В настоящей статье представлены результаты оценки поступления химических компонентов с дождями и их выноса с речными водами в контрастных условиях увлажненности водосборов. Анализ выполнен на основе натурных данных, полученных в летне-осенний период 2014–2022 гг. на водосборах ручьев, формирующих сток реки четвертого порядка. Основываясь на рассмотрении взаимосвязи концентраций химических компонентов и расхода воды, в работе обсуждаются актуальные вопросы возможных причин разной динамики и характера поведения растворенных веществ во время экспорта из наземных экосистем в ручьи. Атмосферные осадки исследуемой территории представляют собой маломинерализованные слабокислые растворы, основным компонентом которых является растворенный органический углерод. Во влажные годы поступление суммы минеральных компонентов было выше, чем в относительно сухие на 18 %, органических – на 44 %. Речные водосборы отличаются набором ландшафтообразующих факторов и проявляют разную чувствительность к условиям увлажнения. Отличия в поведении растворенных веществ в ручьях обусловлены сезонными изменениями гидрометеорологических условий и смешением различных источников поступления воды. В водах всех изучаемых ручьев растворенные формы углерода и сульфаты определены как наиболее динамичные и чувствительные к гидрологическим изменениям, а хлориды, калий, кремний и фосфор демонстрируют статичность и отсутствие достоверной связи с водностью. Различный характер поведения растворенных веществ в ручьевых водах соседних бассейнов установлен для нитратного азота, алюминия, железа и марганца, основным источником которых является почвенно-растительный блок, а также для кальция, магния и натрия, поступающих, преимущественно, с почвенно-грунтовыми водами. Показано, что наибольшие концентрации растворенных минеральных компонентов наблюдаются в сезоны с пониженной водностью, органических – с повышенной. При этом в многоводные годы экспорт минеральных растворенных веществ увеличивается на 14–67 %, растворенного органического углерода на 24–100 % по сравнению со среднемноголетним значением. Основную долю выносимых минеральных компонентов составляют растворимые формы кальция, кремния и неорганического углерода. Вне зависимости от увлажнения наибольший вклад минеральных компонентов в сток главной реки вносят воды притока третьего порядка, водосбор которого подстилается горными породами основного и среднего состава. Из бассейна с высокой долей площади коренных хвойных лесов экспортируется наибольшее количество растворенного органического углерода (0,1–2,0 т/км2) и нитратов (0,1–0,2 тN/км2) за сезон. Установлено, что в ручьях второго порядка, почвы которых формируются на устойчивых к внешним воздействиям коренных породах преимущественно кислого состава, растворенные формы органического углерода преобладают над неорганическими. В водах ручья третьего порядка незначительное доминирование растворенного органического углерода выявлено только в годы повышенной водности.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Науки о Земле
Сток растворенных веществ (гидрохимический сток) является качественной характеристикой климатических и биогеохимических процессов в речных бассейнах разного уровня. Его величина и качественный состав изменяются в широком диапазоне в зависимости от литологических особенностей, климатических условий, ландшафтных характеристик и антропогенного воздействия на водосборы [1–4]. В горных районах высотная поясность определяет сложное ландшафтное строение бассейнов, разнообразие почвенно-растительных и гидротермических условий, что влияет на формирование гидрохимического стока. Речные воды большинства горных территорий маломинерализованные, а среднегодовая концентрация растворенных органических веществ в 1,5 раза ниже, чем в водах равнинных рек [5]. Контрастность ландшафтов обусловливает большое разнообразие источников поступления растворённых веществ в ручьи и реки [6–8]. Натурные исследования показали, что воды рядом протекающих горных ручьев могут различаться по минерализации, кислотности, анионному составу [9]. Результаты гидрологического и геохимического моделирования свидетельствуют о значительных различиях в характере формирования стока соседних водосборов [10–11]. Зависимости содержания химических компонентов от расхода воды демонстрируют значительную вариабельность форм связи отдельных растворенных веществ в разных речных бассейнах [12]. Изменчивость связи между концентрацией растворенных веществ и расходом воды наиболее заметна при критических значениях водности. Во время выдающихся паводковых событий наблюдается смена направленности динамики растворенных веществ, что влияет на характер сезонной связи их концентраций с водностью [13]. Объекты исследований расположены в пределах западного макросклона Южного Сихотэ-Алиня. Основная масса растворенных веществ выносится в р. Уссури. Верхняя часть бассейна реки является крупным природным комплексом Приморского края, значимым ландшафтообразующим компонентом которого является лесной покров [14]. Речная сеть равномерно распределена по площади бассейна, средняя густота ее составляет 0,79 км⋅км–2, водность – 9‒12 л⋅сек-1⋅км–2. Основу гидрографической сети составляют малые и очень малые реки, для которых существенны биотические механизмы формирования химического состава вод [15–16]. Исследуемая территория входит в область умеренного климата средних широт с интенсивной циклонической активностью и характеризуется заметной внутригодовой и межгодовой динамикой поступления атмосферных осадков. Данный климатический фактор оказывает существенное влияние на гидрологический режим водосборных бассейнов, что приводит к модификации структуры водного и гидрохимического стока и изменению относительной значимости различных источников формирования стока. В рамках настоящей работы предпринята попытка количественной оценки динамики выноса наиболее значимых химических компонентов, задействованных в формировании стока, с целью выявления закономерностей и механизмов их миграции и трансформации в условиях неоднородного увлажнения. Для региона характерны выходы тропических и внетропических циклонов, которые определяют не только характер формирования речного стока, но и являются источником поступления на водосборную площадь загрязняющих веществ [17–19]. Еще одним важным фактором, влияющим на гидрохимический сток в исследуемых бассейнах, является степень нарушенности лесного покрова, обусловленная, преимущественно, лесозаготовками и пожарами. Уровень современного освоения коренных лесов в истоках рек бассейна Уссури проявляется в существенном преобразовании лесного и почвенного покрова. Естественное восстановление нарушенных лесных экосистем в зонах формирования вод идет крайне медленно [14], что ведет к перестройке сложившихся биогеохимических циклов основных элементов питания и отражается на количественных и качественных характеристиках речных и почвенных вод [15, 20–21]. Таким образом, современный анализ состава входных и выходных потоков растворенных веществ в бассейнах горных рек важен для установления причинно-следственных связей миграции химических элементов между лесными и водными экосистемами. На Дальнем Востоке подобные исследования единичны, и количественные оценки пространственной и временной изменчивости гидрохимического стока в бассейнах региона остаются мало изученными. Цель настоящих исследований заключается в выявлении закономерностей внутрибассейнового распределения стока растворенных веществ в горно-лесной местности и его динамики в различные по водности годы. Для достижения поставленной цели выполнен анализ данных натурных наблюдений за химическим составом дождевых осадков и вод ручьев 2–3 порядка (здесь и далее применяется порядковая классификация Хортона–Стралера [22]).
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Авессаломова И.А., Савенко А.В., Хорошев А.В. Ландшафтно-геохимическая контрастность среднетаежных речных бассейнов как фактор формирования ионного стока // Вестник МГУ. Сер. 5: География. 2013. № 4. С. 3-10.
Avessalomova I.A., Savenko A.V., Khoroshev A.V. Andscape-geochemical contrasts of the middle taiga river basins as a factor of the ion discharge formation. Lomonosov Geography Journal, 2013, no 4, pp. 3-10. (In Russian; abstract in English).
2. Алекин О.А., Бражникова Л.В. Сток растворенных веществ с территории СССР. М.: Наука, 1964. 144 с.
3. Godsey S. E., Hartmann J. Kirchner, J. W. Catchment chemostasis revisited: water quality responds diferently to variations in weather and climate. Hydrological Processes, 2019, vol.33, pp. 3056-3069. DOI: 10.1002/hyp.13554
4. Inagaki Y., Sakai H., Shinomiya Y., Yoshinaga S., Torii A., Yamada, T., Noguchi K., Morishita T., Fujii K. Efects of climate and acidic deposition on interannual variations of stream water chemistry in forested watersheds in the Shimanto River Basin, southern Japan. Ecological Research, 2024,. DOI: 10.1111/1440-1703.12441
5. Смирнов М.П. Органические вещества и минерализация речных вод гор России и сопредельных стран // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2019. № 1. С. 99-106. DOI: 10.31857/S2587-55662019199-106
Smirnov M.P. Organic matter and mineralization of river waters in mountains of Russia and adjacent countries Izvestiya Rossijskoj akademii nauk. Seriya geograficheskaya [Regional Research of Russia], 2019, no 1, pp. 99-106 (In Russian; abstract in English).
6. Губарева Т.С., Гарцман Б.И., Шамов В.В., Луценко Т.Н., Болдескул А.Г., Кожевникова Н.К., Лупаков С.Ю. Компоненты стока малых водосборов Сихотэ-Алиня: обобщение результатов полевых измерений и трассерного моделирования // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2019. № 6. С. 126-140. DOI: 10.31857/S2587-556620196126-140
Gubareva T.S., Boldeskul A.G., Gartsman B.I., Shamov V.V. Analysis of natural tracers and genetic runoff components in mixing models: case study of small basins in Primor’e. Water Resources, 2016, vol. 43, iss. 4, pp. 629-639.
7. Herndon E. M., Dere A. L., Sullivan P. L., Norris D., Reynolds B., Brantley S. L. Landscape heterogeneity drives contrasting concentration-discharge relationships in shale headwater catchments. Hydrol. Earth Syst. Sci., 2015, vol.19, pp. 3333-3347. DOI: 10.5194/HESS-19-3333-2015
8. Sullivan P.L., Stops M.W., Macpherson G.L., Li L., Hirmas D.R., Dodds W.K. How landscape heterogeneity governs stream water concentration-discharge behavior in carbonate terrains (Konza Prairie, USA). Chem. Geol., 2019, vol.527, 118989. DOI/. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2018.12.002
9. Болдескул А.Г., Шамов В.В., Гарцман Б.И., Кожевникова Н.К. Ионный состав генетических типов вод малого речного бассейна: стационарные исследования в центральном Сихотэ-Алине // Тихоокеанская геология. 2014. Т. 33. № 2. С. 90-101. Тихоокеанская геология. 2014. Т. 33. № 2. С. 90-101.
Boldeskul A.G., Shamov V.V., Gartsman B.I., Kozhevnikova N.K. Ionnyi sostav geneticheskikh tipov vod malogo rechnogo basseina: statsionarnye issledovaniya v tsentral’nom Sikhote-Aline [Main ions in water of different genetic types in a small river basin: case experimental studies in Central Sikhote-Alin]. Tikhookeanskaya Geologia [Pacific Geology], 2014, vol. 33, iss. 2, pp. 90-101. (In Russian; abstract in English).
10. Лупаков С.Ю., Бугаец А.Н., Шамов В.В. Применение различных структур модели HBV для исследования процессов формирования стока на примере экспериментальных водосборов // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. №4. С. 417-426. DOI: 10.31857/S032105962104012X
Lupakov S.Yu., Bugaets A.N., Shamov V.V. Application of different structures of HBV model to studying runoff formation processes: case study of experimental catchments. Water Resources, 2021, vol. 48, no 4, pp. 512-520. DOI: 10.31857/S032105962104012X
11. Bugaets A., Gartsman B., Gubareva T., Lupakov S., Kalugin A., Shamov V., Gonchukov L.Comparing the runoff decompositions of small experimental catchments: end-member mixing analysis (EMMA) vs. Hydrological modelling. Water, 2023, v. 15, no 4, pp. 752-774. DOI: 10.3390/w15040752
12. Knapp J. L. A., Li L., Musolff A. Hydrologic connectivity and source heterogeneity control concentration-discharge relationships. Hydrological Processes, 2022, v. 36, Is.9, e14683. DOI: 10.1002/hyp.14683
13. Шамов В.В., Луценко Т.Н., Болдескул А.Г., Гарцман Б.И., Лупаков С.Ю., Губарева Т.С., Кожевникова Н.К., Юрченко С.Г. Гидрохимический портрет экстремального дождевого паводка на малых водосборах южного Сихотэ-Алиня, Дальний Восток России // Пятые Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен (Санкт-Петербург, 5-14 октября 2023 г.). Санкт-Петербург: СПГУ, 2023. С. 666-671.
14. Дюкарев В. Н., Кожевникова Н. К. Эколого-защитный потенциал горных ландшафтов в условиях антропогенной динамики структуры и продуктивности лесов Южного Сихотэ-Алиня // Фундаментальные исследования. 2012. №9-2. С. 288-293.
Dyukarev V. N., Kozhevnikova N. K. Functional potential of mountain landscapes in connection with anthropogenic dinamics of structure and productivity of southern sichote-alin forests. Fundamental’nye issledovaniya, 2012. No 9-2, pp. 288-293. (In Russian; abstract in English).
15. Аржанова В.С., Елпатьевский П.В. Геохимия, функционирование и динамика горных геосистем Сихотэ-Алиня (юг Дальнего Востока России). Владивосток: Дальнаука. 2005. 253 с.
Arzhanova V. S., Yelpatyevsky P. V., Geochemistry, Functioning, and Dynamics of Rock Geosystems of Sikhote-Alin (Southern Russian Far East). Pabl. Dalnauka, Vladivostok, 2005. 253 p. (In Russian).
16. Кожевникова Н.К., Луценко Т.Н., Болдескул А.Г., Лупаков С.Ю., Шамов В.В. Водная миграция макроэлементов в хвойно-широколиственных лесах Сихотэ-Алиня // Сибирский лесной журнал. 2017. № 3. С. 60-73. DOI: 10.15372/SJFS20170306
Kozhevnikova N.K., Lutsenko T.N., Boldeskul A.G., Lupakov S.Yu., Shamov V.V. Water migration of macroelements in coniferous broad-leaved forests of Sikhote-Alin. Sibirskiy Lesnoy Zhurnal, 2017, тo. 3. pp. 60-73. (In Russian). DOI: 10.15372/SJFS20170306
17. Zhigacheva E. S., Sase H., Nakata M., Ohizumi T., Gromov S. A., Takahashi M. Stream water acidification in the Far East of Russia under changing atmospheric deposition and precipitation patterns. Limnology, 2022, V. 23, no. 3, pp. 415-428. DOI: 10.1007/s10201-022-00696-0
18. Кожевникова Н.К., Болдескул А.Г., Луценко Т.Н., Губарева Т.С., Лупаков С.Ю., Шамов В.В. Формирование кислотности дождевых вод в залесенном бассейне Сихотэ-Алинской горной области // Геохимия. 2022. Т. 67. № 12. С. 1297-1311. DOI: 10.31857/S001675252211005X
Kozhevnikova N.K., Boldeskul A.G., Lutsenko T.N., Gubareva T.S., Lupakov S.Yu., Shamov V.V. Formation of rainwater acidity in the forested basin of the Sikhote Alin mountain region Geochemistry International, 2022, vol. 60, no 12, pp. 1298-1311. DOI: 10.1134/S0016702922110052
19. Кондратьев И.И., Мезенцева Л.И., Гришина М.А. Зависимость влажных выпадений сульфатов и нитратов в Приморском крае от траектории циклонов // География и природ. ресурсы. 2020. № 2 (161). С. 135-143. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2020-2(135-142)
Kondratyev I.I., Grishina M.A., Mezentseva L.I. Dependence of wet depositions of sulfates and nitrates in Primorskii krai on cyclone trajectories. Geography and Natural Resources. 2020, v. 41, no 2, pp. 187-194.
20. Дымов А. А. Химический состав водотоков в коренном еловом и производном лиственно-хвойном лесах // Вода: химия и экология. 2013. № 4. С. 97-101.
Dymov A. A. Himicheskij sostav vodotokov v korennom elovom i proizvodnom listvenno-hvojnom leash [Chemical composition of water streams in native spruce and secondary deciduous-coniferous forests]. Voda: himiya i ekologiya, 2013, no 4, pp. 97-101. (In Russian; abstract in English).
21. Луценко Т.Н., Аржанова В.С. Братская С.Ю. Растворенное органическое вещество лизиметрических вод горно-лесных почв Южного Сихотэ-Алиня // Почвоведение. 2014. №6. С. 705-715. DOI: 10.7868/S0032180X14060070
Lutsenko T.N., Arzhanova V.S., Bratskaya S.Y. Dissolved organic matter in lysimetric water of mountain forest soils in the southern Sikhote Alin, Eurasian Soil Science, 2014, vol. 47, no 6, pp. 581-590. DOI: 10.7868/S0032180X14060070
22. Хортон Р.Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов: гидрофизический подход к количественной морфологии. М.: Издательство. иностранной литературы, 1948. 158 с.
23. Жильцов А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья. Владивосток: Дальнаука, 2008. 332 с.
Zhil’tsov A.S. Hydrological role of mountain coniferous-broad-leaved forests of the Southern Primorye. Vladivostok, Publ. Dal’nauka, 2008. 332 p. (In Russian).
24. Гарцман Б.И., Шамов В.В. Натурные исследования стокоформирования в Дальневосточном регионе на основе современных средств наблюдений // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 6. С. 589-599. DOI: 10.7868/S0321059615060048
Gartsman B.I., Shamov V.V. Field studies of runoff formation in the Far East Region based on modern observational instruments. Water Resources, 2015, vol. 42, iss. 6, pp. 766-775. DOI: 10.7868/S0321059615060048
25. Бугаец А.Н., Пшеничникова Н.Ф., Терешкина А.А., Лупаков С.Ю., Гарцман Б.И., Шамов В.В., Гончуков Л.В., Голодная О.М., Краснопеев С.М., Кожевникова Н.К. Цифровое почвенное картографирование для целей гидрологического моделирования на примере экспериментальных водосборов (юг Приморского края) // Почвоведение. 2021. Т. 55. № 9. С. 1085-1096.
Bugaets A.N., Pshenichnikova N.F., Tereshkina A.A., Lupakov S.Yu., Gartsman B.I., Shamov V.V., Gonchukov L.V., Golodnaya O.M., Krasnopeev S.M., Kozhevnikova N.K. Digital soil mapping for hydrological modeling by the example of experimental catchments in the south of Primorsky Krai. Eurasian Soil Sci., 2021, v. 54, no. 9, pp. 1375-1384. DOI: 10.31857/S0032180X21050051
26. Сапожников А.П., Селиванова Г.А., Ильина Т.М., Дюкарев В.Н., Бутовец Г.А., Гладкова Г.А., Гавренков Г.И., Жильцов А.С. Почвообразование и особенности биологического круговорота веществ в горных лесах Южного Сихотэ-Алиня (на примере Верхнеуссурийского стационара). Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1993. 270 с.
27. Гарцман Б.И., Губарева Т.С., Лупаков С.Ю., Орляковский А.В., Тарбеева А.М., Шамов В.В., Шекман Е.А. Формы линейной организации склонового стока в среднегорье (на примере Сихотэ-Алиня) // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 2. С. 123-132.
Gartsman B.I., Gubareva T.S., Lupakov S.Yu., Shamov V.V., Shekman E.A., Orlyakovskii A.V., Tarbeeva A.M. The forms of linear structure of overland flow in medium-height mountain regions: case study of the Sikhote-Alin. Water Resources, 2020, vol. 47, iss. 2, pp. 179-188. DOI: 10.31857/S0321059620020042
28. Кожевникова Н.К., Болдескул А.Г., Луценко Т.Н. Состав почвенных вод горно-лесных ландшафтов верхней Уссури и оценка выноса химических элементов // Биота и среда природных территорий. 2023. Т. 11. № 2. С. 62-74. DOI: 10.25221/2782-1978_2023_2_4
Kozhevnikova N.K., Boldeskul A.G., Lutsenko T.N.Composition of soil water in mountain forest landscapes of the upper Ussuri river and the estimation of export of chemical elements. Biota and environment of natural areas, vol 11, no 2, pp. 62-74. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.25221/2782-1978_2023_2_4
29. Кожевникова Н.К., Болдескул А.Г., Луценко Т.Н., Шамов В.В., Еловский Е.В., Касуров Д.А. Микроэлементы в речных водах горнолесных бассейнов (юг Дальнего Востока России) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. №6. C. 190- 205. DOI: 10.18799/24131830/2022/6/3548
Kozhevnikova N.K., Boldeskul A.G., Lutsenko T.N., Shamov V.V., Elovskiy, E.V., Kasurov D.A. Microelements in river water of mountain-forest basins (southern Russian Far East). Bulletin of the Tomsk polytechnic university. Geo assets engineering, 2022, vol. 333, no 6, pp. 190-205. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.18799/24131830/2022/6/3548
30. Шамов В.В., Болдескул А.Г., Луценко Т.Н., Кожевникова Н.К., Гарцман Б.И., Губарева Т.С., Лупаков С.Ю., Шекман Е.А., Бурдуковский М.Л., Юрченко С.Г. Динамика макроэлементного состава природных вод ландшафтов южной тайги (на примере экспериментального водосбора ручья Еловый, юг Дальнего Востока России) // Материалы международной научно-практической конференции “Современные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии”( г. Благовещенск, 23-24 октября 2019 г.). Благовещенск: ДГАУ, 2019. С. 129-142.
31. Губарева Т.С., Гарцман Б.И., Шамов В.В., Болдескул А.Г. Кожевникова Н.К. Разделение гидрографа стока на генетические составляющие // Метеорология и гидрология. 2015. № 3. С. 97-108. DOI: 10.3103/S1068373915030097
Gubareva T.S., Gartsman B.I., Shamov V.V., Lutsenko T.N., Boldeskul A.G., Kozhevnikova N.K., Lupakov S.Yu.Runoff components of small catchments in Sikhote-Alin: summarizing the results of field measurements and tracer modeling. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya geograficheskaya, 2019, iss. 6, pp. 126-140. (In Russian; abstract in English).
32. Musolff A., Schmidt C., Selle B., Fleckenstein J. H. Catchment controls on solute export. Advances in Water Resources, 2015, v. 86, pp. 133-146. DOI: 10.1016/J.ADVWATRES.2015.09.026
33. Савичев О. Г., Иванов А. О. Атмосферные выпадения в бассейне Средней Оби и их влияние на гидрохимический сток рек // Известия РАН. Серия географическая. 2010. № 1. С. 63-70.
Savichev O. G., Ivanov A. O. Atmospheric losses in the middle Ob river basin and their influence on a hydrochemical runoff of the river, Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya [Regional Research of Russia], 2010, no 1, pp. 63-70. (In Russian; abstract in English).
34. Лозовик П. А., Галахина Н. Е., Кравченко И. Ю. Современное состояние водных объектов Карелии в результате воздействия природных, климатических и антропогенных факторов // Водное хозяйство России. 2017. № 3. С. 24-39. DOI: 10.17076/lim309
Lozovik P. A., Galahina N. E., Kravchenko I. Yu. Current status of water bodies of Karelia as a result of natural, climatic and anthropogenic factors’ impact. Water sector of Russia: problems, technologies, management, 2017, no 3, pp. 24-39. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.17076/lim309
35. Sase H, Takahashi M, Matsuda K, Yamashita N, Tsunogai U, Nakagawa F, Morohashi M, Yotsuyanagi H, Ohizumi T, Sato K, Kurokawa J, Nakata M. Nitrogen saturation of forested catchments in central Japan-progress or recovery?, Soil Sci Plant Nutr., 2021,V. 68, pp 5-14. DOI: 10.1080/00380768.2021.1991228
36. Свистов П.Ф., Першина Н.А., Павлова М.Т. Атмосферные осадки: химический состав и кислотность // Природа. 2015. №6 (1198). С. 28-36.
Svistov P.F., Pershina N.A., Pavlova M.T. Atmospheric precipitation: chemical composition and acidity. Priroda, 2015, no 6 (1198), pp. 28-36. (In Russian; abstract in English).
37. Ершов В.В., Исаев Л.Г., Поликарпова Н.В. Содержание тяжелых металлов в атмосферных выпадениях в окрестностях заповедника “Пасвик” // Вестник МГТУ. 2019. Т. 22. № 1. С. 83-89. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-83-89
Ershov V.V., Isaeva L.G., Polikarpova N.V. The content of heavy metals in atmospheric deposition in the Pasvik state nature reserve vicinity. Vestnik MGTU. Trudy Murmanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta, 2019, v.22, no 1, pp. 83-89. (In Russian; abstract in English).
38. Робакидзе Е. А., Торлопова Н. В., Бобкова К. С. Химический состав жидких атмосферных осадков в старовозрастных ельниках средней тайги // Геохимия. 2013. № 1. С. 72-83. DOI: 10.7868/S001675251211009X
Robakidze E.A., Torlopova N.V., Bobkova K.S. Chemical composition of wet precipitation in old-growth middle-taiga spruce stands. Geochemistry, 2013, no 1, pp. 72-83. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.7868/S001675251211009X
39. Лукина Н.В., Ершов В.В., Горбачева Т.Т., Орлова М.А., Исаева Л.Г., Тебенькова Д.Н. Оценка состава почвенных вод северотаежных хвойных лесов фоновых территорий индустриально развитого региона // Почвоведение. 2018. № 3. С. 284-296. DOI: 10.7868/S0032180X18030036
Lukina N. V., Ershov V. V., Gorbacheva T. T., Orlova M. A., Isaeva L. G., Teben’kova D. N. Assessment of soil water composition in the northern taiga coniferous forests of background territories in the industrially developed region, Eurasian Soil Science, 2018, vol. 51, no 3, pp. 285 297. DOI: 10.1134/S1064229318030079
40. Fang Y., Gundersen P., Vogt R. D., Koba K., Chen F., Chen X. Y., & Yoh M. Atmospheric deposition and leaching of nitrogen in Chinese forest ecosystems. Journal of Forest Research, 2011, vol. 16, no 5, pp. 341-350. DOI: 10.1007/s10310-011-0267-4
41. Musolff A., Zhan Q., Dupas R., Minaudo C., Fleckenstein J. H., Rode M., Dehaspe J., Rinke K. Spatial and Temporal Variability in Concentration-Discharge Relationships at the Event Scale. Water Resources Research, 2021, v. 57, no.10, e2020WR029442. DOI: 10.1029/2020WR029442
42. Godsey S. E., Kirchner J. W., Clow D. W. Concentration discharge relationships reflect chemostatic characteristics of US catchments. Hydrological Processes, 2009, v.23, iss. 13, pp.1844-1864. DOI: 10.1002/HYP.7315
43. Рыжаков А.В., Вампиров В.В., Степанова И.А. Кремний в поверхностных водах гумидной зоны (на примере водных объектов Карелии) // Труды Карельского научного центра РАН. 2019. № 3. С. 52-60.
Ryzhakov, A.V.; Vampirov, V.V.; Stepanova, I.A. Silicon in the surface waters of the humid zone (on the example of Karelian water bodies). Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2019, no 3, pp. 52-60. (In Russian; abstract in English).
44. Лозовик П. А., Бородулина Г. С. Соединения азота в поверхностных и подземных водах Карелии // Водные ресурсы. 2009. Т. 36. № 6. С. 694-704.
Lozovyk, P.A., Borodulina G.S. Nitrous compounds in surface and underground waters of Karelia. Water Resources, 2009, vol. 36, no 6. pp. 672-682. DOI: 10.1134/S0097807809060062
45. Адамович Т. А., Скугорева С. Г., Товстик Е. В. Изучение особенностей химического состава водных объектов заповедной территории для использования в качестве регионального фона // Теоретическая и прикладная экология. 2020. № 1. С. 89- 96. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-089-096
Adamovich T.A., Skugoreva S.G., Tovstik E.V., Ashikhmina T.Ya. Study of the chemical composition of water bodies protected area for use as a regional background. Theoretical and Applied Ecology, 2020, no. 1. pp. 89-96. (In Russian).
46. Шулькин В.М., Качур А.Н., Кубай Б.В. Межгодовая изменчивость основных показателей качества вод рек Приморского края в 2001-2017 гг. // Метеорология и гидрология. 2021. № 1. С. 73-81. DOI: 10.52002/0130-2906-2021-1-73-81
Shul’kin V.M., Kachur A.N., Kubaj B.V.Interannual variability of the main parameters of river water quality in Primorsky krai. Meteorologiya i gidrologiya, 2021, no 1, pp. 73-81. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.52002/0130-2906-2021-1-73-81
47. Watanabe M. S., Hasegawa M. S., Koshikawa M. K., Takamatsu T., Kohzu A., Imai A., Hayashi S. Coniferous Coverage as Well as Catchment Steepness Influences Local Stream Nitrate Concentrations within a Nitrogen-saturated Forest in Central Japan. Science of the Total Environment, 2018, v.636, pp. 539-546. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.04.307
48. Li Zh., Fu D., Kasahara T., Chiwa M. Long-term Changes in Sulfate and Nitrate Concentrations in Streams in Western Japan Between 1986 and 2023 in Response to Changes in Sulfur and Nitrogen Deposition from the Atmosphere. Water Air Soil Pollut, 2024, is. 235, p. 410. DOI: 10.1007/s11270-024-07206-1
49. Raymond P. A., Saiers J. E. Event controlled DOC export from forested watersheds // Biogeochemistry. 2010, v. 100, no 1, pp. 197-209. DOI: 10.1007/s10533-010-9416-7
50. Blaurock K., Beudert B., Gilfedder B. S., Fleckenstein J. H., Peiffer S., Hopp L. Low hydrological connectivity after summer drought inhibits DOC export in a forested headwater catchment. Hydrol. Earth Syst. Sci, 2021, vol. 25, pp. 5133-5151. DOI: 10.5194/hess-25-5133-2021
51. Takagi M., Haga H. Carbon and nitrogen exports from forested headwater catchment in southwestern Japan. Biogeochemistry, 2019, v. 145, pp. 35-46. DOI: 10.1007/s10533-019-00588-z
52. Dupas R., Musolff A., Jawitz J. W., Rao P. S. C., Jäger C. G., Fleckenstein J. H., Rode M., Borchardt D. Carbon and nutrient export regimes from headwater catchments to downstream reaches. Biogeosciences, 2017, v.14, pp. 4391-4407. DOI: 10.5194/BG-14-4391-2017
53. Левшина С.И. Распределение железа в поверхностных водах бассейна Среднего и Нижнего Амура // Водные ресурсы. 2012. Т. 39. № 4. С. 377-384.
Levshina S.I. Iron distribution in surface waters in the middle and lower Amur basin, Water Resources, 2012, vol. 39, no 4, pp. 375-383. DOI: 10.1134/S0097807812040082
54. Толпешта И.И. Соединения алюминия в поверхностных водах и почвах различных экосистем южной тайги верхней части бассейна р. Межи // Водные ресурсы. 2012. Т. 39. № 1. С. 99-110.
Tolpeshta I.I. Aluminum compounds in surface waters and soils of different southern taiga ecosystems in the upper part of the Mezha R. Water Resources, 2012, vol. 39, no 1, pp. 125-135. DOI: 10.1134/S0097807811050149
55. Шулькин В.М., Богданова Н.Н., Еловский Е.В. Влияние кольматирования фильтров на определение концентрации истинно-растворенных и коллоидных форм миграции химических элементов в речных водах // Водные ресурсы. 2022. Т. 49 №1. С. 91-102. DOI: 10.31857/S0321059622010163
Shul’kin V.M., Bogdanova, N.N., Elovskiy E.V. Effect of filter clogging on the determination of concentrations of chemical elements migrating in river water as components of true solutions or in colloidal, Water Resources, 2022, vol. 49, no 1, pp. 122-133.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Для сохранения устойчивости зданий и сооружений во время строительства и в течение всего срока службы необходимо обеспечение несущей способности грунтовых оснований. Расчет сопротивления грунта основания нагрузкам в соответствии с СП 22.13330.2016 ведется на основании показателей сцепления и угла внутреннего трения. При этом данные показатели согласно п. 5.3.9 СП 22.13330.2016 должны определяться по ГОСТ 12248-2020. Авторами данной статьи ранее были отмечены недостатки методик полевых и лабораторных испытаний прочностных свойств грунтов, рекомендованных в вышеуказанном ГОСТ, что приводит к существенным ошибкам в измерении показателей сцепления и угла внутреннего трения. В данной статье проведена количественная оценка влияния погрешности измерения удельного сцепления на 1 кПа и угла внутреннего трения на 1 градус при расчете сопротивления грунта основания R, определяемого по методике расчета оснований по деформациям (п. 5.6 СП 22.13330.2016), а также при расчете вертикальной составляющей силы предельного сопротивления
В статье излагаются результаты расчета интенсивности смыва почвы вследствие водной эрозии на водосборе балки площадью 135000 м2. Предложена методика расчета смыва почвы, основанная на использовании свойств цезия-137 чернобыльского происхождения маркировать почву разной степени смытости. Расчетные уравнения, основу которых составили удельная активность цезия-137 (предиктант), площадь сбора и профильная кривизна (предикторы) разработаны для одиннадцати частных микроводосборов (расчетных участков). Предложена точечная карта интенсивности смыва почвы для изучаемого водосбора. Максимальные значения смыва на карте достигают более 20 тонн/га в год. Приводятся данные по интенсивности доставки смытого почвенного материала с водосборной поверхности ложбины в балку (1,5–2,0 тонн/га в год). Превышение в 20 раз точечных значений интенсивности смыва почвы над интенсивностью смыва почвы со всего водосбора свидетельствует о необходимости проведения дополнительных исследований по уточнению местоположения участков внутрисклоновой аккумуляции смываемого почвенного материала. Места аккумуляции маркируются отрицательными значениями профильной кривизны. В дальнейших исследованиях предполагается в зоны аккумуляции включать участки склоновой поверхности, расположенные в местах с положительными, но невысокими значениями профильной кривизны. Практическое значение исследования – землепользователи впервые получили карту пространственного распределения участков разной интенсивности протекания водной эрозии на малом водосборе в бассейне верхней Оки.
Статья посвящена истории изучения метелевого переноса снега, его значимости и междисциплинарным аспектам исследования. Для составления по возможности полной картины международной истории изучения метелевого переноса снега было изучено разными методами около 3000 работ на нескольких языках по темам связанным с метелевым снегопереносом. Была собрана информация по текущему состоянию развития направления, были сделаны выводы по актуальным проблемам и возможным путям их решения. Также были проанализированы варианты употребления основных терминов на русском и английском языках, найдены несоответствия в понимании некоторых терминов и предложен вариант стандартизации определений для единообразного применения терминов в международном общении.
Математическое моделирование гидрологического режима необходимо при обосновании инженерных мероприятий с целью защиты от наводнений, оценка русловых процессов – при обосновании инженерных мероприятий по обеспечению устойчивости русел рек. При нарушении устойчивости русел рек могут происходить значимые размывы русла и берегов рек, что может являться угрозой безопасности расположенных вблизи объектов. Поэтому оценка устойчивости русел рек и возможных размывов является актуальной задачей, решение которой осуществляется с использованием методов математического моделирования. В качестве исходных данных для моделирования используются результаты гидрологических наблюдений стока и уровенного режима рек, а также гидрометрических измерений координат поперечных сечений на исследуемом расчетном участке и характеристики влекомых наносов. В статье рассмотрен метод математического моделирования гидрологического режима рек с использованием системы уравнений неустановившегося движения воды. В результате математического моделирования неравномерного движения воды определяются уровни воды в реке и средние в живых сечениях скорости течения, с использованием которых выполняется расчет местных продольных скоростей течения воды. Приведена характеристика метода оценки русловых процессов, включая устойчивость русла реки и его возможный размыв с использованием результатов расчетов местных продольных скоростей течения и характеристик гранулометрического (механического) состава влекомых наносов. Показаны зависимости для определения допускаемых (неразмывающих) скоростей течения с учетом корректива Кориолиса (кинетической энергии) и расчетные формулы для определения прогнозных величин вертикальных (глубинных) деформаций, обусловленных движением гряд влекомых наносов. Результаты исследований с использованием предложенных методов приведены на примерах математического моделирования гидрологического режима на участках рек Беларуси. По результатам исследований разработаны рекомендации по обеспечению устойчивости русла для исследуемых участков рек.
На многих водотоках криолитозоны наблюдается прекращение стока в зимний период из-за их промерзания до дна на перекатах или на большом протяжении. Изучение характеристик бессточных периодов актуально в связи с вопросами организации бесперебойного водоснабжения, эксплуатации зимников и ледовых переправ. Также исследования по этой теме расширяют имеющиеся знания о реакции средних и малых водосборов, расположенных в зоне многолетней мерзлоты, на климатические изменения. Целью данного исследования является анализ изменений продолжительности стока и других гидрологических характеристик рек Центральной Якутии в условиях изменения климата. В качестве объектов исследования рассматривались 8 перемерзающих рек Центральной Якутии с площадью водосборов от 20,3 до 11 600 км². Выполнялась оценка трендов во временных рядах гидрологических и метеорологических характеристик, а также проводился корреляционный анализ для выявления связи между изменением характеристик продолжительности и объёма стока и температурными условиями и количеством осадков на водосборе. Выявлено, что на 7 реках из 8 годовой слой стока растёт, в половине случаев статистически значимо. Практически на всех рассмотренных водотоках наблюдается незначимое увеличение периода стока (на 1,3–4,8 дней/10 лет), обусловленное смещением на более раннее время даты начала стока весной и более поздним его окончанием осенью. Изменение даты начала стока вызвано ростом температуры воздуха в апреле и мае. На время окончания стока в большей степени влияют осадки тёплого периода на одних реках и температурные условия осенью и в начале зимы – на других. Также на 7 объектах присутствует тренд к смещению на более раннее время даты прохождения максимального суточного расхода воды за год (статистически значимый – на трёх постах). На одной реке выявлено увеличение длительности летнего пересыхания.
Издательство
- Издательство
- ГИДРОТЕХПРОЕКТ
- Регион
- Россия, Валдай
- Почтовый адрес
- 175400, НОВГОРОДСКАЯ ОБЛАСТЬ, М. О. ВАЛДАЙСКИЙ, Г. ВАЛДАЙ, УЛ. ОКТЯБРЬСКАЯ, ЗД. 55А, ПОМЕЩ. 7
- Юр. адрес
- 175400, НОВГОРОДСКАЯ ОБЛАСТЬ, М.О. ВАЛДАЙСКИЙ, Г. ВАЛДАЙ, УЛ. ОКТЯБРЬСКАЯ, ЗД. 55А, ПОМЕЩ. 7
- ФИО
- Виноградов Алексей Юрьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- Контактный телефон
- +7 (___) _______
- Сайт
- https://npogtp.ru/