Comparative analysis of conditions for snowmelt runoff formation in representative lowland (Kasmala) and low-mountain (Maima) river basins of the Upper Ob
The paper deals with main factors of flood-induced runoff formation in two river basins-indicators of the Upper Ob basin, i.e. the low-mountain (Maima) and the lowland (Kasmala) ones. The basins are characterized by similar zonal conditions of heat supply being at the same time different in geological-geomorphological structure and evolution of landscapes that brings to differences in parameters of the cold period and main characteristics of flood. The results of the analysis of characteristics for the cold and flooding periods as well as calculations of principal indicators of floods for a long-term period are given. The average annual discharge (1998-2017) for the Maima ranges from 4.32-11.90 m3/s (average 8.41 m3/s), while for the Kasmala (1998-2017) - 0.43-3.04 m3/s (1.78 m3/s). The duration of the cold period at rivers Maima and Kasmala is 109-155 and 113-162 days, respectively. The study rivers are contrasting by major indicators of high water. Generally, the volume of snowmelt runoff on the Maima is 1.5 and the average discharge is three times greater than on the Kasmala. However, maximum discharges are higher at the Kasmala river that indicates the difference in snowmelt conditions in these river basins. Flood on the Maima usually begins in the third decade of March (in 60 % of cases during the observation period), less often - in the second decade of March (25 %) and the first decade of April (15 %), whereas on the Kasmala - in the third decade of March (60 %), less often - in the second decade of March (15 %) and in the first (15 %) - the second (10 %) decades of April. Maximum discharges (20.60-110.00 m3/s) on the Maima river usually occur on day 24 and on the Kasmala (3.50-150.00 m3/s) - on day 18, after the flood onset. For these basins, the difference in dependences of snowmelt runoff volume on physical and geographical features are established. In contrast to the low-mountain river Maima, the lowland Kasmala river with its larger length and catchment area is distinguished by a smaller volume and runoff depth during a high water period. This is due to higher annual and winter moisture content of low mountains and larger stream gradients responsible for a shorter water lag time. Along with the specific geological structure, larger gradients provide greater runoff from the Maima basin and shorter flood duration as compared to the Kasmala one. The study rivers show mutually contradictory trends characterizing the relationship between the runoff coefficient during high water and the annual water content coefficient, and the relationship between the total precipitation for the cold period and the runoff depth during high water. The annual water content of the Kasmala with a predominantly snow-alimentation type is more dependent on floodwater than that of the Maima River with its mixed type of alimentation. For the latter, runoff volume changes in proportion to total precipitation during the cold period that is due to larger gradients of the catchment area and less Quaternary deposits cover as compared to the Kasmala River. With a flood period onset, maximum discharges from the Kasmala River are formed earlier than on the Maima. This is explained by a considerable arrival of total solar radiation to the underlying surface, less forest cover and frozen soils in the Kasmala basin.
Keywords
meltwater runoff,
river basin,
basin-indicator,
modular ratio of water content,
flood,
flood hydrograph,
runoff volume,
runoff depth,
runoff coefficientAuthors
Lubenets Lilia F. | Institute for Water and Environmental Problems, SB RAS | lilia_lubenets@mail.ru |
Chernykh Dmitry V. | Institute for Water and Environmental Problems, SB RAS; Altai State University | chernykhd@mail.ru |
Kolomeizev Andrey A. | Institute for Water and Environmental Problems, SB RAS | kolomeycev@iwep.ru |
Всего: 3
References
Аванесян Р.А. Пространственно-временная изменчивость стока горных рек в условиях трансформации природной среды (на примере Республики Алтай) : автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Барнаул, 2013. 26 с
Аполлов Б.А., Калинин Г.П., Комаров В.Д. Курс гидрологических прогнозов. М. : Гидрометеорологическое изд-во, 1974. 422 с
Барышников Г.Я. Развитие рельефа переходных зон горных стран в кайнозое (на примере Горного Алтая). Томск : Изд-во Том. гос. ун-та, 1992. 182 с
Бирюков Р.Ю. Интеграция разнородной пространственно-распределенной информации средствами ГИС при создании основы для ландшафтно-гидрологических карт // Мир науки, культуры, образования. 2013. № 2 (39). С. 307-314
Богачкин Б.М. История тектонического развития Горного Алтая в кайнозое. М. : Наука, 1981. 132 с
Бураков Д.А., Литвинова О.С. Водно-балансовые зависимости для прогноза стока талых вод на юге Западно-Сибирской равнины // География и природные ресурсы. 2010. № 3. C. 111-120
Воскресенский К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза. Л. : Гидрометеорологическое издательство, 1962. 542 с
Галахов В.П. Оценка объема стока периода половодья в бассейне Томи по ежегодным снегозапасам // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № 17. С. 292-295
Галахов В.П. 2015. Условия формирования половодья малой горной реки (по исследованиям в бассейне реки Майма) // Известия АО РГО. 2015. № 3 (38). С. 35-40
Геологическое строение и полезные ископаемые междуречья Ануй - Катунь в северной части Горного Алтая. Отчёт Катунской съемочной партии по составлению и подготовке к изданию Государственной геологической карты масштаба 1 : 200000 листов М-45-I, М-45-II за 1994-2001 гг. / сост. В.А. Кривчиков, П.Ф. Селин, Г.Г. Русанов. Малоенисейское (Фонды геол. информации. Гос. рег. № 13-96-10/1 Росгеолфонда). 2001
Девяткин Е.В. Кайнозойские отложения и неотектоника Юго-Восточного Алтая // Труды геологического института АН СССР. М. : Наука, 1965. Т. 126. 244 с
Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Ч. 1: Реки и каналы. Т. 1: Российская Федерация. Вып. 10: Бассейны Оби (от верховьев до с. Александровского), Оми, Тары (в пределах Новосибирской обл.) за 1998-2017 гг. Новосибирск, 1998-2016
Земцов Ю.Н., Ребезов В.П., Ребезова А.Д. Геологическое строение и полезные ископаемые бассейна среднего течения р. Иши в Горном Алтае. Отчет Карагайской геолого-съемочной партии за 1969-1973 гг. Бийск, 1973. 153 с
Золотов Д.В., Лубенец Л.Ф., Черных Д.В. Ландшафтные факторы формирования стока в бассейне реки Майма (Северный и Северо-Восточный Алтай) // Мир науки, культуры и образования. 2012. № 2 (33). С. 360-369
Комлев А.М., Титова Ю.В. Формирование стока в бассейне Катуни (Горный Алтай). Новосибирск : Наука, 1966. 147 с
Лубенец Л.Ф., Черных Д.В. Роль Антропогенных модификаций в ландшафтно-гидрологической организации бассейна р. Майма // Вестник Волгоградского государственного университета. Сер. 11. Естественные науки. 2015. № 1 (11). С. 61-67
Малолетко А.М. К вопросу о возрасте касмалинской свиты Степного Приобья. Вопросы географии Сибири. Томск : Том. гос. ун-т, 1974. С. 72-78
Паромов В.В. Ресурсы речного стока бассейна Верхней Оби (современная оценка и тенденции изменения). Томск : Том. гос. ун-т, 2002. 113 с
Попов Е.Г. Основы гидрологических прогнозов. Л. : Гидрометеорологическое изд-во, 1968. 294 с
Попов О.В. Подземное питание рек. Л. : Гидрометеорологическое изд-во, 1968. 292 с
Путилин А.Ф. Эрозия почв в лесостепи Западной Сибири. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2002. 184 с
Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Вып. 6: Равнинные районы Алтайского края и южная часть Новосибирской области. Л. : Гидрометеорологическое изд-во, 1962. 977 с
Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 15: Алтай и Западная Сибирь. Вып. 1: Горный Алтай и Верхний Иртыш. Л. : Гидрометеорологическое изд-во, 1969. 216 с
Снежно-водно-ледниковые ресурсы бассейна Верхней Оби и прогнозы стока весеннего половодья. Томск : Изд-во Том. унта, 1986. 254 с
Сязина А.Г., Кандалов А.Ф. Поиски и оценка проявлений золота на участках Синюхинского рудного поля и прилегающих к нему районов. Отчёт Ушпинской партии за 1969-1972 гг. Бийск, 1972. Ч. 1. 145 с
Фащевский Б.В. Средний годовой сток рек Верхней Оби. Гляциология Алтая. Томск, 1967. Вып. V. С. 254-262
Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. Л. : Гидрометеорологическое издательство, 1978. 307 с
Черных Д.В., Бирюков Р.Ю., Золотов Д.В., Вагнер А.А. Антропогенные модификации и трансформации ландшафтов в бассейне р. Касмала: классификация и динамика на основе данных дистанционного зондирования // Вестник алтайской науки. 2014. № 1. С. 233-240
Энциклопедия Алтайского края : в 2 т. Барнаул : Алт. кн. изд-во, 1995. Т. 1. 368 с