > 250 мг/кг. Согласно классификации, принятой Агрохимслужбой для оценки плодородия почв дерново-подзолистые почвы, с содержанием Р-Р₂0₅ > 250 мг/кг относятся к категории - «очень высокой обеспеченности» [В.И. Никитишен, 2003]. Агрохимический анализ образцов почвы, отобранных в осенние и весенние периоды в 1995-96 гг., показал, что содержание Р-Р₂0₅ менялось в диапазоне 120-330 мг/кг. Валовое содержание Р в почве, агрогеосистем малых водосборов принято равным: Р_вал.- 600 мг/кг [К.Е. Гинзбург, 1981]. Валовое содержание N для агрогеосистем была оценено по материалам многолетнего стационарного опыта в исследуемом бассейне и принято равным: N_вал - 1100 мг/кг [А.К. Ярцева и др, 1974]. Значения подвижного N_под. для всех видов агрогеосистем были приняты равными 0.1 от N_вал. [Г.А. Чуян и др., 1985]. Содержание БЭ в почвах урбанизированных геосистем в бассейне р. Истры получено по данным агрохимического анализа 4 смешанных проб, отобранных в 2004г в различных функциональных зонах г. Истры. Содержание в почве разных функциональных зон г. Истры N - N_вал менялось в диапазоне 1400 - 1970 мг/кг, Р - Р_вал. - 362-767 мг/кг; Р_под-Р₂0₅ - 75 - 185 мг/кг. В расчетах выноса БЭ с этих геосистем для всех водосборов использовались их средневзвешенные значения, полученные с учетом площади той или иной функциональной зоны г. Истры.

д. Трансформация потока БЭ овражно-балочной сетью

В связи с тем, что коэффициент стока талых вод в целом для ОБС равен: з = 0.9 [А.И. Субботин, В.С. Дыгало, 1991] в качестве характеристики ПВСС, поступающего в речную сеть принята средневзвешенная оценка его значений для всего водосбора.

Концентрация БЭ в притоке воды в речную сеть, мало отличается от значений, которые определены для ПВСС, формирующегося на водосборе и в первом приближении коэффициент доставки БЭ может быть принят D_ж.с. = 1 [Вода России. Малые реки, 2001].

Оценка притока твердого стока (М_р) в речную сеть бассейна р. Истры была получена по выражению:

М_р = D_н М_срв (13),

где D_н - коэффициент доставки наносов,

М_срв - средневзвешенные значения величины твердого стока, поступающего с водосбора.

Величина D_н рассчитывалась по зависимости

D_н = f (F ) [В.Н. Голосов,2003]:

D_н = 0.65 F -^0.27 (14).

Результаты расчетов средних многолетних потоков N и P, поступающих с водосборов в речную сеть с жидким и твердым стоком в весенний период показывают, что всего в речную сеть бассейна р. Истры с жидким стоком в период снеготаяния поступает с водосбора и ОБС валовых форм:

В_дифжN - 576 т и В_дифжP - 23.6 т;

с твердым стоком:

В_дифтсN -50.4 т и В_дифтсР -27.5 т.

Общий средний многолетний объем валового В_дифN составляет 627 т,

а В_дифP - 51.1 т., т.е. вынос N в целом на порядок выше, чем Р, что обусловлено довольно высокой залесенностью бассейна р. Истры, обусловливающей меньший вынос Р с эрозией почвы с агрогеосистем. При этом, доля подвижных форм БЭ В_дифпN в жидком и твердом стоке составляет 47.4% В_дифN, доля В_дифпР - 34.6% В_дифP. По результатам расчетов выполнено районирование бассейна р. Истры по значениям притока валовых форм БЭ в речную сеть (рис. 8).

6.2 Оценка точности ЛГМ расчета характеристик гидролого-эрозионных процессов и потоков БЭ, поступающих в овражно - балочную и речную сеть

Точность расчета ПВСС оценивалась путем сравнения с данными экспериментальных наблюдений в бассейне р. Истры [С.В. Ясинский, 2004], а для эрозии почвы - по данным Учебного центра Географического факультета МГУ в бассейне р. Протвы [Л.Ф. Литвин, В.Н. Голосов и др., 1998]. Анализ показал, что ЛГМ позволяет получать значения средних многолетних значений этих процессов с приемлемой для практики точностью - в среднем 10-20%. Точность расчета потоков БЭ в речную сеть оценивалась путем сравнения средних многолетних характеристик этих потоков в весенний период, полученных ЛГМ и рассчитанных как остаточный член уравнения руслового баланса масс (РБМ) [С.В. Ясинский, Ф.Н. Гуров, 2006; С.В. Ясинский и др., 2007]:

В_р = В_фон + В_под + В_р.п+ В_диф + В_ств- В_бвп (15),

где: В_р = W_р х С_р - средний многолетний поток БЭ в русле (т),

W_р - средний многолетний объем речного стока (млн.м³),

С_р - концентрация БЭ в речном стоке (мг/дм³);

В_фон = W_фон х С_фон - фоновый средний многолетний поток БЭ в русле,

W_фон - постоянный минимальный средний многолетний объем речного стока в этот период года в русле,

С_фон - концентрация БЭ в фоновом объеме речного стока на участке русла, где исключено влияние любой антропогенной деятельности (здесь и далее размерность аналогична В_р);

В_под = W_под х С_под - В_под - средний многолетний поток БЭ, поступающий в русло с подземными водами,

W_под - средний многолетний объем притока в русло подземных вод, С_под - концентрация БЭ в притоке подземных вод;

В_р.п = W_р.п х С_р.п - средний многолетний поток БЭ, поступающий в русло с речным стоком притоков,

W_р.п - средний многолетний объем речного стока притоков;

С_р.п - концентрация БЭ в речном стоке притоков;

В_дифб - средний многолетний поток БЭ с водосбора, оценивается как остаточный член РБМ;

В_ств = W_ств х С_ств - средний многолетний поток БЭ, поступающий в русло со сточными водами,

W_ств - средний многолетний объем сточных вод,

С_ств - концентрация БЭ в сточных водах;

В_бвп = W_бвп х С_бвп - средний многолетний объем БЭ, изымаемый из руслового потока при безвозвратном водопотреблении,

W_бвп - объем безвозвратного водопотребления,

С_бвп - концентрация БЭ в объеме воды при безвозвратном водопотреблении.

Рис. 8. Районирование бассейна р. Истры по величине притока валовых форм БЭ в речную сеть, кг/км²

Расчет РБМ осуществлялся только для 3-ех сравнительно небольших рек (Маглуша, Песочная, Беляна). Информация о составляющих элементах РБМ бралась как из данных наблюдений [Г.С. Шилькрот, С.В. Ясинский, 2002], так и из литературных источников. Результаты расчета РБМ и его составляющих, а также ошибок оценок потоков N и Р, полученных двумя различными методами, показали, что для В_дифN - они находятся в диапазоне от 10.3% для р. Маглуши до 179% - для р. Песочной; Для В_дифP - диапазон изменения этих ошибок составляет 34.6% - для р. Маглуши и 68.6% - для р.Песочной. С учетом низкой точности оценок составляющих РБМ [В.М.Евстигнеев, 1990] сделан вывод о том, что на основе ЛГМ получены весьма реалистичные оценки средних многолетних характеристик выноса БЭ с водосбора в ОБС и речную сеть рассматриваемого малого речного бассейна

6.3 Оценка вклада диффузного поступления БЭ в формирование биогенного загрязнения р. Истры

Вклад диффузного поступления БЭ в биогенное загрязнение р. Истры оценивался по соотношению:

в = В_диф/ В_р 100% (17),

где - В_диф- диффузный поток БЭ, поступающий в реку с водосбора;

В_р - поток БЭ в русле реки, отнесенный к ее устью.

В работе показано, что вклад диффузного загрязнения малых рек в бассейне р. Истры может быть весьма значительным и составлять от 40 до 90% общего поступления БЭ в эти реки. Полученные для водосбора р. Истры оценки среднего многолетнего диффузного загрязнения могут быть распространены на другие малые реки и водные объекты южной части лесной зоны Русской равнины с приблизительно одинаковой степенью хозяйственного освоения.

Глава 7. Эффективность мероприятий по улучшению гидрологического режима водосборов малых равнинных рек

Одним из перспективных направлений действий по улучшению гидрологического режима водосборов малых равнинных рек является широкое внедрение в производство сельскохозяйственной продукции таких технологий земледелия, которые в значительно большей степени, чем традиционные, приближают функционирование агрогеосистем к природным, естественным геосистемам. Эти технологии основаны на принципе минимального воздействия на почвенный покров с одновременным созданием на его поверхности разного рода почвозащитных мульчирующих покрытий. Такие покрытия рассматриваются как аналог отмерших частей растительного покрова, присущего природным геосистемам, в которых процессы обмена веществом и энергией в системе «атмосфера - растительность/снежный покров - почва» сбалансированы и при производстве биомассы используются более оптимально, чем в агрогеосистемах [Сельскохозяйственные экосистемы, 1978; Е.М. Гусев, 1993].

7.1 Оценка эффективности использования тепла и влаги геосистемами Центральной лесостепи

Для иллюстрации этого положения в работе на примере естественных и природно - антропогенных геосистем Центральной лесостепи приведены результаты анализа сезонных изменений влагообмена в разные по условиям тепло и влагообеспеченности годы. [С.В. Ясинский,1991]. Объектами исследования являлись:

1 - геосистемы суходольных логов Стрелецкого участка Центрально-Черноземного биосферного заповедника (ЦЧБЗ), около 40 лет находящиеся как в нетронутом, практически естественном состоянии (абсолютно заповедная степь - некосимая целина; лес - снытьевая дубрава), так и испытывающие постоянное влияние хозяйственной деятельности (луговая степь с периодическим сенокошением - косимая целина; постоянно используемая под выпас скота - выпасаемая целина).

2 - в качестве природно-антропогенной геосистемы рассматривалась агроэкосистема озимой пшеницы на ежегодно распахиваемом малом водосборе. Влагообмен в рассматриваемых геосистемах оценивался по структурным показателям, получаемых из системы уравнений водного баланса М.И. Львовича [М.И. Львович 1963, Методы исследований…, 1973]. Ими являлись: для периода снеготаяния

- коэффициент стока, где YПВСС,

X - осадки, а для всех остальных периодов (устойчивого снежного покрова, летнего и осеннего) - коэффициент увлажнения,

(где W - влагозапасы в почве), который для коротких промежутков времени рассчитывался по формуле:

(17),

где Wk и Wn - конечное и начальное значение влагозапасов (мм), в слое почвы 100 см за рассматриваемый период i,

Хi - суммы осадков в (мм) за этот же период.

Полученные значения этих коэффициентов за период 1963 - 1985 гг. усреднялись по выделенным периодам для лет, с однотипным характером внутригодовых условий тепло - влагообеспеченности этих лет. Для оценки внутригодовых условий тепло - влагообеспеченности, использован показатель тепло - влагообеспеченности Д.А. Педя.

Для теплого периода этот показатель рассчитывался по формуле [Д.А. Педь, 1975, Н.А. Багров, 1988]:

 (18),

где ДT и ДX - отклонения от среднемноголетних значений температуры T и осадков X; у_T и у_X - их среднее квадратичное отклонение.

Для холодного периода используются те же характеристики, что и в формуле (18), только знак между ними меняется на противоположный [Попов, 1975]:

(19)

В работе приведена методика типизации лет с однотипным характером внутригодового распределения показателя S, использование которой позволило выделить 4 их группы: «теплая» (8 лет), «резко контрастная» (4 года), «умеренно контрастная» (7 лет), «холодная» (3 года).

Результаты проведенного анализа подтверждают вывод о том, что природные геосистемы более «рационально» используют поступающие в них атмосферные осадки. В наибольшей степени этот эффект проявляется в «теплые» годы на некосимой целине. В осенний период в агроэкосистеме происходит наибольшее накопление влаги. Наиболее резкие отличия в процессах влагообмена в рассмотренных геосистемах между группами лет наблюдаются в период весеннего снеготаяния и летом. Отсутствие ПВСС практически во все годы наблюдений в геосистемах с естественным растительным покровом показывает, что применение почвозащитных мульчирующих покрытий из растительных остатков в агроэкосистемах может дать наибольший гидрологический эффект именно в весенний, «критический» для их функционирования период года [С.В. Ясинский,1991]. Этот эффект заключается в ликвидации или снижении ПВСС до критического значения (для лесостепи - 25 мм), при котором не происходит формирования эрозии почвы и развития других негативных процессов на водосборах (оврагообразования, снижения плодородия почвы, загрязнения водных объектов, заиления и обмеления малых рек и др.) [Рекомендации …, 2000]. Достижение этого эффекта во многом будет определяться выбором той или иной почвозащитной технологии и методов оценки их гидрологической эффективности.

В качестве методов оценки используются модели формирования процессов гидрологического цикла в конкретный период года или за весь год в целом. Современный этап разработки моделей процессов гидрологического цикла, в том числе и формирования ПВСС на водосборе, все в большей степени основывается на подходах, в которых осуществляется синтез детерминистического и стохастического описания обусловливающих их частных процессов и факторов. Такие модели принято называть динамико-стохастическими. В трудах Y Гидрологического съезда разработка полной физически обоснованной динамико-стохастической модели стока была сформулирована как основная задача гидрологии и других наук о Земле на ближайшую перспективу [Ю.Б. Виноградов, Л.С. Кучмент, А.В. Рождественский, 1990]. В работе рассмотрен вариант полуэмпирической динамико-стохастической модели (Д - С - М) формирования ПВСС, разработанной на основе данных многолетних экспериментальных исследований автора на воднобалансовых объектах Курской биосферной станции Института географии РАН (КБС ИГРАН) [С.В. Ясинский, Е.М. Гусев, 2003].