Current Hydrological Regime of the Volga Reservoirs

S. A. Poddubnyi; Поддубный С. А.; A. V. Zakonnova; Законнова А. В.; A. I. Tsvetkov; Цветков А. И.; L. T. Trofinmenko; Трофименко Л. Т.; N. V. Shvets’; Швець Н. В.

doi:10.31857/S0321059623030100

Cовременный гидрологический режим Волжских водохранилищ

Авторы: Поддубный С.А.¹, Законнова А.В.¹, Цветков А.И.¹, Трофименко Л.Т.², Швець Н.В.²
Учреждения:
1. Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
2. Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – Мировой центр данных
Выпуск: Том 50, № 3 (2023)
Страницы: 249-262
Раздел: ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
URL: https://bakhtiniada.ru/0321-0596/article/view/134855
DOI: https://doi.org/10.31857/S0321059623030100
EDN: https://elibrary.ru/DCFTDU
ID: 134855

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Рассмотрены изменения температуры воздуха в бассейне волжских водохранилищ, общего притока в водоемы, их водообмена, уровня, температуры воды и теплосодержания водной массы в период открытой воды в разных климатических условиях. Для анализа использованы многолетние ряды гидрометеорологических данных, обработанные статистическими методами. Показано, что в современный период по сравнению с периодом до 1976 г. температура воздуха на побережье водохранилищ увеличилась на 1.3‒1.8°С. Скорость потепления составила в среднем 0.50°С/10 лет. Объем годового притока увеличился на 12.4%. На водохранилищах верхнего участка Волги выделено 3 маловодных и 4 многоводных фазы, которые включают 29‒31 маловодных, 25‒31 многоводных и 8‒16 средних по водности лет. В маловодные фазы объем притока в водохранилища на 10‒28% ниже среднего многолетнего, а в многоводные ‒ выше на 4‒20%. Коэффициент водообмена водохранилищ уменьшался или увеличивался на 5−13% относительно полученных ранее величин. На водохранилищах верхнего участка Волги и на Куйбышевском водохранилище отмечено увеличение зимнего и снижение весеннего притока. В современный период отмечена тенденция повышения среднегодового уровня воды на водохранилищах верхнего участка Волги и на Куйбышевском водохранилище, тогда как на Нижней Волге среднегодовой уровень несколько понизился. В маловодные фазы уровень водохранилищ в среднем был ниже на 17 см, а в многоводные – выше на 10 см среднего многолетнего. Повышение температуры воздуха в течение теплого сезона в пределах акватории водохранилищ в среднем на 1.2°С привело к синхронному повышению температуры водной массы на 1.1°С. При этом теплосодержание водной массы водохранилищ верхнего участка Волги увеличилось в среднем на 24%, а на нижнем участке Волги ‒ всего на 2‒11%.

Ключевые слова

водохранилища, температура воздуха, приток, фазы водности, водообмен, уровень воды, температура воды.

Список литературы

Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации: общее резюме. М.: Росгидромет, 2014. 60 с.
Георгиади А.Г., Милюкова И.П., Кашутина Е.А. Гидрологические изменения в регионах русской равнины в теплые эпохи геологического прошлого и сценарного будущего // Изв. РАН. Сер. географ. 2018. № 5. С. 70–80. https://doi.org/10.1134/S2587556618050060
Гидроэкологический режим водохранилищ Подмосковья (наблюдения, диагноз, прогноз) / Отв. редактор К.К. Эдельштейн. М.: Перо, 2015. 286 с.
Глобальный климат в 2001–2010 годы. Десятилетие экстремальных климатических явлений // Изменение климата. Информ. бюл. 2014. № 47. С. 9–10.
Горбаренко А.В., Варенцова Н.А., Киреева М.Б. Трансформация стока весеннего половодья и паводков в бассейне Верхней Волги под влиянием климатических изменений // Вод. хоз-во России: проблемы, технологии, управление. 2021. № 4. С. 6–28. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2021-4-1
Гречушникова М.Г. Результаты численного моделирования изменения режима Можайского и Истринского водохранилищ при реализации сценария А2 глобального потепления // Метеорология и гидрология. 2014. № 3. С. 86−97.
Гречушникова М.Г., Эдельштейн К.К. Возможные изменения гидрологического режима Рыбинского водохранилища при потеплении климата // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 2012. № 6. С. 61‒67.
Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2020 год. М.: Росгидромет, 2021. 104 с.
Евстигнеев В.М., Кислов А.В., Сидорова М.В. Влияние климатических изменений на годовой сток рек Восточно-Европейской равнины в XXI в. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 2010. № 2. С. 3–10.
Законнова А.В. Климатические изменения термического режима Рыбинского водохранилища // Тр. Института биологии внутренних вод РАН. 2021. Вып. 94 (97). С. 7–16. https://doi.org/10.47021/0320-3557-2021-94-7-16
Кашутина Е.А., Ясинский С.В., Коронкевич Н.И. Весенний поверхностный склоновый сток на Русской равнине в годы различной водности // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020. № 1. С. 37–46. https://doi.org/10.31857/S2587556620010100
Кузин П.С. Циклические колебания стока рек северного полушария. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 180 с.
Литвинов А.С. Гидрологические процессы и экологические условия в водохранилищах. Mauritius: LAP, 2018. 113 с.
Литвинов А.С., Рощупко В.Ф. Термическая характеристика водохранилищ Волжского каскада // Формирование и динамика полей гидрологических и гидрохимических характеристик во внутренних водоемах и их моделирование. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. С. 3‒24.
Научно-прикладной справочник: Многолетние характеристики притока воды в крупнейшие водохранилища РФ / Под ред. В.Ю. Георгиевского. М.: Офорт, 2017. 132 с.
Научно-прикладной справочник: Многолетние колебания и изменчивость водных ресурсов и основных характеристик стока рек Российской Федерации. СПб.: РИАЛ, 2021. 190 с.
Нестеров Е.С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан. М.: Триада, ЛДТ, 2013. 144 с.
Панин Г.Н., Выручалкина Т.Ю., Гречушникова М.Г., Соломонова И.В. Особенности гидрологического режима Цимлянского водохранилища при климатических изменениях в бассейне Дона // Вод. ресурсы. 2016. Т. 43. № 2. С. 111–121. https://doi.org/10.7868/S0321059616020127
Попова В.В., Георгиади А.Г. Спектральные оценки связи изменчивости стока волги и североатлантического колебания в 1882–2007 гг. // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. № 2. С. 47–59. https://doi.org/10.15356/0373-2444-2017-2-47-59
Попова В.В., Бабина Е.Д., Георгиади А.Г. Климатические факторы изменчивости стока Волги во второй половине XX – начале XXI вв // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 4. С. 63–72. https://doi.org/10.31857/S2587-55662019463-72
Центр регистра и кадастра. Информационная система по водным ресурсам и водному хозяйству бассейнов рек России. 2014. http://gis.vodinfo.ru/ (дата обращения: 13.01.2022)
Шашуловский В.А., Мосияш С.С. Формирование биологических ресурсов Волгоградского водохранилища в ходе сукцессии его экосистемы. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2010. 250 с.
Эдельштейн К.К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения. М.: ГЕОС, 1998. 277 с.
Эдельштейн К.К. Гидрология озер и водохранилищ. Учебник для вузов. М.: Перо, 2014. 399 с.
Экологические проблемы Верхней Волги / Отв. ред. А.И. Копылов. Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2001. 427 с.
Adrian R., O’Reilly C.M., Zagarese H., Baines S.B., Hessen D.O., Keller W., Livingstone D.M., Sommaruga R., Straile D., Van Donk E., Weyhenmeyer G.A., Winder M. Lakes as sentinels of climate change // Limnol. Oceanogr. 2009. 54. 6. Pt 2. P. 2283–2297.
Carvalho-Santos C., Monteiro A.T., Azevedo J.C., Honrado J.P., Nunes J.P. Climate Change Impacts on Water Resources and Reservoir Management: Uncertainty and Adaptation for a Mountain Catchment in Northeast Portugal // Water Resour. Manage. 2017. V. 31. P. 3355–3370.
Fang X., Stefan H.G. Simulations of climate effects on water temperature, dissolved oxygen, and ice and snow covers in lakes of the contiguous United States under past and future climate scenarios // Limnol. Oceanogr. 2009. V. 54. 6. Pt 2. P. 2359–2370.
Firoozi F., Roozbahani A., MassahBavani A.R. Developing a framework for assessment of climate change impacton thermal stratification of dam reservoirs // Int. J. Environ. Sci. Technol. 2020. V. 17. P. 2295–2310.
Kryzhov V.N. Climate extremes of the 2019/2020 winter in Northern Eurasia: contributions by the climate trend and interannual variability related to the arctic oscillation // Russian Meteorol. Hydrol. 2021. T. 46. № 2. P. 61‒68.
Kryzhov V.N., Gorelits O.V. The arctic oscillation and its impact on temperature and precipitation in Northern Eurasia in the 20th century // Russian Meteorol. Hydrol. 2015. T. 40. № 11. P. 711‒721.
Rimmer A., Gal G., Opher T., Lechinsky Y., Yacobi Y.Z. Mechanisms of long-term variations in the thermal structure of a warm lake // Limnol. Oceanogr. 2011. V. 56. 3. P. 974–988.
Williamson C.E, Saros J.E, Vincent W.F., Smol J.P. Lakes and reservoirs as sentinels, integrators, and regulators of climate change // Limnol. Oceanogr. 2009. V. 54. 6. Pt 2. P. 2273–2282.
Williamson C.E., Brentrup J.A., Zhang J., Renwick W.H., Hargreaves B.R., Knoll L.B., Overholt E.P., Rose K.C. Lakes as sensors in the landscape: Optical metrics as scalable sentinel responses toclimate change // Limnol. Oceanogr. 2014. V. 59. 3. P. 840–850.
Zhang Y., Wu Z., Liu M., He J., Shi K., Wang M., Yu Z. Thermal structure and response to long-term climatic changes in Lake Qiandaohu, a deep subtropical reservoir in China // Limnol. Oceanogr. 2014. V. 59. 4. P. 1193–1202.