Файл: Вопросы природных ресурсов сборник трудов..pdf

В. Л. Блинова

ЦИКЛИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ГОДОВОГО СТОКА РЕК МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Цикличность стока, т. е. тенденция к образованию груп­ пировок маловодных и многоводных лет, привлекает внима­ ние гидрологов и гидротехников еще с прошлого века. Воп­ росу изучения цикличности стока посвящена обширная ли­ тература, по несмотря на это он остается дискуссионным и принадлежит к числу важнейших проблем современной гид­ рологии.

Большое число факторов, определяющих цикличность стока и сложность взаимосвязей между ними, приводят к тому, что до настоящего времени нс существует ни только единой теории цикличности стока, но нет даже единой точки зрения на ее характер. Г. П. Калинин в своей статье (1) сводит основные взгляды на этот вопрос к следующему:

1. Циклы стока выражены настолько четко, что возможен их заблаговременный прогноз и, стало быть, учет в водо­ хозяйственном проектировании.

2. Колебания стока носят случайный характер и могут не учитываться при решении практических задач.

3. Четкая и закономерная цикличность стока отсутствует. Имеется лишь тенденция к образованию группировок мало­ водных и многоводных лет, нс поддающаяся прогнозу.

Причина такой разнородности взглядов — неясность фи­ зической природы процесса, сложность самих факторов, его определяющих, и взаимосвязей между ними.

Многие авторы склонны считать (см. сборник «Многолет­ ние колебания стока и вероятностные методы его расчета, нзд. МГУ, 1967 г.), что причиной возникновения тенденции к образованию сходных по водности группировок лет явля­ ются глобальные геофизические процессы, такие, как изме­

суммарное проявление этих процессов в региональных усло­ виях отдельных, даже очень крупных бассейнов, весьма ин-

116

В настоящей статье сделана попытка проследить цикли­ ческие колебания годового стока на реках Московской обла­ сти, находящихся в сходных географических условиях и при­

длинные ряды наблюдений. Характеристика исходных мате­ риалов приведена в табл. 1. (По данным УГМС).

Поскольку р. Ока является, в сущности, замыкающим створом для всех перечисленных рек, входящих в ее бас­ сейн, в дальнейшем мы принимаем ряд наблюдении по пунк1 ту Ока —■Кашира за опорный, тогда как результаты наблю­ дений по остальным рекам служат основным . материалом для анализа изучаемого явления. В некоторых случаях ис­ пользуются также данные по рекам Протва, Руза, Воря' и Озерма, ряды наблюдений на которых короче 25 лет и име­ ют значительные пропуски.

Так как средние многолетние значения расходов воды в использованной для анализа группе рек различаются между собой более, чем в 30 раз, в дальнейшем, для удобства сравнения, используются не абсолютные значения расходов во ды, а их модульные коэффициенты, вычисленные по обыч­ ной формуле:

К = -З ф > где Qo — сток данного года, Qcp — средний

Q q i

многолетний расход. Кроме того, модульные коэффициенты, показывающие отклонение стока данного года от его средне­

го многолетнего значения, значительно удобнее для оценки -отдельных сходных по водности лет и их группировок.

На рис. 1 приведены хронологические графики изменения модульных коэффициентов для четырех основных рек. Пер­ воначальный анализ графиков позволяет установить четкую тенденцию к группировке лет сходной водности. Причем группировки эти, близкие для всех четырех рек, очень точно совпадают по времени, особенно для наиболее значительных

направленные периоды не вполне точно совпадают во време­ ни. В максимумах 1940—1941, 1946—1947, 1952—1953, 1957— 1958 гг. расхождение составляет всего один год. Максималь­

близки между собой.

Такая синфазпость процессов изменения стока позволяет выделить периоды однонаправленных его колебаний по спо­ собу, предложенному в статье С. С. Левковского (2). Внутри этих характерных периодов, (указанных стрелками на рис. 1) могут встречаться отдельные годы или их групировки, имею­ щие иное направление, но не меняющие, тем не менее, об­ щего характера периода. Характерные приоды выделены та­ ким образом, что в ветвь подъема входит завершающее ее

максимальное значение К, а в ветвь спада — минимальное. Некоторые из этих периодов выражены и совпадают по вре­

ненные характерные периоды противоположного знака дают

пять полных циклов, основные характеристики которых при­ ведены в табл. 2. Относящийся к началу наблюдений период 1922-28 гг. в полные циклы не включен, т. к. отсутствуют данные по его нисходящей ветви. К оценочным характеристи­ кам, предложенным С. С. Левковским в уже упоминавшейся статье, добавлены еще амплитуды колебаний К внутри пе­ риодов и циклов и отклонение от Кср = 1 в процентах.

110

Табл. 2

Характерные периоды и циклы колебании водности р. Оки у Каширы

Qc„=373 м3,/сек

Сусп-0,24

В таил. 3 даны по упрощенной схеме аналогичные харак­ теристики полных циклов для остальных четырех рек.

Помимо довольно четкого совпадения циклов на всех ре­ ках (за исключением Клязьмы) характерно также макси­ мальное значение К и Qcp для периода 1926—1933 гг. и довольно четкое снижение амплитуды колебаний К к концу периода наблюдений (в большинстве случаев минимальное значение АК приходится на циклы с 1948 по 1962 г.).

В недавно опубликованной работе югославского гидроло­ га В. Евджевича, которая цитируется в статье (3), высказы­ вается мнение,.что уменьшение водности и ее колебаний в более поздних наблюдениях объясняется человеческой дея­

120