Диссертация (1141527), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Притоки реки Кичменьгаявляются малыми реками по существующей классификации [84]. Населенныепункты расположены, в основном, в низовьях реки.Таблица 4.1Притоки реки КичменьгаЛевые притокиМаймонгаТавтаШепшенгаКедраПилюжокЯгрышРасстояние в км от устья305183127148182Правые притокиРадышШабангаСветицаМашаСельденьгаВоденьгаРасстояние в км от устья556011214116119077По данным Каталога заторных и зажорных участков рек СССР для рекиКичменьга характерны заторы на участке между д. Кузьмино (15 км от устья) и д.Куфтино (25 км от устья). В пределах участка русло извилистое, неразветвленное,дно сложено мелкими валунами, пойма узкая, затопляемая (рисунок 4.1).Посредине участка вблизид. Захарово (раннее название поста д. Глебово)расположен гидрологический пост.
Расстояние от устья в створе поста составляет20 км, площадь водосбора 2010 км2, отметка нуля графика поста 100,75 мБалтийской системы (БС), уровень выхода воды на пойму 450 см над нулемграфика поста.Рисунок 4.1 – Река Кичменьга вблизи д. ЗахаровоНаиболее подробные сведения о ледовых явлениях реки Кичменьга у постаЗахарово за длительный период наблюдений приведены в Каталоге заторных изажорных участков рек СССР.
За 32 года наблюдений (1937-1970 гг.) на постубыло отмечено 16 заторов, что соответствовало повторяемости 50%. Высшийзаторный уровень над нулем графика поста приходился на дату 27.04.1955 г., былравен 507 см и наблюдался при ледоходе, также за этот период наблюдений былизафиксированы наиболее высокие уровни 22.04.1969 г.
407 см, 15.04.1962 г. 400см (средний 323 см).Высшему незаторному и незажорному уровню соответствует наивысшийнаблюдаемый на посту уровень при свободном русле или при наличии ледовых78образований, не вызывающих существенный подпор. Величина этих уровнейнеобходима для определения места высших заторных/зажорных уровней вмноголетней амплитуде колебаний уровней на данном посту. Высший незаторныйи незажорный уровень над нулем графика поста наблюдался 02.05.1957 г. 521 см,18.05.1961 г.
521 см, 03.05.1949 г. 457 см (средний 372 см).Ранняя и поздняя даты начала весеннего ледохода 06.04.1951 г. и 7.5.1961 г.Толщина льда перед вскрытием наибольшая 0,7 м (в 1955 году), средняя 0,55 м.Данные об образовании зажоров на посту в Каталоге отсутствуют.Согласно исследованиям Л.С. Банщиковой [7] уровень выхода воды напойму для указанного створа составляет 105,25 м БС. Высота поймы над средниммеженным уровнем 3,27 метра, вероятность затопления поймы при заторесоставляет 3%. Превышение наивысшего заторного уровня 1% обеспеченностинад поймой составляет 0,48 метра [14].
Параметр потенциального риска заторныхнаводнений, предложенный в работе [7], вычисляется по формуле:Нгде НН(4.1)– максимальный заторный уровень воды 1% вероятности превышения;Н – отметка начала затопления поймы;– вероятность затопления поймы вдолях от единицы.Индекс потенциального ущерба для створа д. Захарово на реке Кичменьгаравен D=0,5. При возможных значениях этого индекса для рек, протекающих натерритории Российской Федерации, от 0 до 5..6, рассматриваемый речной участокможно отнести к участкам с низким индексом потенциального ущерба отзаторных наводнений.Три основных типа замерзания рек были выделены Р.В.
Донченко [33].Малые и средние реки, замерзающие по первому типу, имеют незначительнуюводность в осенне-зимний период. Благодаря интенсивному образованию льда вверхнем слое ледяной покров образуется в процессе роста и смыкания забереговпри малой толщине льда. Ко второму типу относятся средние и большие реки, накоторых в период замерзания образуются забереги и через 2..3 суток начинаетсяледоход. В местах снижения пропускной способности русла образуются ледовые79перемычки. Реки, относимые к третьему типу замерзания, имеют высокиескорости течения и протекают в областях с неустойчивыми погодными условиями(Северная Двина, Печора и т.д.). Образование льда происходит по всей глубинепотока. Шуга, возникающая при замерзании, движется вниз по течению. При ееостановке и смерзании возникает ледяной покров.
Для таких рек частообразование ледяных зажоров в местах повышения уклона.Для рек бассейнаСеверной Двины зажорные подьемы уровня воды, как правило, не превышают0,5..1 м из-за низкой водности рек [1].4.2. ПРОВЕРКА СТАЦИОНАРНОСТИ МНОГОЛЕТНИХ РЯДОВНАБЛЮДЕНИЙ ЗА ЛЕДОВЫМИ ЯВЛЕНИЯМИИзучение изменений ледового режима рек и водоемов впервые были начатыв Государственном гидрологическом институте в 1990-е года прошлого века.Начало1980-хгодовхарактеризовалосьврядеработизменениемпродолжительности ледостава и максимальной толщины льда.
Так, например,максимальная толщина льда на реке Северная Двина у г. Котлас имеластатистически значимый тренд к снижению [26]. Изменчивость сроков ледовыхявлений отмечена также в исследованиях ряда авторов [27, 61].Для выполнения многолетнего анализа возможной нестационарностиледовых явлений на реке Кичменьга использованы следующие источники: С 1937 по 1977 гг. – гидрологические ежегодники; С 1978 по 2015 гг. – Государственный водный кадастр (ежегодные данныео режиме и ресурсах поверхностных вод суши).Исследование произведено для следующих гидрологических характеристик: Дата начала осенних ледовых явлений Длительность осеннего шугохода Длительность осеннего ледохода и шугохода Дата начала ледостава Максимальная толщина льда80 Дата начала весенних ледовых явлений Длительность весеннего ледохода Дата окончания весенних ледовых явленийДля статистически достоверных выводов о возможной нестационарностиледовых явлений на р.
Кичменьга (д. Захарово) за период наблюдений 77 летнеобходима проверка гидрологической однородности исследуемых показателей.ПроверкапроводиласьсогласнодействующимметодическимуказаниямГосударственного гидрологического института [68]. Использован метод оценкизначимости линейных уравнений регрессии по времени.
Если тренд значимоотличался от нуля, то гидрологическая характеристика являлась неоднородной повремени.Оценка значимости тренда производилась путем сравнения коэффициентакорреляцииrлинейногоуравнениярегрессиисослучайнойсреднейквадратической ошибкой, вычисляемой по формуле:(4.2)где r – коэффициент корреляции; n – число лет наблюдений.При 5% уровне значимости должно выполняться условиеуровне значимости, при 1%.Дата начала осенних ледовых явлений (согласно пояснениям, приведеннымв Государственном водном кадастре за 2007 год) соответствовала первой из датдате появления устойчивых заберегов, ледохода, шугохода, ледостава.
Следуетучесть, что кратковременные ледовые явления (от 1 до 3-х дней), отделенные отпоследующих ледовых явлений периодом 10 дней и более, не учитывались. ВТаблице 4.2 приведены характеристики линейных трендов дат ледовых явленийпо исходному периоду.За весь период наблюдений 1939-2016 гг.коэффициент корреляции rбольше удвоенной среднеквадратической ошибки 2r.
Имеет место статистическизначимый положительный трендзначимости1%коэффициентс уровнем значимости 5%. При уровнекорреляциименьшеутроенной81среднеквадратической ошибки, тренд статистически не значим и наблюденияоднородны. Однозначный вывод о наличии тренда сделать невозможно.Таблица 4.2Характеристики линейных трендов дат начала ледовых явлений по даннымнаблюдений за различные периоды времениПериод1939-20161939-19591960-2016Уравнение трендаУ=0,546х-18154,8y = 1,138x + 34604,0У=0,087х+36653,3R20,0690,3790,019R0,260,620,14r0,1070,1390,132r/r2,44,41,1В 1959 году гидрометрического поста у д. Глебово был перенесен на 3 кмниже по течению р. Кичменьга к деревне Захарово.
Уровни воды были увязаны.Факторное поле дат начала ледовых явлений приведено на рисунке 4.2. Общийтренд начала дат ледовых явлений мог измениться после 1960 года. Для проверкибыло рассмотрено 2 периода: данные по д. Глебово (1939-1959 гг.) и данные по д.Захарово (1960-2016 гг.).Рисунок 4.2 – Тренды дат начала ледовых явленийСтатистически достоверно на 5% и 1% уровне значимости ряд дат началаледовых явлений за 1939-2016 гг. неоднороден и не может быть моделирован навсем периоде наблюдений. На интервале 1960-2016 гг. ряд является однороднымкак на 5%, так и на 1% уровне значимости.
Это позволяет придти к выводу о том,что начиная с 1960 года даты начала ледовых явлений на р. Кичменьга у82д.Захарово не претерпели изменений в связи с возможным потеплением климата.Средняя дата начала ледовых явлений 26 октября, наиболее ранняя дата 10октября, наиболее поздняя дата 20 ноября.Осенний ледоход на реках севера европейской части России начинается воктябре. Так как площадь водосбора р. Кичменьга меньше 5000 км2, ледоход наней встречается не часто. За 77 лет осенний ледоход наблюдался 26 раз (из них 9раз в ноябре и 1 раз в декабре).Река Кичменьга замерзает по 3-му типу. Практически ежегодно на нейнаблюдается шугоход.
Обработка данных за 1937-2016 годы показала, что из 77лет шугоход (включая непродолжительный 1-3 дня) наблюдался при осеннемзамерзании в 70 случаях. Длительность шугохода для рассматриваемого створаопределялась непосредственным подсчетом числа дней с шугоходом за 1960-2016годы. Факторное поле приведено на рисунке 4.3. Проверка ряда на однородностьприведена в Таблице 4.3.Рисунок 4. 3 – Тренды длительности осеннего шугоходаРяд длительности осеннего шугохода по данным наблюдений за 56 лет имелтренд к росту на 5% и 1% уровне значимости и не являлсястатистическиоднородным. При разделении ряда на два интервала 1960-1985 гг.
и 1986-2016 гг.первый ряд имеет статистически значимый тренд на уровне 5% значимости,второй ряд статистически однороден. До 1985 года длительность шугохода на р.83Кичменьга у д.Захарово имела тренд к увеличению. После 1985 года длительностьшугохода можно считать в среднем равной 5,6 дням, максимальная длительностьшугохода 26 дней, минимальная 0 дней (в 1993 году).Таблица 4.3Характеристики линейных трендов длительности шугохода по даннымнаблюдений за различные периоды времениПериод1960-20161960-19851986-2016Уравнение трендаy = 0,123x + 0,518y = 0,117x + 0,652y = 0,143x - 0,327R20,2160,1510,062R0,480,390,25r0,1040,1700,174r/r4,42,31,4До 1992 года по р. Кичменьга осуществлялся лесосплав, причемдлительность лесосплава снижалась с 26 дней в 1978 году до 8 дней в 1992 году.Возможно,остаткисплавляемогоматериала,оседающиеиежегоднонакапливающиеся в русле реки, способствовали увеличению длительностишугохода.Длительность ледохода и шугохода зависит от наличия перекатов ипритоков.
Минимальная длительность ледохода за рассматриваемый периодсоставляла 1 день, максимальная – 8 дней. Как правило, ледоход в течениепериода замерзания чередовался с шугоходом. Ряд продолжительности осеннеголедохода и шугохода за 1960-2016 гг. также был проверен на статистическуюоднородность (Таблица 4.4).Таблица 4.4Характеристики линейных трендов длительности ледохода и шугохода по даннымнаблюдений за различные периоды времениПериод1960-20161960-19851986-2016Уравнение трендаy = 0,080x + 3,625y = 0,075x + 3,985y = 0,180x - 0,793R20,0800,0290,089R0,280,170,30r0,1240,1940,169r/r2,30,91,8На 5% уровне значимости ряд длительности ледохода и шугоходастатистически не однороден, на 1% уровне значимости ряд однороден.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
