Эволюция эрозионно-русловых систем и их составляющих в условиях изменения климата и антропогенных нагрузок (ГЗ)НИР

Соисполнители НИР

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Соисполнитель

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Эволюция эрозионно-русловых систем и их составляющих в условиях изменения климата и антропогенных нагрузок
Результаты этапа: Выполнены натурные исследования русловых процессов на реках Лене, Томи, Сунгач, Десне, Сейме, реках центра ЕТР. Проведено обследования р. Томи на участке от г. Междуреченска до г. Новокузнецка в период ледостава и весеннего половодья 2014 г. Проведен натурный мониторинг динамики малых рек центральной России – Керженца, Тарусы, Шерны на их ключевых участках. Определена опасная составляющая русловых и пойменных процессов на этих реках, находящихся в разных литологических условиях развития русловых деформаций. На основе предыдущих исследований русловых процессов рек ЕТР и Сибири были созданы ГИС и базы данных и моделей русловых деформаций на отдельные участки рек. Дана оценка русловых процессов и их прогноз как факторов развития опасных гидрологических явлений (наводнений, заторов льда, размывов берегов). Разработан и обоснован ряд мероприятий по управлению русловыми процессами и регулированию русел на участках рек с опасными для различных отраслей экономики проявлениями этих процессов. Выполнено районирование территории России по прогнозным оценкам русловых процессов при изменениях природной среды, климата и антропогенных воздействий. Выполнены полевые почвенно-эрозионные исследования на малых водосборах, определены основные источники поступления наносов в водные объекты, дана их количественная характеристика, выявлены особенности переотложения наносов на поймах разного уровня по длине рек центра Русской равнины. Проведен детальный морфометрический анализ бассейнов рек Десны и Сейма с количественной оценкой сокращения протяжённости постоянных водотоков и динамикой изменений землепользования в пределах данных бассейнов. С использованием радиоизотопных методов (137Cs, 210Pb и др.) получена количественная оценка долевого вклада различных источников наносов и её изменения во времени для малого водосбора бассейна р. Сейм. Определены темпы аккумуляции наносов на характерных участках пойм рек Десны и Сейма. Выявлена буферная роль пойм между склонами и овражно-балочными сетям, с одной стороны, и руслами средних и больших рек, с другой. Проведены экспериментальные исследования на гидрологическом лотке и малом герметичном лотках с целью оценки влияния на механизм размыва черноземных почв гидростатического давления и «угла атаки». Предварительный анализ позволил подтвердить существенность влияния обоих факторов, что для гидравлического давления является первым в мире экспериментальным подтверждением. В результате экспериментов на 10-ти метровом гидрологическом лотке по оценки влияния различной формы искусственных препятствий (свай) на гидравлическое сопротивление в руслах получено новое теоретическое решение задачи о вкладе свай в гидравлическое сопротивление русел. Установлено, что при одинаковой суммарной площади сечения свай их гидравлическое сопротивление обратно пропорционально диаметру свай. Уравнение течения жидкости в русле с равномерно расположенными сваями позволяет по экспериментальным данным определять коэффициент сопротивления. При определенной густоте стояния стержней на отрезке русла со сваями наблюдается «гидравлический скачок». Картографическая оценка современной земледельческой эрозии дана на примере административного района Нижегородского правобережья – электронные карты землепользования и интенсивности процессов земледельческой эрозии Починковского района Нижегородской области. Даны картографические оценки плотности и густоты овражной сети на территории Московской области и характеристики заовраженности территории Новой Москвы – плотность и густота. Получены новые данные о интенсивности роста оврагов в заповедниках «Крылатские Холмы» и «Коломенское». Проведены исследования русловых и устьевых процессов в устьях рек . Кубена и Нижней Волги); Проведен гидролого-морфологический анализ и оценка опасности русловых процессов в дельтовых рукавах Волги, на р. Волге и в рукаве Ахтубе для обоснования рекомендаций по рациональному использованию Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги. Разработан пилотный вариант базы гидрологических, топографических и геолого-геоморфологических данных для низовий крупных рек юга Сибири и Дальнего Востока. Дана оценка современного состояния гидрологического режима русла р. Волги на участке плотина Волжской ГЭС – вершина дельты Волги; 2) Дана оценка современного состояния гидрологического режима русла рукава Ахтуба от истока до слияния с дельтовым рукавом Бузан (с. Красный Яр); 3) Исследована русловая морфодинамика русла нижней Волги и рукава Ахтуба; 4) Исследована русловая морфодинамика магистральных рукавов дельты Волги.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Завершающий
Результаты этапа: Выполнены натурные исследования русловых процессов на реках Сибири, Европейской части РФ и схемы рекомендаций по регулированию русловых процессов в интересах различных отраслей экономики. Предложены прогнозные оценки трансформации эрозионных и русловых процессов при глобальных изменениях климата с учетом саморазвития, форм проявления процессов, сезонных и многолетних колебаний климата на реках России, в наибольшей мере подверженных хозяйственной деятельности. Разработаны ГИС с базами данных по русловым процессам и их факторам для отдельных речных бассейнов и регионов России. Разработаны принципы и методы регулирования и управления эрозионными и русловыми процессами и системы конкретных мер по предотвращению опасных и неблагоприятных последствий их развития. Разработаны усовершенствования к гидрофизической модели эрозии почв, на основе экспериментальных исследований механизмов воздействия мелководных потоков на почвы и грунты: а) получена оценка влияния плотности почв на скорость разрушения межагрегатных связей в почве; б) выявлен механизм разрушения межагрегатных связей в процессе водной эрозии. Исследована современная динамика земледельческой эрозии почв и составлены электронная карта эрозионноопасных земель ключевого района лесостепной зоны ЕТР и диаграммы динамики эрозионных факторов на ЕТР. Выявленны факторы влияния городской инфраструктуры на функционирование овражно-балочных систем. Проведена оценка густоты овражной сети на территории Московской области и составлены фрагмент карты овражной опасности для различных регионов России. 4.Разработана схема количественной оценки перераспределения наносов в речных бассейнах различных порядков и различной структурой флювиальной сети с количественной оценкой тенденций изменения доли наносов, переоткладывающихся в различных звеньях эрозионно-русловой сети. Предложен рабочий вариант модели формирования и транспорта наносов в малых водотоках предгорно-низкогорной зоны Черноморского побережья Кавказа в условиях формирования экстремального стока. Создана электронная база гидрологических, геологических, геоморфологических и топографических данных по низовьям крупных рек России. Составлены геоморфологические карты устьевых систем 15 наиболее крупных рек арктического побережья России от Онеги до Колымы. Составлены карто-схемы динамики морского края речных дельт Сев. Двины, Печоры, Оби, Енисея, Лены, Яны, Индигирки и Колымы. Составлена электронная версия Атласа «Эстуарно-дельтовые системы арктического побережья России». В 2015 году было опубликовано 76 статей в журналах и разделов в монографиях, сделано 47 докладов на российских и международных конференциях с публикацией тезисов. Подготовлена редакционная версия монографии «Эрозионно-русловые системы"

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".