авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

Гидротехническихсооружений на динамику наземныхэкосистем зоны широколиственныхлесов центральной и восточнойевропы

-- [ Страница 3 ] --

уровне воды, выше и нижесреднего многолетнего уровня воды в реках.

Для решенияпоставленных задач выбиралисьэкологические профили, расположенные научастках реки с естественным(незарегулированным стоком) и призарегулировании. Для реки Эльбы, которая впределах исследования не имеет плотин ишлюзов, выбраны аналоги на притоке первогопорядка – рекеСаале, которая впадает в основноерусло.

В ходе исследованийиспользовались методы исторических,экологических, географических аналогов,методы геоботанической индикации,экологического профилирования,статистической обработки и др., которыеуспешно развиваются в Российской Академиинаук и в Федеральном агентстве по охранеприроды Германии.

С 1996 по 2001 годыпроводились натурные полевые исследованияна постоянных заложенных инструментальныхпоперечных ландшафтных профилях сподробным описанием растительныхсообществ, почвенных разрезов (шурфов) иизмерением глубины залеганияустановившегося уровня безнапорныхгрунтовых вод (УГВ) и открытой (свободной)поверхности водных объектов (рек иканалов). Для выявления многолетнейдинамики водности рек использованы рядымноголетних данных постоянных наблюденийза уровнем и расходом воды рек и каналов,официально опубликованные вгидрологических ежегодниках (Государств…,1936, …, 1990; Deutsches…(a), 1953,..., 1996; Deutsches…(b), 1990,...,1997; Gewaesserkundliches…(a), 1951,..., 1963; Gewaesserkundliches…(b),1964,..., 1992; Gewaesserkundliches…(c), 1949; Jahrbuch…(a), 1940,...,1943; Jahrbuch…(b), 1904,..., 1938), а также некоторыегидрологические данные и фондовыематериалы, предоставленные Федеральныминститутом гидрологии (BfG, Кобленц,Германия), Региональным агентством водногохозяйства Баварии (BFLW, Мюнхен, Германия) иВсероссийским НИИ гидрометеорологическойинформации (ВНИИГМИ-МЦД, Обнинск,Россия).

Изучение влияниязарегулирования рек при создании ифункционировании гидротехническихсооружений на состояние пойменныхландшафтов проводилась на основе:сравнения 19 постоянныхландшафтно-геоботанических модельныхпрофилях, протяженностью от 300 м до 2 км,которые располагались в охраняемыхзаповедных территориях среднего теченияреки Дунай, среднего течения реки Эльбы ина р. Сейм (рис. 1). Модельные профиливыбирались на основе методагеографических аналогов и были выполненына разных участках речных долин;сравнивались естественные и /или “условноестественные” территории и подвергшиесягидротехническим воздействиям в различныевременные отрезки. Исследования включают:подробные описания ключевых участков(почвы, УГВ, растительность); повторныеобследования модельных участков (бурениедо УГВ, описание растительности, отборпочвенных проб для последующих химическиханализов). Для характеристики измененияаллювиальных почв была примененаоригинальная методика оценки на основедиагностики уровня влажности почв иинтенсивности ее колебаний в сезонных имноголетних циклах по морфологическим,физико-химическим и химическиминдикаторным свойствам самих почв (Kouzmina,Treshkin, Avetjan, Henrichfreise, 2005).

Для выявления и оценкиизменений растительного покрова пойм какна зарегулированных, так и нанезарегулированных реках былаиспользована типология растительныхсообществ, отражающая признакирастительных сообществ с обязательнымучетом его экологических и географическихсвязей (Кузьмина, 1993; 1997б; 1997д; Novikova et. al., 1998;2001). При этом использовалась разработаннаянами шкала перевода оценок обилиядревесных, кустарниковых и травяных видовиз различных геоботанических систем. Длясравнения использованы собственные иопубликованные геоботанические материалы,выполненные в период до зарегулированиярек, около 200 собственных почвенныхразрезов и многочисленные бурения до УГВ.

Для изучениязакономерностей трансформации природнойсреды во времени при зарегулировании НГС,были разработаны специальные методикиоценки происходящих экологическихизменений. Это прежде всего методикавыделения растительных индикаторов иэталонных участков и методика индикациипочвенных нарушений при измененииестественного режима обводнения в поймах(основана на морфологических признакахпротеканияокислительно-восстановительных реакций впочвах).

Накапливаемаяинформация вносилась в базы данных в видемногочисленных таблиц Excel и Word.Подготовлены: гидрологическая,климатическая, геоботаническая ипочвенная базы данных (табл. 2).

Глава III. Естественные и антропогенныегидрологические и климатическиеизменения.

3.1. Изменение режимаречного стока и мезоклимата заисторический период.

В связи с возникшейпроблемой климатических изменений (Будыко, 1977; Кондратьев, 1987; Кононова, Харламова, 1982; Клиге, 2000;Jones, Mann, 2004),для более корректного определения влиянияречного стока на динамику пойменныхэкосистем при создании низконапорныхгидротехнических сооружений (НГС),анализировались изменения водного режимарек (колебание во времени уровней ирасходов воды) за весь периодинструментальных наблюдений как длязарегулированных рек, так и дляучастков-аналогов с “условно”естественным стоком, а так же годовое исезонное изменение атмосферных осадковдля соответствующих постов.

Участки реканалогичным образом были разделены подлительности функционирования взарегулированном режиме, что можнорассмотреть на примере реки Дунай, гдеобследуемый участок реки, длиной 146.17 км, отг.Регенсбург до г.Пассау (2376.49-2230.32 км Дуная)был разделен на 4 части:

  1. участок с “условно” естественнымречным стоком реки от г. Пфеллинг дог. Вильсхофен (2305.53-2249.47 км Дуная) – 56.06 км;
  2. недавно (с 1994 г.) зарегулированныйучасток реки (2353.66-2321.25 км Дуная) междуплотинами Гайслинг (с 1987 г.) и Штраубинг (с1994 г.) –32.41 км;
  3. давно (с 1987 г.) зарегулированныйучасток реки (2376.49-2353.66 км Дуная) междуплотинами Швабельвайс (с 1965 г.) и Гайслинг(с 1987 г.) –22.83 км;
  4. очень давно зарегулированныйучасток реки –подтопленный участок верхнего бьефаплотины Кахлет (с 1926 г.), расположенныймежду городами Вильсхофен и Пассау(2249.47-2230.32 км Дуная) – 19.15 км.

Были определеныизменения водного режима и особенностизатопления пойм при зарегулировании. Длякаждой реки установлены изменениясреднегодовых, максимальных и минимальныхуровней воды после зарегулирования посравнению с периодом до изменениястока.

На модельных участкахпоймы при неизмененном стоке рек, и научастках пойм различного временизарегулирования были заложеныинструментальные экологические профили,где с 1996 по 2001 год проводились ежегодныеэкологические наблюдения за изменениемрастительности, почв и УГВ.

Были выявлены триразличных ситуации, характерные для разныхбассейнов рек: Эльбы (раздел 3.1.а), Дуная(3.1.б) и Сейма (3.1.в).

Анализ трендовсреднегодовых уровней и расходов воды подлиннорядным (60-100 лет) гидрологическимпостам выявил сходные тенденции длябассейнов рек Эльбы и Сейма. За последнеестолетие выявлено увеличение водностиэтих рек в меженный период, а так жепонижение уровней и расходов весеннихразливов, что приводит к снижениюамплитуды колебания многолетних уровней ирасходов воды (табл. 3, 4). Подобныеизменения приводят к стабилизации УГВ ввегетационный период, вызывают увеличениеглееобразования в верхних и среднихпочвенных горизонтах и способствуютутрате естественнойдревесно-кустарниковой растительностипойм.

Для бассейнов рек Эльбыи Сейма в ХХ столетии выявлена тенденция кперераспределению атмосферных осадков всторону их увеличения в зимний период(рис. 2, табл. 5), что также способствуетизменению сложившихся почвенно-грунтовыхусловий в поймах.

Наибольшие измененияза многолетний период выявлены для среднихнаибольших значений уровней и расходовводы (частых паводков/половодий) рек Эльбыи Сейма, которые существеннопонизились.

Для бассейна верхнегоДуная установлено повышение водности реки(расходов и уровней), связанное сувеличением выпадения атмосферных осадковза многолетний период. При этом наиболеезначимо повышаются годовые минимальные(меженные) расходы и уровни воды, чтоприводит к активизации процессовзаболачивания на нижних и средних уровняхпоймы в незарегулированных частях реки(Штраубинг-Пассау) и к заболачиванию всехуровней поймы в зарегулированных частяхреки (Регенсбург-Штраубинг).

Для всех обследуемыхбассейнов (средняя Эльба, верхний Дунай,Сейм) выявлено достоверно значимоестабильное повышение меженных расходов



Таблица 3. Анализ трендов многолетнихизменений годовых значений расходов иуровней в бассейне р.Сейм за периодинструментальных наблюдений.

 

 

 Значе-

Расход, м3/с

Уровень, м

Осадки, мм

Примечания

Река

Пост

ние Период Лет Тренд r

Период

Лет Тренд r

Значение

Период Лет Тренд r

НаличиеНГС

Сейм Рыльск

Наиб.

1935-1990 53 - 0.
26
1938-1990 46 - 0.31

Годовое

1918-1995* 73 + 0.44

Плотина выше

51.57°С,

Сред. 1935-1990

53

+(0)

0.09 1938-1990

46

+

0.35 Летнее

1918-1995*

73

+(0) 0.12 поста в 80км.

34.7°В

Наим.

1935-1990 53 + 0.67 1938-1990 46 + 0.42 Зимнее 1918-1995* 72 + 0.55

Сток не изменен.

Свапа Старый город

Наиб.

1927-1990 63 - 0.38 1936-1990 50 - (0) 0.05

Плотина выше

52.11°С,

Сред. 1927-1990

63

+(0)

0.06 1936-1990

50

+

0.65




поста в 45 км.

35.

07°В

Наим.

1927-1990 63 + 0.80 1936-1990 50 + 0.72

Сток не изменен.

Сейм Мутино

Наиб.

1926-1988 63 - 0.33 1936-1988 52 - 0.38

Годовое

1881-1995** 97 + 0.17

Сток не

51.40°С,

Сред. 1926-1988

63

+(0)

0.03 1936-1988

52

+(0)

0.06 Летнее

1881-1995**

97

+(0) 0.08 изменен

32.60°В

Наим.

1926-1988 63 + 0.69 1936-1988 52 + 0.14 Зимнее 1881-1995** 96 + 0.25

 НГС.

Сейм Зуевка

Наиб.

1932-1990 56 - 0.26 1936-1990 47 - 0.29

Плотина выше

51.38°С,

Сред. 1932-1990

56

+(0)

0.01 1936-1990

47

-

0.42




поста в 4.5 км.

36.78°В

Наим.

1932-1990 56 + 0.56 1936-1990 47 + (0) 0.07




Сток изменен.

Сейм Рышково

Наиб.

1928-1990 61 - 0.34 1928-1990 61 - 0.59




Подпор от плотины

51.65°С,

Сред. 1928-1990

61

-

0.17 1928-1990

61

-

0.57




(ниже поста в 0.5

36.18°В

Наим.

1928-1990 61 + 0.43 1928-1990 61 + 0.06

км). Сток изменен.

Тус- Курск

Наиб.

1925-1990 65 - 0.36 1936-1990 55 + (0) 0.02

Годовое

1896-1995 96 + 0.22

Плотины ниже и

корь

51.80°С,

Сред. 1925-1990

65

+(0)

0.07 1936-1990

55

+

0.72 Летнее 1896-1995

98

+(0) 0.10 выше поста.

36.20°В

Наим.

1925-1990 65 + 0.67 1936-1990 55 + 0.84

Зимнее

1896-1995 93 + 0.20

Сток изменен.

* – осадки приводятсядля г. Воронеж (51.7°С, 39.1°В); ** – осадки приводятся дляг. Василевичи (52.3°С, 29.8°В). r – здесь и далеекоэффициент корреляции линейного тренда скривыми многолетних уровней, расходов илиосадков; жирным шрифтомвыделены коэффициенты корреляции созначимостью ()– от 0.1 до0.001.


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.