Водные ресурсы

Представлена характеристика режима стока р. Онеги и его элементов в вершине устьевой области за 80 лет. Проведен анализ многолетней и сезонной изменчивости стока, и дана характеристика его внутригодового распределения. Выполнена статистическая обработка многолетних рядов максимальных расходов весеннего половодья и дождевых паводков, минимальных меженных расходов летне-осеннего и зимнего периодов. Выявлены закономерности многолетних колебаний годового и сезонного стока, характерных расходов воды. Анализ изменения элементов стока основывался на выявлении общих многолетних трендов и сравнении расчетных параметров по периодам, выделенным с помощью разностно-интегральных кривых и хронологических графиков. Отмечены особенности изменчивости стока р. Онеги, связанные с климатическими изменениями, начавшимися в 1980-е гг. Особое внимание в работе уделено режиму стока в XXI в.

Рассмотрены возможные сценарии влияния изменений климата на гидродинамические процессы в устьях Северной Двины, Онеги и Печоры. Для этого использовались ранее разработанные авторами в программных комплексах STREAM 2D, HEC-RAS и Delft3D гидродинамические модели устьевых областей, для которых в качестве нижнего граничного условия задавались различные варианты изменений уровня моря, полученные по данным глобальных климатических моделей GFDL-ESM2M, IPSL-CM5A-LR, HadGEM2-ES, MIROC-ESM-CHEM. При этом в качестве верхнего граничного условия задавались расходы воды в замыкающих створах речных бассейнов, рассчитанные по модели формирования стока ECOMAG для условий изменившегося климата по данным тех же климатических моделей. На основе ансамблевых расчетов выявлены и проанализированы две основные тенденции изменения факторов гидродинамики устьевых областей – рост уровня моря и снижение речного стока. Промоделированы сценарии весеннего половодья и летне-осенней межени, соответствующие разным сочетаниям граничных условий для исторического периода, а также для наиболее вероятных и наиболее неблагоприятных гидрометеорологических условий середины XXI в. Представлен анализ возможных изменений гидродинамических характеристик водного потока и их влияния на различные аспекты гидроэкологической безопасности и использования водных ресурсов устьевых областей исследуемых рек.

Дельта Кубани – крупнейшей реки Северного Кавказа – формировалась под влиянием значительных колебаний уровня моря в голоцене. Вся дельтовая область р. Кубани делится на две части – азовскую и черноморскую. Черноморская часть морского края дельты р. Кубани, представленная разделенными Благовещенским останцом Бугазской и Витязевской пересыпями, – часть литодинамической системы Анапской пересыпи. Проанализированы литодинамические аспекты развития черноморской части морского края дельты р. Кубани (во многом определявшие формирование и динамику Анапской пересыпи), основанные на данных полевых и дистанционных исследований, а также материалах архивных и литературных источников. Показано, что аллювий р. Кубани – составляющая бюджета наносов литодинамической системы Анапской пересыпи в периоды регрессий, во время которых твердый сток поступал непосредственно в береговую зону Черного моря. За время фанагорийской регрессии в береговую зону Черного моря могло быть вынесено ~94 млн м³ влекомых наносов, что сравнимо с объемом активного слоя отложений современной Анапской пересыпи. Во время трансгрессий наносы отлагались в глубине морских заливов, а после их отчленения от моря баром (будущей Анапской пересыпью) – лагун и не достигали морского берега. С начала XX в. в результате действия совокупности природных и техногенных факторов сток р. Кубани в Черное море фактически прекратился. На протяжении Бугазской и Витязевской пересыпей преобладают участки с разной скоростью отступания линии морского берега из-за нарастающего дефицита наносов в литодинамической системе. Данный участок берега может считаться морским краем дельты р. Кубани только в палеогеографическом понимании.

В условиях сокращения пресного стока р. Дон в период наблюдающегося в последние годы сильного маловодья, роста солености Азовского моря и Таганрогского залива и уровня моря отмечается увеличение количества и интенсивности опасных проникновений соленых вод в дельту Дона. Ретроспективный анализ поступления соленых вод в дельту показывает увеличение солености при одинаковых уровнях подъема воды во время нагонов. Особенно четко это проявляется в наиболее маловодные годы, когда фронтальная зона градиента солености в Таганрогском заливе приближается к морскому краю дельты. Полученные результаты проведенного анализа дальности проникновения соленых вод в рукава дельты Дона позволяет утверждать, что изменения природных условий привели к увеличению расстояния, на которое проникают соленые воды, в 2–3 раза по сравнению с XX в.

В 2023 г. в основные фазы водного режима проведены четыре экспедиции для отбора проб воды от истоков до устья в реках Камчатке и Аваче, впадающих в зал. Камчатский и бух. Авачинскую Восточной Камчатки соответственно. В р. Камчатке установлены сезонные экстремумы концентраций и потоков с речным стоком минерального и органического фосфора, а также органического углерода в период таяния снега в долине реки и на высокогорье (май–июнь), что в меньшей степени проявилось для р. Авачи. Годовые потоки со стоком рек Камчатки и Авачи составили соответственно 4565 и 289 т/год для P_общ, 9526 и 2006 т/год для N_общ, 60485 и 3992 т/год для РОУ. Обсуждены источники и потоки биогенных веществ на водосборах исследуемых рек и потенциальные отклики водных экосистем приемных бассейнов в связи с вулканизмом, в том числе в связи с извержением вулкана Шивелуч, произошедшим 11 апреля 2023 г.