Гидрологический режим Волги

Содержание

 

 

 

Введение 3

1. Исходная  геометрическая информация 4

2. Гидрологический  режим Волги 6

Заключение 9

Список использованной литературы 10

 

 

 

Введение

Гидрология наука о воде, процессах и явлениях, которые происходят в водных объектах-реках, озерах, водохранилищах и болотах. Термин "гидрология" впервые появился в книге Мельхиора, изданной во Франкфурте-на-Майне (1694 г.).

Гидрология суши в настоящее  время-это обширная область знаний, включающая в себя много разделов. Главными из них являются учение о  водном балансе, учение о речном стоке, учение о динамике речных русел и  русловом процессе, химическом режиме, загрязнении природных вод и  др.

Гидрология суши через  учение о стоке, и гидрологические  расчеты представляет собой инженерную науку-инженерную гидрологию, осуществляющую расчеты водного баланса речных систем и бассейнов, водных ресурсов земного шара, России и отдельных регионов, изменчивость ресурсов во времени, вероятность появления экстремальных значений и других характеристик.

История гидрологии началась задолго до формирования ее как научной дисциплины еще на заре становления земледелия и связана, главным образом, с использованием данных по режиму рек для орошения. Первые такие наблюдения начаты, по-видимому, на реке Нил. В Семнэ, например, обнаружено 179 четких засечек наивысших уровней воды, выбитых на склонах утеса. Они относятся ко второй династии фараонов, то есть, сделаны около четырех тысяч лет тому назад. Более или менее регулярные наблюдения на Ниле начали вести 1400 лет назад. Не меньшую давность имеют наблюдения за режимом рек Янцзы и Хуанхе в Китае, Зеравшан-в Средней Азии.

Цель работы – рассмотреть  особенности гидрологии реки Волга.

 

 

1. Исходная геометрическая информация

 

В соответствии с ранее  разработанной в  Государственном  гидрологическом институте (ГГИ) Росгидромета методологией, основой диагноза современных  изменений речного стока является комплексный статистический анализ динамики годового, весеннего, летне-осеннего и зимнего стока средних рек, а также его внутригодового распределения

Анализ текущих изменений  гидрологического режима в бассейне р. Волга на основе данных стандартной  гидрологической сети позволяет  выполнить оценку происходящих изменений стока воды рек бассейна в условиях потепления климата. Однако для понимания процессов изменений во всей системе влагооборота на водосборах и физически обоснованного моделирования стока воды необходимо оценить изменения и других компонентов водного баланса, определяющих формирование стока: испарения с поверхности почвы и воды, изменения содержания воды в почвогрунтах и грунтовых водах. Для решения этой задачи к анализу были привлечены материалы наблюдений специализированной сети воднобалансовых станций Росгидромета, где осуществляется наиболее полный комплекс гидрометеорологических наблюдений за элементами водного баланса и определяющими их факторами.

В бассейне Волги расположена  Подмосковная воднобалансовая станция (зона смешанных лесов). Кроме того, в районах, примыкающих к средней и нижней частям бассейна р. Волга, действуют Валдайский филиал ГГИ (ВФ ГГИ), Нижнедевицкая воднобалансовая станция (НД ВБС) и воднобалансовая станция Каменная Степь.

Они являются репрезентативными  соответственно для условий лесной зоны южной тайги, лесостепной и  степной зон. Период наблюдений на воднобалансовых станциях составляет 50—60 лет и более (с конца 1940-х — начала 1950-х годов). К сожалению, в 1990-х годах многие важные объекты на воднобалансовых станциях были закрыты, а некоторые виды наблюдений полностью прекращены. Тем не менее сохранившиеся в настоящее время виды наблюдений позволяют проанализировать общие тенденции изменения влагооборота на водосборах, а также оценить параметры и протестировать физико-математические модели процессов формирования стока воды в условиях изменяющегося климата.

 

 

2. Гидрологический режим Волги

Основное питание Волги  осуществляется снеговыми (60 % годового стока), грунтовыми (30 %) и дождевыми (10 %) водами. Естественный режим характеризуется весенним половодьем (апрель — июнь), малой водностью в период летней и зимней межени и осенними дождевыми паводками (октябрь). Годовые колебания уровня Волги до регулирования достигали у Твери 11 м, ниже Камского устья — 15—17 м и у Астрахани — 3 м. С постройкой водохранилищ сток Волги зарегулирован, колебания уровня резко уменьшились. В то же время, на широких многокилометровых водохранилищах (напр., на Рыбинском, Куйбышевском) в ненастную погоду образуются волны высотой до 1,5 метров, для противодействия которым в акватории ряда волжских портов (напр, Казанского) пришлось соорудить искусственные волноломы. Кроме того, в связи с подъемом уровня при создании водохранилищ вдоль низменных берегов в ряде городов образовались широкие и часто мелководные заболоченные лиманы и затоны, а также построены инженерные защитные сооружения в виде дамб, резервных насосов и т. п.

Среднегодовой расход воды у Верхневолжского бейшлота 29 м³/с, у города Твери — 182, у города Ярославля — 1 110, у города Нижнего Новгорода — 2 970, у города Самары — 7 720, у города Волгограда — 8 060 м³/с. Ниже Волгограда река теряет около 2 % своего расхода на испарение. Максимальные расходы воды в период половодья в прошлом ниже впадения Камы достигали 67 000 м³/с, а у Волгограда в результате разлива по пойме не превышали 52 000 м³/с. В связи с регулированием стока максимальные расходы половодья резко снизились, а летние и зимние меженные расходы сильно повысились. Водный баланс бассейна Волги до Волгограда в среднем за многолетний период составляет: осадки 662 мм, или 900 км³ в год, речной сток 187 мм, или 254 км³ в год, испарение 475 мм, или 646 км³ в год.

До создания водохранилищ в течение года Волга выносила к устью около 25 млн. т. наносов и 40—50 млн. т. растворённых минеральных веществ. Температура воды Волги в середине лета (июль) достигает 20—25 °C. Вскрывается Волга у Астрахани в середине марта, в 1-й половине апреля вскрытие происходит на верхней Волге и ниже Камышина, на всём остальном протяжении — в середине апреля. Замерзает в верхнем и среднем течении в конце ноября, в нижнем — в начале декабря; свободной ото льда остаётся около 200 дней, а близ Астрахани около 260 дней. С созданием водохранилищ тепловой режим Волги изменился: на верхних бьефах продолжительность ледовых явлений увеличилась, а на нижних стала короче.

Сезонные колебания уровня воды в дельте Волги обусловлены  стоком Волги. Кроме того, наблюдаются  непереодические колебания уровня, вызываемые нагонными ветрами с моря.

Годовой ход уровня дельты Волги характеризуется следующими сезонными колебаниями: весенне-летним половодьем, летне-осенней меженью, осенним паводком и зимним подъемом. Первые три вида колебаний создаются изменением стока Волги, последний возникает при установлении ледового покрова в устьевой части дельты.

Постепенный подъем уровня воды начинается во второй половине апреля, переходя в мае-июне в весенне-летнее половодье, с пиком во второй половине июня. После пика половодья начинается сначала быстрое, а затем постепенное  снижение уровня, переходящее в августе-сентябре в осеннюю межень. Зимние подъемы  воды, связанные с устойчивым установлением  ледового покрова, наблюдаются обычно в январе и продолжаются до второй половины марта, после чего подъем достигает  максимальных отметок. Нагонные ветры  с моря вызывают подъемы воды на 1-2,5 м, а в исключительных случаях - до 5 м.

Для гидрологического режима дельты Волги характерны многолетние  изменения, имеющие характер циклов, развивающихся с интервалом 30-45 лет (внутривековые циклы) и 70-90 лет (вековые циклы). Последний теплый, сухой период в гидрологической истории дельты Волги (во внутривековом цикле) пришелся на 1951-1978 гг., а с 1979 г. и по настоящее время обстановка развивается по прохладно-влажному типу (в вековом цикле), и это будет продолжаться приблизительно до 2003-2007 гг.

Изменения стока Волги  и общей увлажненности в Каспийском регионе имеют огромное влияние  на природу дельты. Так, в вековой  теплый, сухой период 1930-1940 гг. годовой  сток Волги сокращался до 207 км3, что  сопровождалось падением уровня Каспия на 2,3 м и образованием обширной авандельты. В период развития современной вековой прохладно-влажной фазы климата среднегодовые показатели стока Волги превысили 300 км3, уровень Каспия поднялся более, чем на 2 м, а меженные глубины в авандельте, по сравнению с предыдущим периодом, увеличились на 1,5- 2,5 м.

По степени минерализации  дельта Волги представляет собой  пресноводный водоем. Максимальное содержание плотного осадка в воде составляет 321 мг/л. Солевой состав воды дельты от Астрахани до 2,5 м изобаты авандельты остается почти неизменным. Так, по данным Л.А.Барсуковой (1956) содержание плотного осадка в воде различных участков дельты в мае месяце составляет: у Астрахани - 132 мг/л, в основной зоне авандельты - 128 мг/л, в собственно авандельте - 321 мг/л.

 

 

 

 

Заключение

Гидрологическая характеристика бассейна Волги в границах Астраханской области сводится к определенному  разделению на Волго-Ахтубинскую пойму и дельту. Это единый, живой организм, работающий в режимных условиях, о которых было сказано выше.

Волго-Ахтубинская пойма, протяженностью 340 км, вытянута с северо-запада на юго-восток. За верхнюю границу поймы принят исток рукава Ахтуба, за нижнюю – место отделения от р.Волги рукава Бузан. Площадь ее составляет 6440 км2. Сюда входит междуречье Волги и Ахтубы, а также пойменные участки к востоку от рукава Ахтуба и к западу от реки Волги.

За верхнюю границу  дельты (вершину) принято место отделения  от Волги первого крупного рукава – Бузан, ее площадь 10900 кв. км, шириной по морскому краю около 200 км. Почти третью часть территории Астраханской области, площадь которой 44,1 тыс. км², занимают водные объекты, численность которых боле 960, свыше 18 тысяч километров протяжённость их береговой линии.

Изменение гидрологического режима р. Волги, Волго-Ахтубинской поймы и дельты, связанное с уменьшением волжского стока за последние шесть лет, является важнейшей причиной углубления природных экологических и социальных трансформаций.

Зарастание и обмеление  русел примерно 900 водотоков, серьезно ухудшили состояние рыбной отрасли, сельского хозяйства, и самое  главное водообеспечения населения.

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Водные ресурсы России и их использование/ Под ред. И. А. Шикломанова, СПб, ГГИ, 2008. 598 с.
2. Шикломанов и.А., Георгиевский В. Ю.  Сток реки Волги и уровни Каспийского моря:  влияние естественных и антропогенных факторов, в сб.: Международный научно-промышленный форум “Великие реки 2000”, Нижний Новгород, ННГАСУ, 2004.