WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ФРОЛОВА Наталья Леонидовна

ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

25.00.27 – гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Москва, 2012

Работа выполнена на кафедре гидрологии суши географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный консультант: Алексеевский Николай Иванович доктор географических наук, профессор

Официальные оппоненты: Дмитриев Василий Васильевич доктор географических наук, профессор Коронкевич Николай Иванович доктор географических наук, профессор Лосев Ким Семенович доктор географических наук, профессор

Ведущая организация: Московский государственный университет природообустройства

Защита состоится «22» марта 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.68 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, ГЗ МГУ, географический факультет, 18 этаж, аудитория 1801 (тел. +7 495 9391420, факс +7 495 9328836, e-mail: science@geogr.msu.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат размещен на сайте ВАК.

Автореферат разослан « » февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор геолого-минералогических наук, профессор В.С. Савенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы. Охрана окружающей среды и рациональное природопользование - одни из наиболее острых и социально значимых проблем современности. Масштабы водопользования и его воздействие на природную среду в последние десятилетия достигли таких размеров, когда возможности использования водных ресурсов и требования сохранения водной среды стали для большинства регионов лимитирующим фактором социальноэкономического развития. Если в целом по России суммарный забор свежей воды из водоисточников составляет около 3% общих водных ресурсов, то по ряду речных бассейнов он достигает 50% и более (Водная стратегия, 2009).

Водные ресурсы относятся к стратегическим ресурсам России. Они неравномерно распределены по территории страны, отличаются значительной временной изменчивостью (особенно в южных районах), относительно высокой степенью загрязнения. Для обеспечения устойчивого развития экономики страны в этих условиях требуется учет водноресурсных ограничений и экологически допустимой нагрузки на реки, комплексное управление их использованием и охраной.

Естественные изменения гидрологического режима рек приводят к возникновению рисков их негативного воздействия на население и объекты экономики. В последние десятилетия происходит нарастание экстремальности изменений характерных расходов и уровней воды, русловых процессов, ледовых явлений, нередки локальные и бассейновые проблемы изменения качества воды. Риск наводнений и иного негативного воздействия вод может усилиться в новых климатических и хозяйственных условиях. Увеличению их риска способствует неконтролируемая застройка на паводкоопасных территориях.

Предупреждение или уменьшение рисков опасных гидрологических явлений во многом зависит от эффективности мониторинга состояния водных объектов, водного законодательства и характера водопользования.

Совершенствование водохозяйственного и разных видов гидрологического мониторинга (Водный кодекс, 2007) - часть политики экономически эффективного и экологически безопасного использования водных ресурсов (Водная стратегия, 2009).

Не менее значимой задачей в этой области является решение ряда методологических проблем изучения и обеспечения безопасности и эффективности водопользования, оценки вероятности опасных гидрологических явлений для речных бассейнов, регионов и субъектов РФ.

Важные задачи выявления гидрологических и экологических ограничений связаны с оценкой и прогнозом изменения водных ресурсов. Рассмотрение и решение этих проблем требует разработки новых подходов к изучению и обеспечению гидрологической безопасности, изучения пространственных особенностей возникновения природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций, создания современных (или совершенствования традиционных) средств гидрологических и водохозяйственных расчетов, совершенствования состава, структуры и содержания гидрологического мониторинга.

Объекты исследования – незарегулированные реки РФ, их водные ресурсы, гидрологические процессы в руслах рек и на водосборах, опасные гидрологические явления.

Предмет исследования – гидроэкологические функции водных объектов, ограничения и безопасность водопользования.

Цель исследования - разработка научных основ и методологии обеспечения безопасного водопользования в условиях природного и антропогенного изменения речного стока на территории России.

В соответствии с поставленной целью сформулированы основные задачи исследования:

- разработка концепции гидрологических ограничений и обоснование их типов;

- использование теории речного стока для определения генезиса опасных гидрологических явлений;

- характеристика влияния современных и ожидаемых изменений речного стока, других гидрологических процессов на условия водопользования на региональном, бассейновом и локальном уровнях;

- анализ пространственной неоднородности гидрологических ограничений для современного водопользования на территории страны;

- изучение эффективности мониторинга гидрологических процессов и определение путей его совершенствования для расчета и прогноза характеристик опасных гидрологических явлений;

- оценка эффективности предложенной теории и методов решения научных и практических задач в области безопасного водопользования.

Основные защищаемые положения.

1. Концепция гидроэкологической безопасности водопользования включает оценку гидроэкологических функций водных объектов, типизацию и формулировку гидрологических ограничений водопользования, перечень условий экономически эффективного и экологически безопасного использования водных ресурсов.

2. Гидроэкологическая безопасность, рассматриваемая как состояние отношений между населением, хозяйством, экосистемами и водными объектами, при которых обеспечивается экономически эффективное и экологически безопасное водопользование, определяется особенностями пространственно-временной изменчивости речного стока, его естественной зарегулированностью, отсутствием дефицита водных ресурсов. Возможные антропогенные и климатические изменения должны учитываться при оценке надежности выполнения гидрологических ограничений.

3. Выявление и генетический анализ причин возникновения опасных гидрологических явлений – основное средство сопоставления регионов страны, речных бассейнов и их районов по составу и характеристикам этих явлений, основа для оценки их влияния на современное и будущее водопользование.

4. Совершенствование системы мониторинга гидрологических процессов – важнейшее условие повышения эффективности и безопасности водопользования.

5. Интегральная оценка гидроэкологической безопасности водопользования основана на учете гидрологических ограничений, связанных с пространственно-временной изменчивостью составляющих речного стока.

Методологической и теоретической основой работы стала созданная концепция экономически эффективного и экологически безопасного водопользования. Она была заложена в трудах Н.И. Алексеевского, А.Е. Асарина, К.М. Берковича, М.В. Болгова, Ю.И. Винокурова, А.М. Владимирова, В.Ю. Георгиевского, В.И. Данилова-Данильяна, В.В. Дмитриева, В.Г. Дубининой, Д.В. Козлова, Н.И. Коронкевича, Л.М. Корытного, Г.П. Кумсиашвили, К.С. Лосева, В.Н. Михайлова, Р.А. Нежиховского, А.М. Никанорова, В.Г. Пряжинской, Д.Я. Ратковича, В.А. Румянцева, Б.В. Фащевского, А.В. Христофорова, Р.С. Чалова, В.А. Шелутко, И.А. Шикломанова, К.К. Эдельштейна и других исследователей.

При разработке научных основ обеспечения гидрологической и экологической безопасности населения и хозяйства использованы подходы, изложенные в работах (Безопасность России, 1999; 2006; 2008), В.А. Бузина, В.А. Владимирова, Б.И. Гарцмана, Ю.Л. Воробьева, С.М. Мягкова, В.И. Осипова, А.Л. Рагозина, В.В. Разумова, В.А. Семенова и др. Проблемы оптимизации природопользования и устойчивого развития водопользования решались с учетом разработок отечественных географов и экологов Н.Ф. Глазовского, Г.Н. Голубева, Ю.А. Израэля, Н.С. Касимова, В.М. Котлякова, Т.И. Моисеенко, Н.Ф. Реймерса, В.Т. Трофимова и других.

Важной предпосылкой для повышения эффективности и безопасности использования водных ресурсов стали положения Водного Кодекса РФ (2007) и Водной стратегии РФ (2009).

Методы исследования. Основные результаты исследования получены на основе сравнительно-географического и вероятностно-статистического методов, методов гидрологических и водохозяйственных расчетов, математического моделирования, картографических обобщений с использованием ГИС-технологий.

Научная новизна исследования заключается в разработке научных и методологических основ организации безопасного водопользования в условиях природного и антропогенного изменения речного стока на территории РФ.

Созданная оригинальная концепция гидроэкологической безопасности водопользования включает оценку гидроэкологических функций водных объектов, типизацию и формулировку гидрологических ограничений водопользования, перечень условий экономически эффективного и экологически безопасного использования водных ресурсов. Показана особая роль речного стока и антропогенного воздействия в нарушении гидроэкологической безопасности водопользования. Для различных видов использования водных ресурсов обоснована система гидрологических ограничений, которые конкретизируют требования гидроэкологической безопасности водопользования в отношении обеспечения безопасности населения и хозяйственных объектов, потребностей в водных ресурсах различных отраслей хозяйства, экологически приемлемого состояния водных объектов и сохранения водных экосистем. Выполнена оценка возможного природного и антропогенного изменения этих ограничений. Обоснованы методы комплексной оценки гидроэкологических ограничений на бассейновом уровне организации водопользования. Разработаны общие подходы к сопоставлению регионов страны по наборам и выраженности гидрологических ограничений с учетом закономерностей пространственно-временного изменения составляющих речного стока, оценки риска опасных гидрологических явлений для современного и будущего водопользования. Они использованы для сравнения регионов страны, речных бассейнов и их районов по составу и характеристикам опасных гидрологических явлений. Установлены закономерности современного распределения и изменения годового, меженного и минимального месячного стока в бассейнах крупнейших рек ЕТР. Оценено влияние климатических изменений и хозяйственной деятельности на гидрологический режим рек в разных природных условиях. Предложены направления совершенствования мониторинга опасных гидрологических явлений.

Практическая значимость исследования. Диссертационное исследование в значительной мере стимулировано необходимостью решения разнообразных прикладных задач, которые, в частности, были связаны с выполнением проектов в рамках федеральных целевых программ (ФЦП).

Гидрологические принципы организации экономически эффективного и экологически безопасного водопользования были обоснованы при выполнении проекта ФЦП «Университеты России – фундаментальные исследования» (1997-2001). Их уточнение и развитие осуществлено при реализации Государственного контракта № 02.740.11.0336 ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» (2009–2011). Методические средства оценки опасности различных гидрологических процессов при организации безопасного водопользования использованы для обоснования структуры оптимального гидрологического мониторинга и разработаны в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (2009-2011, госконтракт П164).

Методические средства краткосрочного и долгосрочного прогнозирования опасных гидрологических явлений разрабатывались при научном обосновании противопаводковой защиты г. Великий Устюг (2000-2003), выполнении Государственного контракта Министерства промышленности, науки и технологий № 43.016.11.1628 (2002-2004), связанного с оценкой роли речного стока и береговых процессов в российской Арктике в глобальных изменениях природной среды и климата. Научно-методологические и методические подходы к оценке гидроэкологической безопасности водопользования на бассейновом уровне отрабатывались при выполнении Государственного контракта с Амурским бассейновым водным управлением по проблемам водохозяйственного комплекса бассейна р. Аргунь (2010-2011), с Верхнеобским бассейновым водным управлением в рамках исследования негативного влияния русловых деформаций р. Томь на безопасность водопользования в пределах Томской области (2010-2011). Оценки эффективности различных методов и средств защиты населения и хозяйства от неблагоприятных гидрологических явлений (экстремально высокого и низкого стока) получены при выполнении Государственного контракта с МосковскоОкским бассейновым водным управлением (2010-2012). Часть результатов диссертационного исследования, полученных при выполнении проекта «Установление закономерностей изменчивости гидролого-гидрохимического режима Верхней Волги за многолетний период (1925-2000 гг.)», передана Экологическому фонду России (2001).

Комплекс научных результатов исследования внедрен в практику деятельности национального парка «Валдайский», Катунского государственного природного биосферного заповедника, государственного природного заповедника «Кузнецкий Алатау». Ряд важных практических результатов получен при выполнении научных проектов РФФИ: № 00-0564120, № 03-05-64306, № 06-05-64099, № 07-05-00406, № 09-05-00339, № 09-0500041, № 09-05-92001-ННС_а, № 10-05-00252, № 11-05-00467.

Материалы диссертационной работы использованы при разработке учебных программ и пособий, чтении лекционных курсов «Гидрология», «Учение о гидросфере», «Гидрология рек», «Гидрологические прогнозы» и проведении практических занятий, учебных гидрологических практик на кафедре гидрологии суши географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова и Казахстанского филиала МГУ в 1985-2011 гг.

Исходные материалы. В основе диссертационной работы лежат результаты многолетних исследований автора в период 1985-2011 гг. Для разработки разделов диссертации использованы результаты экспедиционных исследований, проведенных под руководством или при участии автора в различных регионах России, данные Росгидромета и информация, содержащаяся в специализированных изданиях Государственного водного кадастра, справочниках по климату. Важной частью информационного обеспечения работы стали разнообразные научные источники - монографии, книги, журналы и научные статьи и т. п. В диссертационном исследовании использованы положения действующего Водного кодекса, Водной стратегии РФ, нормативно-правовые документы, отраслевые и региональные программы и концепции водопользования и социально-экономического развития территорий.

Личный вклад автора заключается в обосновании разделов теории экономически эффективного и экологически безопасного водопользования, в создании концептуальных подходов к решению гидроэкологических задач, в разработке методов их решения, определении форм и путей внедрения научных результатов в практику водохозяйственной деятельности для снижения социальных, экономических и экологических ущербов. Часть результатов диссертационного исследования получена в рамках совместной работы с сотрудниками, аспирантами и студентами МГУ и других научных организаций страны.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на форумах, конгрессах, съездах, симпозиумах, конференциях и семинарах в России и в других странах: XXV IUGG General Assembly (Melbourne, Australia, 2011); XII международном научно-промышленном форуме «Великие реки-2010» (Нижний Новгород, 2010); I Всероссийском конгрессе работников водного хозяйства (Москва, 2003); международном конгрессе ЭКВАТЭК-2008 (Москва, 2008); V Всесоюзном (Ленинград, 1986) и VI Всероссийском гидрологических съездах (Санкт-Петербург, 2004); XIV съезде Русского географического общества (Санкт-Петербург, 2010); X международном симпозиуме по речным наносам (Москва, 2007); российско-тайваньском симпозиуме «Water and Environmental Technology» (Тайвань, 2007); XI международном научно-практическом симпозиуме «Чистая вода России» (Екатеринбург, 2011); The 20th IAHR Symposium on Ice (Lahti, Finland, 2010); всесоюзной конференции «Перспективные методы планирования и анализа экспериментов при исследовании случайных полей и процессов» (Севастополь, 1985; Гродно, 1988); всероссийских конференциях «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей» (Москва, 2004, 2009); «Ледовые и термические процессы на водных объектах России» (Архангельск, 2007); «Современные фундаментальные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод России» (Азов, 2009); «Проблемы безопасности в водохозяйственном комплексе России» (Краснодар, 2010); III Всероссийской конференции «Ледовые и термические процессы на водных объектах России» (Онега, 2011); международных конференциях «Экстремальные гидрологические события: теория, моделирование и прогнозирование» (Москва, 2003); «Environmental change and rational water use» (Buenos Aires, Argentina, 2005); международной конференции по проблемам гидрометеорологической безопасности (Москва, 2006); международных конференциях «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» (Москва, 2008); «Управление водно-ресурсными системами в экстремальных условиях» (Москва, 2008); «International Conference on Hydrology and Climate Change in Mountainous Areas» (Kathmandu, Nepal, 2008); «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства» (Москва, 2010); «Global Change: Facing Risks and Threats to Water Resources» Sixth World FRIEND Conference (Fez, Morocco, 2010);

международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Б.И. Куделина «Ресурсы подземных вод: Современные проблемы изучения и использования» (Москва, 2010); Международной российскокитайской научно-практической конференции «Амур-2011» (Хабаровск, 2011), международном семинаре «Генетические и вероятностные методы в гидрологии: проблемы развития и взаимосвязи» (Одесса, 2009), Ломоносовских чтениях МГУ, секция география (Москва, 2004, 2008; 2011), научном семинаре кафедры гидрологии суши МГУ (2011), заседании гидрологической комиссии Московского отделения Русского географического общества (2011).

Публикации. Всего автором опубликовано 198 работ, из них 94 по теме диссертации, в том числе 24 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы и содержит 285 страниц компьютерного текста, 120 рисунков, 33 таблицы, список литературы из 2наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Автор выражает глубокую благодарность за многолетнюю всестороннюю помощь, рекомендации и поддержку доктору географических наук, профессору Н.И. Алексеевскому. Автор признателен за ценные советы, внимание и помощь своим учителям и коллегам докторам географических наук, профессорам кафедры гидрологии суши МГУ А.В. Христофорову, В.М. Евстигнееву, В.Н. Михайлову, Р.С. Чалову, К.К. Эдельштейну, кандидатам географических наук, доцентам В.А. Жуку, М.Б. Заславской, сотрудникам кафедры кандидатам географических наук С.А. Агафоновой, Л.Е. Ефимовой, Е.С. Повалишниковой, М.А. Самохину, инженерам С.И. Гаррисону, С.В. Платонову, аспирантам П.Н. Терскому, М.Б. Киреевой, Е.П. Рец, М.И. Игониной.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна, практическая значимость работы и личный вклад автора, представлены основные положения, выносимые на защиту; приводятся сведения об апробации и внедрении результатов работы.

Глава 1. Требования гидроэкологической безопасности Различные аспекты влияния водных объектов и гидрологических процессов на условия жизни населения, возможность и эффективность разнообразных видов хозяйственной деятельности, их воздействия на условия существования водных и околоводных биоценозов (при естественном и измененном гидрологическом режиме водных объектов) соответствуют гидроэкологическим функциям водных объектов – экологической, геосферной, ландшафтной, водохозяйственной, рекреационно-эстетической (табл. 1). Эти функции способствуют или препятствуют экономически эффективному и экологически безопасному использованию земельных, лесных, сырьевых, водных, энергетических, транспортных, биологических, рекреационных и иных ресурсов рек и их бассейнов.

Табл. 1. Гидроэкологические функции водных объектов Функции Характеристика функций Экологическая Обеспечение условий жизни населения и воспроизводства организмов, утилизация отходов хозяйственной деятельности Геосферная Участие в круговороте воды, наносов, химических веществ, в переносе веществ различной природы и энергии в системе гидросфера-атмосфера-педосфера-литосфера- биосфера Ландшафтная Участие в процессах выветривания, в изменении направленности и интенсивности эрозионных и русловых процессов, формирования зональных ландшафтов и трансформации различных веществ и энергии в гидрографической сети территорий Водохозяйственная Использование водных, энергетических, биологических, сырьевых и других ресурсов водных объектов и их бассейнов в процессе производства Рекреационно- Создание условий для отдыха и эстетического развития эстетическая населения Гидроэкологические функции водных объектов изменяются под влиянием природных и антропогенных изменений составляющих речного стока. Они приводят к затоплению освоенных территорий, маловодьям, деформации русел рек, негативному изменению ледовых явлений и качества воды (потребительские свойства речных вод зависят от их способности к самоочищению и разбавлению загрязняющих веществ).

В зависимости от конкретных природных условий изменяется повторяемость, интенсивность и площадь негативного влияния опасных гидрологических явлений на население и хозяйство. Они могут оказаться следствием хозяйственной деятельности на водосборах рек и в их руслах, поскольку природопользование способно существенно влиять на водоносность рек, внутригодовое распределение стока, мутность воды, ее химический состав, температуру воды и энергию водных потоков. Изменение степени влияния отдельных гидроэкологических функций зависит не только от природных факторов, но и от уровня освоенности территории, экономического развития страны и положения ее отдельных регионов, используемых технологий природопользования, их масштабов и интенсивности, степени вовлеченности водных объектов в производственные операции, токсичности и объемов сточных вод и т. п.

Воздействие природных и антропогенных факторов (рис. 1) на состояние водных объектов может быть минимальным, если оно не вызывает социального, производственного и экологического ущерба, и максимальным (катастрофическим), если оно приводит к событиям, связанным с гибелью людей, исключительно большими материальными и экономическими потерями, деградацией (или исчезновением) водных объектов и водных экосистем. В первом случае состояние водных объектов определяется как «нормальное», соответствующее их природному фону. В этом случае характер гидрологических процессов отвечает некоторым диапазонам изменчивости (заранее неизвестным), или «норме» гидроэкологических функций водных объектов по отношению к запросам населения, воздействию на социальные и производственные объекты. В этом случае имеются достаточные водные ресурсы; обеспечивается надежное водоснабжение; приемлемое качество воды;

характерны низкий природный уровень развития опасных гидрологических явлений; стабильность числа водных объектов; приемлемые условия существования водных и наземных экосистем.

Изменение фоновых условий под влиянием природных факторов и техногенных нагрузок может увеличить риск экологического и экономического ущерба. Позитивные и активно используемые функции водных объектов при определенных условиях (и в некотором диапазоне значений гидрологических характеристик) могут стать причиной нарушения гидроэкологической безопасности населения и хозяйства (Алексеевский, Фролова, 2000;

Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011). Данные нарушения (риск - кризис - бедствие - катастрофа) могут иметь различные последствия для здоровья и жизнедеятельности населения, хозяйства, условий существования биоценозов.

Причина рассматриваемых нарушений - природные или антропогенные многолетние и сезонные изменения стока воды, наносов, растворенных веществ, теплоты. Мера нарушения фонового (естественного) уровня гидроэкологической безопасности зависит от природных условий формирования стока, видов и интенсивности освоения ресурсов водосборных территорий и водных объектов.

Изучение безопасности водопользования, закономерностей оптимального сосуществования водных объектов, населения, хозяйства и экосистем водосборных территорий - основное направление гидроэкологических исследований. Объектом исследований являются взаимосвязанные водные объекты, их биоценозы, гидрологические процессы, население и хозяйство (природно-социальные и водохозяйственные системы) в пределах малых или крупных водосборных территорий (рис. 2).





Для поддержания гидроэкологических функций водных объектов общество принимает на себя обязательства по ограничению природо- и водопользования в целях сохранения количества и определенного качества природных вод. Одновременно оно использует разнообразные возможности для обеспечения безопасности своей жизнедеятельности при экстремальном изменении речного стока и гидрологического режима водных объектов.

Предельные величина и вероятность гидрологических характеристик водных объектов, переход через которые сопровождается значительным увеличением риска социального, экономического и экологического ущерба, в диссертации рассматриваются в качестве гидрологических ограничений.

Природное изменение стока воды, наносов, растворенных веществ, теплоты и биологических субстанций Наводнения Маловодья Опасные русловые Опасные Качество ледовые деформации воды явления Повторяемость, длительность воздействия, интенсивность и площадь распространения опасных гидрологических процессов Риск – кризис – бедствие – катастрофа Геосферная, ландшафтная, экологическая Зональная и Плотность функция азональная населения, изменчивость стоимость составляющих основных Рекреационно-эстетическая и речного стока фондов водохозяйственная функция Норма Уровень социально-экономического развития страны и ее регионов Изменение стока Изменение Изменение Изменение воды, ее мутности, химического гидрологического температуры минерализации состава вод и режима воды биомассы Хозяйственная деятельность Хозяйственная деятельность в пределах водных объектов: на водосборе:

водозаборы на коммунальное и промышленное промышленное производство (строительство, водоснабжение; с/х нужды, водоотведение, добыча полезных ископаемых в карьерах, гидроэнергетика, строительство гидротехнических трубопроводы, наземные коммуникации), сооружений, мостов, подводных и подземных сельское хозяйство (неорошаемое земледелие, переходов, а также трубопроводов, подводных выпас скота), коммунальное хозяйство, линий связи, подводных коммуникаций, водный транспорт (железнодорожный и транспорт, добыча полезных ископаемых, автомобильный), лесное хозяйство, рекреация, лесосплав, рыбное хозяйство градостроение Антропогенное воздействие на водные объекты Рис. 1. Соотношение природных и антропогенных факторов (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011) в изменении гидроэкологических функций водных объектов Практическая Водная экология гидрология (закономерности Гидроэкология влияния факторов (гидроэкологические (технологии решения среды на водные функции водных объектов, практических задач) организмы) закономерности оптимального существования водных Гидрология Гидробиология объектов, населения, (структура и хозяйства и экосистем;

(гидрологические закономерности гидроэкологическая функционирования объекты и процессы) безопасность) водных экосистем) География Геоэкология Биология (функции природной среды (структура и законы по отношению к (биота и общие законы функционирования населению, хозяйству, жизни на Земле) природной среды) живым организмам) Рис. 2. Место гидроэкологии в системе естественных наук (Алексеевский, Фролова, 2009) Часть гидрологических ограничений зависит только от природных условий, изменение которых можно с той или иной степенью достоверности предвидеть для предупреждения возможных негативных последствий. Другие ограничения связаны с хозяйственной деятельностью и вводятся в соответствии с потребностями водопользователей.

Требования обеспечения гидроэкологической безопасности водопользования (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011; Христофоров, 2010) характеризует система ограничений на допустимые изменения параметров состояния водного объекта и хозяйственной деятельности в течение расчетного периода. Гидрологические ограничения учитывают природные особенности изменения составляющих речного стока и задают значения гидрологических характеристик, при которых обеспечивается безопасность водопользования при допустимом риске опасных гидрологических явлений.

Тип и величина ограничений зависят от вида хозяйственной деятельности в бассейнах рек и в их руслах (Фролова, 2006).

Для участка реки в каждый момент времени t расчетного периода ограничения на величину колебаний расхода воды имеют вид:

Qmin t Q t Qmax t, (1) ( ) ( ) ( ) где нижний Qmin(t) и верхний Qmax(t) пределы колебаний расхода воды Q(t) определяют условия безопасности населения и хозяйственных объектов, устойчивого функционирования водохозяйственных установок и систем, сохранения водных объектов и прилегающих территорий в приемлемом состоянии. При обосновании этих пределов учитываются размеры и вероятность ущерба при нарушении неравенства (1). В случае сброса со сточными водами некоторого консервативного загрязняющего вещества с концентрацией C ее величина C1 в расположенном ниже зоны полного смешения контрольном речном створе будет равна QC0 + rqC C1 =, (2) Q - q + rq где C0 – концентрация примеси в реке выше рассматриваемого участка, q и C – величина водозабора и концентрация вещества, определяемая глубиной очистки сточных вод, r – коэффициент возврата изымаемой воды. Требования гидроэкологической безопасности сводятся к тому, что расход воды Q1 должен быть не меньше расхода минимального допустимого стока minQ, а концентрация загрязняющего вещества C1 в контрольном створе не должна превышать предельно допустимой концентрации maxC1 (например, ПДК). Эти требования приводят к неравенствам:

Q - minQ 0 q , (3) 1 - r (Q - q + rq) maxC1 - QC0 C . (4) rq В состав ограничений могут входить условия, гарантирующие сохранение водных экосистем и удовлетворение интересов водопользователей в ограничении расходов и уровней воды в реках снизу (минимальный допустимый сток) или сверху (максимальные расходы и уровни воды);

связанные с экологическими требованиями (содержание в воде растворенных (в первую очередь загрязняющих) веществ); с изменением физических, химических и биологических характеристик (изменения температуры, мутности, минерализации, pH, органолептических показателей); с характеристиками опасных гидрологических явлений и другие.

Гидрологические ограничения имеют количественный смысл и вероятностную основу. Например, поступающий в нижний бьеф водохранилища расход воды в конкретный год периода его эксплуатации должен с вероятностью P1 = 90% превышать расход минимального допустимого стока и с вероятностью P2 = 99,9% быть меньше максимально допустимого расхода воды (Крицкий и Менкель, 1981, 1982). Соблюдение гидрологических ограничений обеспечивает безопасность населения, водных объектов и возможность экономически эффективного водопользования (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011).

Глава 2. Методология учета гидрологических ограничений для обеспечения безопасности водопользования Определение гидрологических ограничений водопользования затруднено сложностью эксплуатации водохозяйственных систем, множественностью подходов к планированию и реализации природоохранных мероприятий в бассейнах водных объектов, противоречиями интересов различных отраслей водного хозяйства. Назначение пороговых значений гидрологических характеристик в этих условиях основано на использовании соответствующей нормативной базы, регламентирующей использование и охрану ресурсов рек и их бассейнов. Правовые основы гидрологических ограничений в современных экономических условиях требуют юридического регулирования процедур предоставления водных объектов в пользование, самого водопользования, нормативно-правового управления рисками и безопасностью населения и социально-промышленных объектов (Романова, Фролова, 2011).

Экологический смысл гидрологических ограничений связан с использованием лимитов на масштаб и интенсивность хозяйственной деятельности в целях предупреждения негативного изменения качества воды, экологического состояния водных объектов, направленности и интенсивности гидрологических процессов, при которых возможны негативные изменения здоровья населения, условий существования и воспроизводства водных организмов. Этот тип ограничений обеспечивает безопасность водных экосистем введением лимитов на возможное изъятие стока (учет величины экологического стока), на объем и состав сточных вод, мутность и температуру использованных вод (ограничения по качеству воды). Нормативы допустимой антропогенной нагрузки на водные объекты устанавливаются по каждому виду хозяйственной деятельности, а также по совместному их воздействию.

Особенно остро проблема соблюдения ограничений экологического типа проявляется на участках трансграничных рек (Фролова, Болгов, 2011).

Гидрологические ограничения имеют вероятностную основу. Для каждого вида водопользования существует свой диапазон величин и повторяемостей (обеспеченностей) гидрологических характеристик, при которых наблюдаются благоприятные условия хозяйствования. Определение этого диапазона основано на учете возможных затрат на поддержание безопасности и экономической выгоды от использования ресурсов водного объекта.

Суммарный экономический эффект от различных водохозяйственных решений должен учитывать прибыль от использования водных ресурсов, ущерб от возможного нарушения требований их охраны и вероятный ущерб от опасных гидрологических явлений в течение расчетного периода. Он задает целевую функцию управляемых параметров водохозяйственных решений (Пряжинская и др., 2002; Хранович, 2001; Христофоров, 2010 и др.).

Регламентация гидрологических ограничений обеспечивает гидроэкологическую безопасность населения, хозяйства, водных и прибрежных экосистем. В основе этого процесса находится социальная необходимость, природная допустимость, экологическая безопасность, техническая и юридическая обеспеченность водопользования на освоенных участках речных долин. Регламентация устанавливает порядок деятельности водопользователей в отношении водных объектов, предполагает установление такого способа их использования, при котором определены и ограничены параметры, основные свойства опасного гидрологического явления, приемлемые для организации водохозяйственной деятельности в пределах определенного водного объекта или его водосбора (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011). Такие параметры устанавливаются для каждого вида хозяйственной деятельности и характеризуют продолжительность периода безопасного использования территории речного бассейна или долины реки (для освоения, застройки, адаптации к изменению техногенных нагрузок). Они зависят от длительности периода расчетной эксплуатации гидротехнического объекта, последовательности применения экологических (при рассмотрении различных вариантов водопользования) и экономических ограничений (при выборе наиболее экономически выгодного варианта организации водопользования), а также от пространственных ограничений природопользования в долинах и руслах рек (Алексеевский, Фролова, Жук, 2010). Основные типы ограничений, определяющие гидроэкологическую безопасность водопользования (ГЭБВ), приведены на рис. 3.

Типы ограничений, определяющих гидроэкологическую безопасность водопользования Ограничения, связанные с Ограничения,. Ограничения, связанные с лимитированием связанные с б) предоставлением хозяйственной деятельности, минимизацией в) населению, приводящей к негативному водохозяйственного, различным изменению состояния водных социального риска, с отраслям объектов, качества воды, обеспечением хозяйства водных направленности и безопасности ресурсов интенсивности населения и надлежащего гидрологических процессов хозяйственных качества объектов Рис. 3. Основные типы гидрологических ограничений Глава 3. Влияние пространственно-временной изменчивости характеристик водных ресурсов на гидроэкологическую безопасность водопользования Наличие на определенной территории требуемого объема водных ресурсов надлежащего качества – один из основных лимитирующих факторов природо- и водопользования, ограничивающий возможность предоставления населению, различным отраслям хозяйства водных, энергетических, биологических, сырьевых и других ресурсов водных объектов и их бассейнов.

Эти ограничения определяют природные и водохозяйственные пределы изъятия тех или иных ресурсов водных объектов.

В пределах Европейской территории России (ЕТР) величина ресурсов поверхностных и подземных вод изменяется под влиянием нестабильности климата (Джамалов, Фролова и др., 2010, 2011). Обработка данных примерно по 300 водосборам ЕТР и анализ оригинальных карт годового, меженного и минимального стока за 1970–2005 гг. показали (рис. 4-6), что для этой территории характерна неоднородная реакция стока воды на изменения климата. Это обусловлено пространственным разнообразием климатических, ландшафтных и гидрогеологических факторов, а также техногенных нагрузок на речные бассейны. Наиболее существенное увеличение годового стока (по сравнению с оценками до 1970 г.) характерно для лесных и лесостепных рек в средней части бассейна Оки, бассейне Вятки и Унжи (рис. 4). Увеличение годового стока на 15–30% выявлено для левобережных притоков Волги (верхнее и среднее течение), в бассейне Камы (в полосе между 56° и 60° с. ш.), рек лесостепной зоны волжского бассейна. К северу и югу от этой зоны на левобережье Волги и Дона, в верховьях Днепра, в горной части бассейна Кубани прослеживается менее значимое (5–15%) увеличение водности рек. В других регионах ЕТР современные изменения годового стока воды рек незначительны (при наличии слабой тенденции к уменьшению стока).

Для большинства рек ЕТР отмечаются значимые положительные тренды увеличения стока зимней и летне-осенней межени (Джамалов, Фролова и др., 2010, 2011; Frolova et al., 2011). Наибольшие изменения меженного стока характерны для рек в верховьях Оки и Урала – более 75% (рис. 6). Полоса существенных изменений меженного стока соответствует рекам южной части лесной зоны, западной части лесостепной зоны, а также большей части бассейна Урала. Для рек в бассейне Волги, Дона (за исключением Камы) увеличение зимнего меженного стока составляет 45–70%. На севере ЕТР, а также южнее Цимлянского водохранилища средний меженный сток статистически незначительно уменьшался или возрастал, что подтверждают и данные ГГИ (Водные ресурсы..., 2008). Рост меженного стока связан, прежде всего, с повышением температуры воздуха в холодный период года, что привело к увеличению числа и продолжительности оттепелей, сокращению длительности зимнего сезона (рис. 4).

Уменьшение сумм отрицательных температур воздуха отражается на условиях питания подземных вод, приводит к уменьшению глубины промерзания почвогрунтов в зимний сезон и предполоводный период года. Эти процессы в совокупности определяют возрастание величины инфильтрации талого стока и продолжительность периода питания подземных вод вследствие зимних оттепелей при одновременном сокращении склонового стока (Джамалов, Фролова и др., 2011; Киреева, Фролова, 2011). Уменьшение глубины промерзания зоны аэрации и сокращение миграции влаги к фронту промерзания приводит к перераспределению влагозапасов на водосборе в холодный период и соответствующему уменьшению объема весеннего стока.

Максимальное изменение меженного стока характерно для рек лесостепной зоны, что связано не столько с увеличением снегозапасов, сколько с уменьшением весеннего стока вследствие перевода части талых вод в подземные водоносные горизонты.

а) б) Рис. 4. Изменение суммы осадков X (мм) (1) и положительных значений температуры воздуха за холодный период (ноябрь–март) t (С) (2) в среднем для бассейна Дона за период 1881–2000 гг. (а) и изменения среднего меженного летнего (VII–IX) (1) и зимнего (XII–II) (2) стока р. Дон – г. Задонск за 1928–2008 гг. (б) В изменениях минимального стока прослеживаются некоторые меридиональные закономерности. На северных реках ЕТР отмечается незначительное (не более 25%) увеличение минимального стока. В среднем течении Северной Двины и Печоры он возрос на 25–50%. Наиболее выраженное увеличение минимального стока (более 50%) характерно для рек в верхнем течении Оки, среднем течении Волги, в бассейне Урала. В верхнем течении Дона и его основных притоков минимальный сток увеличился на 50% и более.

Рис. 5. Карта среднего многолетнего годового модуля стока ГГИ (по материалам гидрометрических наблюдений до 1970 г.) (слева) и среднего многолетнего годового модуля стока за период 1970-2005 гг. (справа) а) б) Рис. 6. Изменения (%) годового (а) и меженного (б) стока рек ЕТР в 1970-2005 гг.

(по сравнению с 1935-1969 гг.) Изменения годового и меженного стока определяют естественную зарегулированность стока – важнейший фактор устойчивого водопользования (Фролова и др., 2010; Евстигнеев и др., 2004). От зарегулированности стока зависит риск снижения минимального расхода воды рек относительно величины, лимитирующей надежную работу всех водопользователей, возможность сезонного превышения среднего месячного расхода воды (по отношению к региональному фону) и величина соответствующих экономических ущербов. Анализ зависимости естественной зарегулированности стока для рек с водным режимом, существенно не искаженным хозяйственной деятельностью (с диапазоном площадей водосборов от 500 до 10 000 км2), от гидрографических, морфометрических, климатических и ландшафтных факторов позволил выделить на территории страны 12 районов в соответствии с характером и величиной неравномерности внутригодового распределения стока (рис. 7). Границы районов обосновывались с учетом широтной зональности определяющих факторов, рельефа земной поверхности и особенностей водного режима рек России (Евстигнеев и др., 1990).

Анализ характеристик неравномерности внутригодового распределения стока для рек ЕТР обнаружил существенное увеличение в последние десятилетия доли базисного стока или коэффициента естественной зарегулированности стока . Наиболее заметные изменения датируются началом 1940-х гг. XX в. Одновременно с изменением величины происходит трансформация гидрографа за счет уменьшения максимальных расходов весеннего половодья, уменьшения доли стока за половодье и увеличения расходов воды за летне-осенний период (рис. 8). Статистически значимый возрастающий тренд для этой характеристики существует для преобладающего большинства изученных рек бассейна Волги и Дона.

Одновременно с изменением величины происходит трансформация гидрографа за счет уменьшения максимальных расходов весеннего половодья, уменьшения доли стока за половодье и увеличения расходов воды за летнеосенний период (рис. 8). Статистически значимый возрастающий тренд для этой характеристики существует для преобладающего большинства изученных рек бассейна Волги и Дона.

Снижение внутригодовой неравномерности стока рек является важнейшим условием гидроэкологической безопасности водопользования. Роль этого фактора иллюстрируют данные о повторяемости разных глубин затопления прибрежных территорий DH (табл. 2). С уменьшением величины величина DH возрастает, что связано с увеличением «надбазисного» стока при высоких половодьях и паводках, в том числе техногенного характера (Фролова и др., 2010). Увеличение во времени величины (характерно для большинства рек ЕТР) свидетельствует о повышении безопасности и надежности водопользования.

а) б) Рис. 7. Распределение по территории России коэффициента естественной зарегулированности стока (а); районирование территории РФ по внутригодовой неравномерности стока рек (б) Показатели удельной водообеспеченности (тыс. м3/год на человека), значение коэффициента использования водных ресурсов kивр определяют величину дефицита водных ресурсов, равную разности современного (или перспективного) водопотребления в бассейне и нормы допустимого воздействия по изъятию стока (НДВиз) (Фролова, Воробьевский, 2011).

Величина НДВиз характеризует соотношение (разность) стока реки определенной обеспеченности (Wp) и объема экологического стока (попуска) соответствующей обеспеченности (ЭПр). В средние по водности и тем более маловодные годы очень высокая и даже критически высокая нагрузка на суммарные водные ресурсы характерна для Ставропольского края, Московской области и г. Москва, Республики Дагестан, Северной Осетии (более 20%).

Табл. 2. Связь средних величин коэффициента и максимального превышения уровней начала затопления прибрежных территорий ( DH ) (по Национальному Атласу России, 2007) Максимальное Коэффи- превышение Число циент уровней начала постов затопления, м 0,59 >0,3 0,57 0,3-0,8 0,50 0,8-1,5 10,51 1,5-2 10,46 2-3,3 10,44 3,3-5 Рис. 8. Изменение максимальных расходов воды, м3/с (а) и доли половодья в годовом стоке, % (б) р. Оки (г. Калуга) за период 1935–2005 гг.

На их территории складывается дефицит водных ресурсов, существует необходимость ограничения водопотребления, привлечения дополнительных источников воды (рис. 9).

Использование этой методики для исследования условий водопользования в бассейне Иртыша показало (рис. 10), что в год средней водности (50% обеспеченности) и в современных условиях дефицит водных ресурсов отсутствует (Фролова, Воробьевский, 2011). В маловодные годы (95% обеспеченности) естественный дефицит водных ресурсов наблюдается в бассейнах Верхнего и Среднего Иртыша, Исети и Туры. В связи с постоянным увеличением водозабора на территории Казахстана (с 3,5 км3 до 4,0 км3) и высокими темпами безвозвратного водопотребления в КНР (с 1 до 4 км3 за год), дефицит естественных водных ресурсов в российской части бассейна Иртыша в маловодье может составить более 5 км3.

Существенные ограничения для водопользования возникают в связи с природными и антропогенными изменениями химического состава речных вод, их качества.

а) б) в) Рис. 9. Нагрузка на водные ресурсы (kивр, %) (а); удельная водообеспеченность ЕТР (км3/млн км2) (б); дефицит водных ресурсов в маловодный год (км3) (в) (Фролова, Джамалов, Игонина, 2011) Рис. 10. Дефицит водных ресурсов в бассейне р. Иртыш для года 95% обеспеченности и современного уровня водопотребления Возникающее при этом неудовлетворительное качество воды (КВ) соответствует случаю критических антропогенных нагрузок на водные объекты, недостаточной их способностью к разбавлению и самоочищению, ограничивает или исключает дальнейшее использование природных вод в интересах других водопользователей. Исследования в бассейне р. Москвы показали, например, что по длине незарегулированной части водоисточника негативные изменения КВ обусловлены в основном поступлением в притоки реки сельскохозяйственных стоков (Ясинский, 2000; Alexeevsky, Zhuk, Zaslavskaya, Frolova, Edelshtein, 1997; Храменков и др., 1999; Жук, Фролова, Калашникова, 2006).

Максимальное негативное влияние на надежность москворецкого водоисточника по признаку КВ оказывают сельскохозяйственные стоки, сбрасываемые в притоки р. Истры (Ясинский, 2000; Alexeevsky, Zhuk, Zaslavskaya, Frolova, Edelshtein, 1997). В сочетании с другими причинами они обусловливают возникновение случайных или периодических кризисных изменений КВ по длине водоисточника. Для некоторых характеристик (аммиак, нефтепродукты, запах) превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) наблюдается в ограниченное время, для других (цветность, коли-индекс) – значительную часть года. Эти пять показателей КВ являются основными факторами снижения надежности работы Рублевской водопроводной станции (РВС) при условии достаточных водных ресурсов.

Вероятность и мера воздействия стоков с животноводческих ферм на качество воды у РВС d зависит в основном от удаления (S) источников загрязнений от РВС, водоносности (Q) притоков р. Москвы, числа (n) источников потенциальных загрязнений и состояния навозохранилищ (рис. 11). Последний фактор косвенно оценивается по числу (m) аварийных ситуаций, зафиксированных в прошлые годы в бассейнах 17 основных притоков реки (j), т.е.

Qj nj mj d = (5) j S j Многие поверхностные источники воды непригодны для хозяйственнопитьевого водоснабжения, что связано с наличием в воде разнообразных загрязняющих веществ. Использование водных ресурсов реки в бассейне Иртыша, например, лимитировано высоким содержанием в воде органических веществ, нефтепродуктов, фенолов, соединений железа. Величина удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ) (Никаноров, 2005, 2009) изменяется от 2,2 до 7,8. Самыми загрязненными реками бассейна являются Тобол и его притоки (Фролова, Воробьевский, 2011) (рис. 12). Для других рек региона ограничения в использовании водных ресурсов для водоснабжения связаны с высокими концентрациями в воде других наборов химических веществ, болезнетворных бактерий и т.п.

Рис. 11. Схема потенциальной опасности негативного влияния частных водосборов на изменение качества воды р. Москвы в районе Рублевского водозабора При наличии комплекса водопользователей в бассейне реки и изменении природных и хозяйственных условий оптимизация водопользования предполагает необходимость и возможность корректировки количественных значений гидрологических ограничений (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011). Изменение условий использования и охраны конкретного водного объекта, испытывающего влияние климатических изменений речного стока и хозяйственной деятельности, можно оценить на основе учета изменения соответствующих вероятностей P0 выполнения каждого гидрологического ограничения.

Одновременно изменяются вероятности противоположных событий 1– P0, характеризующие ежегодный риск контролируемых этими ограничениями опасных гидрологических явлений.

Рис. 12. Качество воды рек бассейна Иртыша по показателю УКИЗВ (данные за 2006 г.) (Фролова, Воробьевский, 2011) Наибольшего внимания требуют случаи, когда под влиянием антропогенных и природных изменений условий водопользования для конкретного водного объекта происходит снижение надежности P0 и увеличение риска 1–P0. Изменения надежности P0 какого-либо гидрологического ограничения и риска 1–P0, контролируемого этим ограничением опасного гидрологического явления, можно считать существенными, если они выходят за рамки вероятных ошибок их статистического оценивания по данным гидрологических наблюдений. При существенном уменьшении надежности P0 и, следовательно, увеличении риска 1–P0 производится ужесточение соответствующих гидрологических ограничений.

Надежность гидрологического ограничения устанавливается с учетом оценки значений расходов и уровней воды Xp*, соответствующих заданному значению ежегодной вероятности превышения p (расчетной обеспеченности) (Рождественский и др., 1990; Христофоров, 1993). Предполагается, что вид распределения вероятностей случайной величины x известен, а оценка Xp* надежна при использовании статистического оценивания параметров этого распределения, например, методом наибольшего правдоподобия. При этом производится не сама оценка квантиля Xp*, а определяется ежегодная вероятность ее превышения:

* p = P x X. (6) { } p Требования гидроэкологической безопасности водопользования (ГЭБВ) по величине максимального стока определяются неравенством x < Xp и должны выполняться ежегодно с вероятностью P0 = 1–p, а величина 1–P0 = p определяет вероятность риска нарушения этих требований. При этом используются значения обеспеченности p = 0,1–5%. Для минимального стока требования ГЭБВ определяются неравенством x Xp и должны выполняться ежегодно с вероятностью P0 = p, а величина 1–P0 = 1– p определяет вероятность риска нарушения этих требований (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011). При этом используются значения обеспеченности p = 75–99%. Точное выражение ~ для фактической обеспеченности p получалось в случаях, когда распределение ряда гидрологической характеристики x подчинялось гамма-распределению вероятностей (например, при коэффициенте вариации Cv = 1 и коэффициенте ~ асимметрии Cs = 2Cv). Фактическая величина обеспеченности p хорошо соответствует ее значениям, полученным по уравнению (Христофоров, 1993):

ln2( p) p » p. (7) 1+ 2n Для принятого распределения вероятностей фактическая обеспеченность ~ p всегда превышает расчетное значение p. Специфика функций распределения вероятностей гидрологических характеристик приводит к тому, что даже при отсутствии систематических ошибок расчета их значений заданной обеспеченности фактический риск нарушения требований ГЭБВ превышает расчетные значения (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011). Это доказывает необходимость введения поправок к расчетным квантилям с учетом погрешности их оценивания (СП 33–101–2003).

Незапланированное использование водных ресурсов, например, в виде дополнительного изъятия воды из водного объекта DQ или сброса в него загрязняющих веществ, может нарушить требования ГЭБВ. В результате ежегодная вероятность их выполнения уменьшится с P0 до P (с усилением антропогенной нагрузки на водные объекты разность P0–P может оказаться положительной). В долях от нормы, например, минимального месячного стока Q систематическое антропогенное снижение стока равно kD = DQ Q.

Требования ГЭБВ задают нижний предел допустимых колебаний минимального месячного стока, ориентированный на ежегодную вероятность превышения P0 = 95%. Следовательно, расчетный риск ежегодного нарушения требований ГЭБВ составляет 1–P0 = 5%. Изъятие стока в объеме DQ приведет к тому, что каждый последующий год расходы воды могут оказываться меньше расхода минимального экологически допустимого стока не с расчетной вероятностью 1–P0 = 5%, а с более высокой вероятностью 1–P (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011). В свою очередь, надежность выполнения требований ГЭБВ снизится с P0 = 95% до величины P. На рис. 13 для различных значений kD приведены результаты расчета вероятности 1–P ежегодного нарушения требований ГЭБВ. Расчеты выполнены для стандартного гаммараспределения при типичном соотношении Cs = 2Cv и значениях коэффициента вариации Cv = 0,2 и Cv = 0,5. Чем ниже естественная относительная изменчивость стока (коэффициент Cv) и выше относительное антропогенное снижение стока (коэффициент kD), тем сильнее возрастает фактическая вероятность 1–P ежегодного выхода значений минимального стока за нижний предел, установленный требованиями ГЭБВ (Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011).

Рис. 13. Значения фактической вероятности риска 1–P в зависимости от коэффициента kD относительного антропогенного снижения стока Глава 4. Воздействие опасных гидрологических явлений на безопасность населения и хозяйства Существует приемлемый риск организации водопользования в зонах потенциального развития опасных гидрологических явлений. Он определяется возможностью их возникновения вследствие экономической проблематичности создания абсолютной защиты освоенной местности от этих явлений. Расчет этого риска - сложная задача, требующая надежных данных об экономической оценке ущерба, обусловленного опасным явлением. Поэтому комплексную оценку опасности целесообразно выполнять на основе косвенных показателей, характеризующих вероятность возникновения опасного процесса и степень уязвимости территории. Смысл этой процедуры состоит в создании тематических картографических обобщений, характеризующих пространственное изменение количественных показателей опасных природных процессов на конкретной территории. Они отражают условия и факторы опасных гидрологических явлений, вероятность их возникновения, характеристики уязвимости населения, социальных и производственных объектов, оценки возможного среднего ущерба от их реализации (Агафонова, Фролова, 2009; Терский, Фролова, 2010; Фролова, Воробьевский, 2011).

Для оценки риска наводнений, например, необходимо выбрать гидрологические показатели, характеризующие площадь, продолжительность и глубину затопления при прохождении максимального стока, вероятность этих событий и степень воздействия на население и хозяйство (рис. 14). При этом важно использовать достаточно универсальные природные факторы, характеризующие опасность наводнений. Одновременно определяется комплекс социально-экономических показателей, учитывающих материальные ресурсы освоенной территории и величину потенциального ущерба в случае ее затопления в период максимального стока (Нежиховский, 1988; Таратунин, 2008, 2011; Добровольский, Истомина, 2006 и др.). Эти факторы и показатели осредняются по субъектам РФ, что позволяет их ранжировать по уровню опасности. Учет влияния всех факторов опасности наводнений приводит к получению суммарного индекса опасности этого природно-социального явления (Гладкевич, Терский, Фролова, 2011). Эффективность районирования территории страны по этому показателю подтверждают статистические данные (Гришенко, 2003; Семенов, Коршунов, 2008).

Рис. 14. Показатели для оценки опасности наводнений Для получения обобщающих комплексных оценок опасности наводнений (рис. 15) эффективен непараметрический метод многомерного анализа «PATTERN», широко используемый в экономико-географических исследованиях (Гладкевич, Терский, Фролова, 2011). Он основан на нормировании факторов опасных процессов по их наибольшим значениям и на определении весовых коэффициентов, учитывающих вклад каждого отдельного фактора в природную и социально-экономическую уязвимость территории. При отсутствии необходимых количественных данных и эмпирических связей весовые коэффициенты, учитывающие социально-экономическую уязвимость, определяются на основе метода экспертных оценок. Для расчета индекса, характеризующего интегральный риск наводнений, показатели суммарной природной и социально-экономической уязвимости учитываются в соотношении 1:4 (экспертные оценки). Косвенной проверкой достоверности полученного районирования является зависимость величины предотвращенного ущерба по субъектам РФ от соответствующего интегрального индекса опасности наводнений (коэффициент корреляции 0,68). Правильность оценки опасности наводнений зависит от эффективности имеющихся расчетных и прогнозных методик. Для их разработки требуется выявить пространственновременные закономерности формирования максимальных уровней воды, определяющих гидроэкологическую безопасность населения, хозяйства и биоценозов речных долин.

а) б) в) Рис. 15. Карты индекса природной опасности наводнений (а), индекса социальноэкономической уязвимости (б), классов опасности наводнений (в) Для этого требуется создание бассейновых методик оценки опасности затопления местности на основе учета гидрологических и местных факторов этого явления (Терский, Фролова, 2011; Frolova, 2007; Frolova et al., 2007). Они определяют максимальную глубину и площадь затопления поймы, изменчивость размаха колебаний уровня воды, повторяемость процесса выхода воды на пойму (рис. 16–17).

Увеличивающиеся потребности в воде объясняют возрастающую уязвимость населения и хозяйства к маловодьям и засухам. Признак опасности маловодья зависит от вида водопользования. Он оценивается по необходимости ограничения водопотребления, привлечения дополнительных источников воды, величине предельно допустимого безвозвратного изъятия поверхностных вод (Фролова и др., 2011; Фролова, Воробьевский, 2011) (рис. 9, 10).

(H ) / Q макс - H мин макс 10,0,100 1000 10000 100000 10000F, кмРис. 16. Связь размаха колебаний уровня воды Рис. 17. Карта максимальной глубины затопления поймы (бассейн Северной A = Hмакс - Hмин, нормированного на Двины) максимальный расход воды Qмакс, с площадью водосбора F (км2) для рек бассейна Северной Двины Анализ сценариев изменения климата показал, что в зоне недостаточного увлажнения, на южных окраинах ЕТР, ожидается значительное (в 2–3 раза) снижение величины возобновляемых водных ресурсов. Экстремальность климата (межгодовая изменчивость температуры воздуха и осадков) особенно заметно возрастет в центральной полосе ЕТР (Кислов и др., 2008). Это приведет к изменению минимального стока и пересыханию некоторых рек.

Изучение этого явления для рек на территории ЕТР (наиболее детально в бассейне Дона) показало, что в условиях зоны недостаточного увлажнения оно характерно для площади водосборов от 10 до 19 000 км2 (Киреева, Фролова, 2010). Наибольшая продолжительность периода отсутствия стока составляет более 200 дней в году (южная часть бассейна Волги и Дона).

Продолжительность периода с отсутствием стока рек в наиболее засушливой области – Кумо-Манычской впадине и на северном побережье Каспия, а также в степной и лесостепной зонах ЕТР – зависит от площади их бассейнов (в районах со сходными условиями истощения стока). Предикторами в зависимостях для расчета дат начала и продолжительности бессточных периодов являются: дата начала многоводной фазы, предшествующей бессточному периоду; объем стока за эту фазу; интенсивность спада после прохождения максимального расхода; количество осадков за период, предшествующий маловодному. Климатические изменения, происходящие в последние десятилетия, сопровождаются значительным уменьшением числа пересыхающих рек. В бассейне Дона, например, оно уменьшилось с 60% (1960-е гг.) до 20% (1990-е гг.). Изменился и водный режим пересыхающих рек. Половодье сместилось на более ранние сроки, а начало бессточного периода – на более поздние даты. В большинстве случаев наблюдается тенденция сокращения бессточного периода (Киреева, Фролова, 2010;

Dzhamalov, Frolova et al., 2010).

В климатических условиях России безопасность населения и хозяйства нередко лимитирована опасными ледовыми явлениями (Агафонова, Фролова, 2007, 2009). Ограничения природо- и водопользования под их воздействием связаны с повышением уровней воды и затоплением освоенной территории при заторах и зажорах; нарушением условий эксплуатации различных объектов; механическим воздействием льда на социальные и производственные объекты, суда.

Оценки потенциальной опасности ледовых явлений основываются на учете продолжительности осенне-зимних и весенних ледовых явлений, когда возникают максимальные затруднения при организации работ на реках (Козлов, 2000; Агафонова, Фролова, 2009). Их продолжительность равна разности между продолжительностью периода с ледовыми явлениями и периода ледостава. В пределах ЕТР она может достигать до 50 дней и более (рис. 18). Еще один показатель опасности ледовых явлений - повторяемость формирования максимального годового уровня воды в период с ледовыми явлениями. На севере страны эта величина составляет 50% и более, на юге – 5–10% (рис. 19).

Максимальные годовые уровни воды не всегда приводят к затоплению освоенных территорий. Их потенциальная угроза возрастает, если они наблюдаются в период весенних ледовых явлений.

Обобщение имеющихся материалов (Таратунин, 2008, 2011;

Добровольский, Истомина, 2006 и др.) показало, что ущербы от затопления освоенных территорий в период с ледовыми явлениями больше по сравнению с наводнениями в период открытого русла. Они возрастают при увеличении толщины льда перед вскрытием реки и повторяемости выхода воды на пойму - факторов, которые определяют возможные ледовые нагрузки на сооружения в пределах поймы и закономерно изменяются в пределах ЕТР (рис. 20).

Влияние ледовых заторов на потенциальный ущерб от затопления освоенной местности зависит от вероятности затопления поймы в период образования затора и глубины затопления поймы при максимальном заторном уровне воды 1% обеспеченности, распределение которых в пределах ЕТР характеризует рис. 21.

Совместное возможное негативное влияние уровенного и ледового режима на безопасность населения, социальных и производственных объектов по субъектам РФ показано на рис. 23. Каждый комплекс характеристик, представленных на рис. 18–21, оценен по 10-бальной шкале с учетом весов, определенных экспертами.

Рис. 18. Продолжительность периода с Рис. 19. Характеристика уровенного режима ледовыми явлениями на реках ЕТР (Тлед явл – рек ЕТР (РмаксНлед – повторяемость продолжительность ледовых явлений; Тлдств – максимальных годовых уровней воды, продолжительность ледостава) сопровождаемых ледовыми явлениями) Рис. 20. Характеристика весеннего ледохода Рис. 21. Характеристика заторов на реках на реках ЕТР (Рлдх по пойме – повторяемость ЕТР (Рзтр на пойме – вероятность затопления выхода воды на пойму в период ледохода; поймы при заторе; Нзат – превышение hл вскр – средняя толщина льда перед наивысшего заторного уровня воды 1% вскрытием) обеспеченности над поймой) (по данным В.А. Бузина, 2004) Рис. 23. Районирование территории ЕТР по степени опасности ледовых явлений Безопасность водопользования в зимний и переходные сезоны года в значительной степени зависит от изменения характерных дат ледовых явлений. Для последних десятилетий характерен возрастающий тренд в рядах дат появления плавучего льда практически на всех реках ЕТР, Верхней и Средней Оби, Иртыша (Гинзбург, Фролова, Гурова, 2008). Изменение сроков появления льда за прошедшее столетие в целом больше, чем для сроков вскрытия рек. Для рек центра и юга европейской территории России появление льда отмечается в среднем на 5-15 дней позже (исключение – реки в бассейне Дона, где изменения составили более 20 дней), для рек Западной Сибири – на 3-5 дней позже. Изменения очень малы или отсутствуют вовсе для рек Восточной Сибири и Дальнего Востока. В последнее десятилетие заметно возросла интенсивность смягчения ледового режима. Более частыми стали случаи значительных аномальных изменений сроков ледовых явлений: более позднего замерзания и раннего вскрытия рек (Гинзбург, Фролова, Гурова, 2008) (рис. 22).

Рис. 22. Изменение дат появления плавучего льда (слева) и дат вскрытия (справа) в 1997-2006 гг. по сравнению с 1961-1990 гг.

Оценка безопасности водопользования на севере ЕТР, выполненная с учетом повторяемости и масштабов проявления опасных ледовых явлений, степени уязвимости территории к возможному экологическому и социальноэкономическому ущербу, показала, что величина ущерба зависит и от комплекса социально-экономических факторов. Она обусловлена численностью населения, находящегося в зоне проявления опасных гидрологических процессов, и, соответственно, числом крупных населенных пунктов, наличием социальных и производственных объектов на берегах рек, их назначением, статусом и т. п. Общий уровень социально-экономической и экологической уязвимости территорий пропорционален сумме экспертных баллов, соответствующих вкладу каждого из природных факторов изменения безопасности населения и хозяйства.

На севере ЕТР в 1961-1990 гг. в основном была характерна высокая степень опасности ледовых явлений. Наибольший вклад в ледовую опасность вносили зажоры и заторы высокой повторяемости. В последние десятилетия (1991–2006 гг.) степень опасности ледовых явлений возросла для всех рек региона. Лишь в бассейне Северной Двины (без крупных притоков) она осталась неизменной. Возрастание степени ледовой опасности произошло в результате увеличения продолжительности периода замерзания, увеличения зажорности и более низких уровней воды при появлении льда. Опасность зажорных и заторных максимумов весенних уровней не изменилась (исключение составляют бассейны Пинеги и Мезени, где возросла вероятность заторов) (Агафонова, Фролова, 2009; Frolova et al., 2011).

Разработанная в диссертации методика комплексной оценки гидроэкологических ограничений на бассейновом уровне организации водопользования основана на анализе совокупности параметров, характеризующих изменение состояния водных объектов под влиянием природных процессов и хозяйственной деятельности.

В качестве гидрологических ограничений в методике учитываются современная (или ожидаемая) величина удельной водообеспеченности территории, величина водопотребления, коэффициент использования и дефицит водных ресурсов (Водные ресурсы..., 2008); экологический критерий (ЕККВ), класс качества воды (величина УКИЗВ) (Кимстач, 1993; Никаноров, 2005; Шитиков и др., 2005); значения частоты, продолжительности и площади затопления поймы в период половодья; величина ущербов от наводнений;

повторяемость заторов и зажоров; превышение максимальных уровней над меженными значениями и некоторые другие (Фролова, Воробьевский, 2011). В зависимости от численных значений расчетных параметров и диапазонов их изменения, соответствующих градациям «норма», «риск» и «кризис», определяются экспертные баллы опасности по каждому фактору нарушения гидроэкологической безопасности водопользования. Сумма полученных баллов характеризует комплексную опасность гидрологических явлений для водопользования.

Глава 5. Совершенствование системы гидрологического мониторинга для повышения безопасности водопользования Обоснованность и точность определения экономически эффективных и экологически безопасных вариантов водопользования в значительной степени определяется наличием сведений (и их качеством) о гидрологических процессах, поставляемых системами гидрологического мониторинга. Такая система мониторинга должна обеспечивать получение данных, необходимых для определения многолетних тенденций изменения стока и гидрологического режима водных объектов (режимный мониторинг) и для расчета и прогноза характеристик опасных гидрологических явлений (оперативный мониторинг).

Существующая система пунктов гидрологического мониторинга вполне эффективна для выявления закономерностей многолетних изменений стока и гидрологического режима рек (рис. 4-9, 16-23). Количество, пространственновременное распределение и точность проводимых измерений - важнейшие показатели качества развития системы оперативного мониторинга и эффективности контроля над опасными гидрологическими явлениями (Христофоров, 1993, 1995; Алексеевский, Фролова, Христофоров, 2011).

Пути совершенствования систем оперативного мониторинга в задачах контроля над формированием максимального стока изучены для бассейна Северной Двины. Они базируются на развитии программно-информационных средств, геоинформационных систем (ГИС) для речных бассейнов и участков рек. Использование расчетных данных, дистанционного зондирования позволяет оценить риск затопления пониженной части речной долины, выполнить ее зонирование по степени опасности для населения и хозяйства.

Такой вариант организации оперативных наблюдений за состоянием рек эффективен для отдельных, наиболее ответственных участков речных долин.

Он дополняется применением методов математического моделирования и гидрологического прогнозирования не только затопления освоенной местности, но и вскрытия рек, гидрографов половодья и максимальных уровней (Агафонова, Фролова, 2008; Крыленко, 2009). Для этого могут использоваться разнообразные гидрологические модели формирования стока (Виноградов, 1988; Корень, 1991; Гельфан, 2007; Кучмент, 2008) и методы гидравлического моделирования трансформации паводочных волн в руслах рек, соответственных уровней воды. В последнем случае удобно использовать российские программные комплексы «Flood» и «River» (Беликов, Милитеев, 2002, 2003) или иностранные комплексы: «Mike 11», «Mike 21» Датского гидрологического института, «Delft 3D» (многослойная двумерная модель) Института гидравлики г. Дельфт (Нидерланды) и др. Они обеспечивают приемлемое качество воспроизводства гидравлического состояния потока в меженном русле и при затоплении поймы. Для решения задачи прогнозирования суточных значений расходов воды Сухоны и Юга в районе г. Великий Устюг эффективной оказалась модель талого и дождевого стока с сосредоточенными параметрами В.И. Корня (Жук, Фролова и др., 2006).

Прогнозные значения стока воды с этих двух бассейнов и, соответственно, стоковых уровней воды использованы в качестве входных данных для прогноза уровней воды и расчёта зон затопления в районе г. Великий Устюг в период весеннего половодья (Алексеевский и др., 2003) (рис. 24).

Наличие водных ресурсов – необходимое, но недостаточное условие для обеспечения надежности водоснабжения. Другим важным условием является подача населению воды, потребительские свойства которой соответствуют санитарно-гигиеническим нормативам. Существенным условием эффективной работы систем водоснабжения является мониторинг количества и качества воды, поступающей на водопроводные станции. Для его эффективной работы большое значение имеет учет местных особенностей распределения и интенсивности поступления загрязняющих веществ из сосредоточенных и диффузных источников.

Рис. 24. Масштабы затопления пониженной части долин Сухоны, Юга и Малой Северной Двины при относительном уровне воды 700 (а) и 800 см (б) в районе г. Великий Устюг (Жук, Фролова и др., 2006; Алексеевский, Жук, Фролова, 2009) Анализ данных гидрохимического мониторинга МГУП «Мосводоканал» на участке р. Москва и ее притоков ниже москворецких водохранилищ (пункт наблюдений) показал, что достоверность информации об изменениях качества воды зависит от репрезентативности и частоты наблюдений. Под репрезентативностью понимается совпадение направленности изменения гидрохимических характеристик на смежных станциях мониторинга во времени и по длине русловой сети. Частота наблюдений обеспечивает результативность анализа в том случае, если период повторных измерений на смежных станциях мониторинга Dt t, где t – время добегания вод от верхней до нижней станции.

Расположение пунктов наблюдений должно удовлетворять требованиям интегрального контроля над качеством воды (КВ) в замыкающих створах рек, их притоков, ниже и выше узлов слияния рек, крупных источников загрязняющих веществ. Производство наблюдений во всех устьях притоков реки нецелесообразно по причине малого риска возникновения кризисных ситуаций в их бассейнах, относительно слабого влияния этих рек на режим КВ в районе РВС. Более остра проблема обеспечения достаточной частоты измерений для создания эффективной системы наблюдений за качеством воды.

Она может решаться за счет использования соответствующих технических средств или учета закономерностей изменения во времени характеристик качества воды. Изменения некоторых из них в значительной мере зависят от водоносности рек. Учет этих закономерностей позволяет регламентировать дискретность измерений, совпадающую с дискретностью гидрологических измерений. В период больших расходов воды они предполагают более частые, а в межень – редкие измерения. Например, для быстрого отслеживания ситуаций, связанных с опасным изменением запаха, содержания в воде NH4, нефтепродуктов, важно учитывать, что они наиболее характерны для периода весеннего снеготаяния, половодья, осенних паводков.

Продольное изменение характеристик качества воды зависит не только от процессов разбавления, но и самоочищения. Это требует учащенного пространственного контроля над изменением гидрохимических характеристик.

Он возможен при организации более густой сети пунктов стационарных наблюдений за их изменением или создании специальных программных комплексов. Такой комплекс был создан для МГУП «Мосводоканал» в конце 90-х годов ХХ в. (Алексеевский и др., 2004; Жук и др., 1999; Жук, Фролова, Калашникова, 2006). Он позволяет имитировать процессы трансформации качества воды под влиянием разбавления и самоочищения в условиях фонового или аварийного поступления загрязняющих веществ в речные воды, рассчитать изменения концентрации примеси в любом створе расчетной области. При наличии сведений об объеме и продолжительности поступления загрязняющей примеси программный комплекс обеспечивает получение оценок изменения концентрации примеси во времени и по длине реки на основе расчетов по гидрологической, гидродинамической модели и модели переноса примесей. На этой основе определяется скорость достижения примесью водопроводной станции, продолжительность этого процесса, степень снижения начальных концентраций примеси под влиянием процессов разбавления и самоочищения.

Эти данные являются базовыми при выборе управленческих решений, связанных с обеспечением надежности водоснабжения столицы с учетом экономических факторов (рис. 26-27).

Основными итогами диссертации является концепция гидроэкологической безопасности водопользования, закономерности влияния современного распределения и изменений водных ресурсов на безопасность водопользования на территории страны и ее регионов, оценки гидрологических ограничений для этих регионов и бассейнов российских рек, научные основы и методы оценки опасности наводнений, маловодий, ледовых явлений при организации надежного водопользования на региональном, бассейновом и локальном уровнях, рекомендации по совершенствованию системы гидрологического мониторинга.

Рис. 26. Сравнение расчетной и Рис. 27. К выбору водохранилищ для организации фактической мутности воды на участке разбавляющего попуска при различном р. Москвы от Можайского гидроузла расположении источника загрязняющих веществ до п. Рублево по данным наблюдений по отношению к Рублевской водопроводной 4 октября 1998 г. станции при величине попуска меньше 40 м3/с 1 – расчетные данные, (1 – попуски с расходом воды менее 40 м3/с 2 – данные мониторинга неэффективны, 2 – эффективные попуски при любом сочетании водохранилищ, 3 – эффективные попуски из Истринского, Рузского и Озернинского водохранилищ, 4 – эффективные попуски из Истринского водохранилища) Основные теоретические, методические и практические результаты диссертации, обладающие научной новизной, сводятся к следующему:

· Впервые разработаны теоретические основы и методы обеспечения безопасного водопользования в условиях природного и антропогенного изменения речного стока.

· Создана концепция гидроэкологической безопасности водопользования, основанная на формализации разных типов гидрологических ограничений, определении условий организации экономически эффективного и экологически безопасного использования водных ресурсов.

· Выделены и охарактеризованы гидрологические ограничения для различных видов водопользования, связанных с предоставлением населению, различным отраслям хозяйства водных ресурсов надлежащего качества; регулированием хозяйственной деятельности, приводящей к негативному изменению состояния водных объектов, качества воды, направленности и интенсивности гидрологических процессов; минимизацией экономического и социального риска, обеспечением безопасности населения и хозяйственных объектов.

· Выполнена оценка возможного антропогенного и климатического изменения гидрологических ограничений, надежности их определения.

Разработаны методы определения оценок нарушения гидроэкологической безопасности водопользования, учитывающие изменения соответствующих вероятностей выполнения каждого гидрологического ограничения.

· Предложены методы выявления и генетического анализа причин возникновения опасных гидрологических явлений, сравнения регионов страны по наборам и выраженности гидрологических ограничений, по опасности и эффективности водопользования в пределах РФ, отдельных ее частей и речных бассейнов.

· Выявлены закономерности современного распределения и изменения водных ресурсов для ЕТР и бассейнов отдельных рек, которые определяют условия водопользования в разных регионах страны. Установлены тенденции изменения гидрологического режима рек страны в условиях климатических изменений и хозяйственной деятельности.

· В пределах ЕТР, наиболее освоенного региона страны, обнаружено увеличение меженного стока рек и естественной зарегулированности стока – важнейшего фактора устойчивого водопользования, его безопасности и надежности. Обоснована методика и проведено районирование территории страны по характеру естественной зарегулированности стока.

· Обоснованы факторы природной опасности наводнений и социальноэкономической уязвимости территорий субъектов Российской Федерации.

Разработана методология проведения комплексной многофакторной оценки опасности наводнений с использованием непараметрических методов многомерного анализа и ГИС-технологий. На этой основе впервые проведено ранжирование субъектов РФ по потенциальной опасности наводнений.

· Установлены параметры маловодий, при которых возникают социальные, экономические и экологические ущербы в условиях дефицита водных ресурсов.

Выявлены географические закономерности явления отсутствия стока на территории ЕТР.

· Разработана классификация опасных ледовых явлений и методология оценки гидроэкологической безопасности водопользования на замерзающих реках. Созданы оригинальные картографические обобщения, характеризующие пространственную изменчивость факторов опасных ледовых процессов для территории ЕТР. Установлена зависимость между безопасностью водопользования в зимний и переходные сезоны года от изменения многолетних характеристик ледового режима рек страны.

· Создана методика комплексной оценки гидроэкологических ограничений на бассейновом уровне организации водопользования. Она основана на анализе совокупности параметров, характеризующих изменение состояния водных объектов под влиянием природных процессов и хозяйственной деятельности. В качестве гидрологических ограничений для водопользования рассматривается современная (или ожидаемая) величина удельной водообеспеченности территории, величина водопотребления, коэффициент использования и дефицит водных ресурсов и др. Использование этой методики для условий водопользования в бассейне Иртыша показало ее эффективность в условиях сложного сочетания гидрологических ограничений.

· Разработаны рекомендации по совершенствованию системы гидрологического мониторинга. Они базируются на общей теории экономически эффективного и экологически безопасного водопользования и теории надежности водохозяйственных объектов. Обоснованы рекомендации по совершенствованию контроля над изменением качества воды в бассейне Москвы, наводнений и ледовых явлений на севере ЕТР.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

Статьи в российских рецензируемых журналах, рекомендованных перечнем ВАК РФ:

1. Михайлов В.Н., Михайлова М.В., Фролова Н.Л. Смешение речных и морских вод на устьевом взморье крупной реки // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1985.

№ 6. С. 37-42.

2. Фролова Н.Л., Христофоров А.В. О косвенных методах выявления антропогенного воздействия на сток рек Московского региона // Вестн. Моск. ун-та.

Сер. 5. География. 1987. № 3. С. 60-64.

3. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Иванов В.Ю., Фролова Н.Л. Особенности формирования и расчета притока воды к тракту москворецкого водоисточника // Водные ресурсы. 1998. Т. 25. № 2. С. 146–151.

4. Храменков С.В., Алексеевский Н.И., Жук В.А., Мищенко М.А., Фролова Н.Л.

Моделирование качества воды в источнике водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 1999. № 4. С.16–19.

5. Фролова Н.Л., Широкова В.А. Из истории водоснабжения: водоводы и водоподъемники // Энергосбережение и водоподготовка. 2005. № 2. С. 56–61.

6. Фролова Н.Л., Широкова В.А. Из истории водоснабжения // Маркшейдерский вестник. 2005. № 2. С. 23–28.

7. Агафонова С.А., Фролова Н.Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины // Водные ресурсы. 2006. Т. 33. № 6. С. 1–9.

8. Заславская М.Б., Повалишникова Е.С., Фролова Н.Л. Гидрологоэкологические особенности водных объектов заповедника Кузнецкий Алатау // Вестн.

Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2008. № 5. С. 8–14.

9. Низовцев В.А., Широкова В.А., Снытко В.А., Чеснов В.М., Фролова Н.Л.

Особенности пространственной структуры культурно-исторических ландшафтов водных путей Русского Севера // Вопросы истории естествознания и техники. 2008.

№ 4. С. 126–150.

10. Агафонова С.А., Фролова Н.Л. Влияние ледового режима рек севера Европейской территории России на гидроэкологическую безопасность в условиях изменения климата // Вестн. Моск. yн-та. Сер. 5. География. 2009. № 4. С.55–61.

11. Алексеевский Н.И., Анисимова Л.А., Фролова Н.Л. Современные и ожидаемые гидрологические ограничения природопользования // Природообустройство. 2009. № 1. С. 50–57.

12. Низовцев В.А., Снытко В.А., Фролова Н.Л., Чеснов В.М., Широкова В.А.

Комплексная экспедиция по изучению исторических водных путей Севера России // Вопросы истории естествознания и техники. 2009. № 2. С. 220–229.

13. Воробьевский И.Б., Дрознин В.А., Фролова Н.Л., Чижова В.П.

Гидрологические и рекреационные последствия катастрофического селя в Долине гейзеров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 2. С. 46–52.

14. Киреева М.Б., Фролова Н.Л. Бессточные периоды на реках бассейна Дона // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 4. С. 47–54.

15. Dzhamalov R.G., Frolova N.L., Kireeva M.B, Safronova T.I. Climate-Induced Changes in Groundwater Runoff in Don Basin // Water Resources. 2010. Vol. 37. No. 5.

Р. 733–742.

16. Фролова Н.Л., Нестеренко Д.П., Шенберг Н.В. Внутригодовое распределение стока рек России // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 6. С. 8–16.

17. Ефимова Л.Е., Повалишникова Е.С., Фролова Н.Л. Гидроэкологические особенности водных объектов горно-ледникового бассейна р. Мульта (Горный Алтай) // География и природные ресурсы. 2011. № 1. С.34–42.

18. Фролова Н.Л., Повалишникова Е.С., Ефимова Л.Е. Комплексные исследования водных объектов Горного Алтая (на примере бассейна р. Мульты) – лет спустя // Известия РАН. Сер. географ. 2011. № 2. С.113–126.

19. Терский П.Н., Фролова Н.Л. Наводнения на реках севера европейской территории России (на примере бассейна р. Северная Двина) // Известия РАН. Сер.

географ. 2011. № 3. С. 94–105.

20. Романова О.А., Фролова Н.Л. Правовые аспекты гидрологических ограничений природопользования // Вода: химия и экология. 2011. № 5. С. 2–10.

21. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Агафонова С.А. Методы предупреждения социально-экономического ущерба в период половодья на реках России // Природообустройство. 2011. № 3. С. 47–52.

22. Фролова Н.Л., Воробьевский И.Б. Гидроэкологические ограничения водопользования в бассейне Иртыша // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2011.

№ 6. С. 34–41.

23. Рец Е.П., Фролова Н.Л., Поповнин В.В. Моделирование таяния поверхности горного ледника // Лед и снег. 2011. № 4 (116). С. 24–31.

24. Фролова Н.Л., Ефимова Л.Е., Повалишникова Е.С., Терская Е.В., Широкова В.А.

Особенности природопользования и гидроэкологическое состояние озерно-речной системы Боровно–Разлив (национальный парк "Валдайский") // Известия РАН. Сер.

географ. 2012. № 1. С. 81–90.

Статьи в зарубежных изданиях:

25. Alexeevskiy N., Zhuk V., Zaslavskaya M., Frolova N., Edelshtein K. Evaluation of the variations of the water quality in Moscow river for drinking water supply // LOC Proceedings of oral presentation – FRIEND’97 Acta Hydrotechnica. 1997. № 15/18.

Р. 165–170.

26. Alekseevskiy N.I.,. Zhuk V.A, Frolova N.L. Dangerous hydrological processes and their influence on population and economy safety in the north of European part of Russia // Proceedings of International Conference "Environmental change and rational water use".

Buenos Aires, Argentina. 2005. Р. 67–68.

27. Alekseevskiy N.I., Frolova N.L., Zhuk V.A. Predicting floods and their effects in the northern European part of Russia // Environmental change and rational water use.

Buenos Aires. 2007. Р. 341–352.

28. Frolova N.L. The analysis of dangerous hydrological processes for water resource systems planning // Proceedings of the Taiwan-Russia Bilateral Symposium on Water and Environmental Technology. Taiwan. 2007. Р. 55–65.

29. Alekseevskiy N, Frolova N., Zhuk V. Climate change impact on dangerous hydrological processes for mountain river basins of the Big Caucasus – a case study of the Terek river // Hydrology and Climate Change in Mountainous Areas. Kathmandu, Nepal – SOHAM.

2010. Р. 51–58.

30. Frolova N., Alekseevskiy N. Influence of ice regime on hydroecological safety under climate change: the case study in the north of European part of Russia // Global Change: Facing Risks and Threats to Water Resources: proc. of the Sixth World FRIEND Conference. IAHS Publ. 340. 2010. Р. 40–46.

31. Agafonova S.A., Frolova N.L. Influence of Ice Regime of the Northern Rivers of European Russia on the Hydroecological Safety under the Climate Changes. // The 20th IAHR Symposium on Ice: proceedings. Lahti, Finland. 2010. CD. 13 p.

32. Frolova N., Agafonova S., Nesterenko D. Water and ice regimes of the rivers of European Russia under climate change // Hydro-climatology: Variability and Change:

proceedings of symposium J-H02 held during IUGG2011 in Melbourne, Australia. IAHS Publ. 344. 2011. Р. 63–68.

Монографии и разделы в коллективных монографиях:

33. Фролова Н.Л., Христофоров А.В. Статистические методы анализа однородности рядов годового стока // Оценка ресурсов и качества поверхностных вод. М.: МГУ, 1989. С. 23–27.

34. Жук В.А., Фролова Н.Л. Регрессионный анализ связи годового стока с метеорологическими факторами // Оценка ресурсов и качества поверхностных вод.

М.: МГУ, 1989. С. 31–33.

35. Жук В.А., Фролова Н.Л. Анализ применимости авторегрессионных моделей временных рядов гидрометеорологических характеристик // Оценка ресурсов и качества поверхностных вод. М.: МГУ, 1989. С. 38–41.

36. Фролова Н.Л., Широкова В.А. Реки и озера. М.: Слово, 2002. 48 с.

37. Фролова Н.Л., Агафонова С.А., Полякова А.Н. Опасные гидрологические явления в низовьях арктических рек России // Геоэкологическое состояние арктического побережья России и безопасность природопользования / Под ред.

Н.И. Алексеевского. М.: ГЕОС, 2007. С. 355–390.

38. Низовцев В.А., Постников А.В., Снытко В.А., Фролова Н.Л., Чеснов В.М., Широков Р.С., Широкова В.А. Исторические водные пути Севера России (XVII– XX вв.) и их роль в изменении экологической обстановки. Экспедиционные исследования: состояние, итоги, перспективы. М.: Парадиз, 2009. 298 с.

39. Широкова В.А., Снытко В.А., Чеснов В.М., Фролова Н.Л., Низовцев В.А., Дмитрук Н.Г., Широков Р.С. Вышневолоцкая водная система: ретроспектива и современность. М.: КУНА, 2011. 248 с.

40. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Христофоров А.В. Мониторинг гидрологических процессов и повышение безопасности водопользования. М.:

Географический ф-т МГУ, 2011. 367 с.

41. Широкова В.А., Фролова Н.Л. Вода: океаны и моря, реки и озера:

Энциклопедия ОЛМА. М.: ОЛМА Медиа Групп, 2012. 304 с.

Учебные пособия:

42. Фролова Н.Л. Гидрология рек (антропогенные изменения речного стока).

Учебное пособие. М.: Географический ф-т МГУ, 2006. 111 с.

43. Повалишникова Е.С., Фролова Н.Л., Ефимова Л.Е. Гидрологическая практика (Учебно-методическое пособие для студентов 1 курса географического факультета МГУ). М.: Географический ф-т МГУ, 2011. 135 с.

Статьи в сборниках:

44. Фролова Н.Л. О поиске момента нарушения гидрологического режима рек под влиянием хозяйственной деятельности по функции правдоподобия с использованием модели регрессии // Вопросы гидрологии суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 28–32.

45. Фролова Н.Л. Исследование однородности гидрологических временных рядов при оценке антропогенного воздействия на речной сток // Перспективные методы планирования и анализа экспериментов при исследовании случайных полей и процессов. Севастополь, 1985. С. 22–25.

46. Жук В.А., Бовыкин И.В., Скорняков В.А., Романова Е.А., Фролова Н.Л.

Условия формирования и изменчивость годового стока рек бассейна Волги // Труды Всесоюзного гидрологического съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Т. 6. С. 420–429.

47. Жук В.А., Фролова Н.Л. Расчет стока малых рек и притока воды к Истринскому водохранилищу на основе модели формирования стока // Малые реки России. М.: РГО, 1994. С. 145–154.

48. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Заславская М.Б., Фролова Н.Л. Влияние добычи золота на изменение потоков вещества в долинах малых рек бассейна Олекмы // Малые реки России. М.: РГО, 1994. С. 206–229.

49. Алексеевский Н.И., Заславская М.Б., Захарова Е.А., Фролова Н.Л.

Гидроэкологические особенности малых рек центра России // Проблемы гидрологии и гидроэкологии. Вып. 1. М.: МГУ, 1999. С. 262–281.

50. Жук В.А., Гончаров А.В., Мищенко М.А., Фролова Н.Л. Прогнозирование процессов формирования стока и качества воды в незарегулированной части москворецкого водоисточника // Проблемы гидрологии и гидроэкологии. Вып. 1. М.:

МГУ, 1999. С. 330–348.

51. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л. Гидроэкологическая безопасность территории: причины изменения и способы повышения надежности // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия: материалы междун. научной конференции. Томск, 2000. С. 4–7.

52. Алексеевский Н.И., Жук В. А., Заславская М.Б., Фролова Н.Л. Кризисные экологические ситуации в водных объектах и методы их выявления // География и окружающая среда. М.: ГЕОС, 2000. С. 333–342.

53. Жук В.А., Каинова С.А., Крыленко И.Н., Фролова Н.Л. Заторы льда на р. Сухона у г. Великий Устюг: особенности формирования максимальных заторных уровней и оценка возможности их прогнозирования // Великие реки – аттракторы локальных цивилизаций: материалы междун. научной конференции. Дубна, 2002.

С. 59–61.

54. Каинова С.А., Фролова Н.Л. Формирование максимальных заторных уровней воды р. Сухоны у г. Великий Устюг и возможности их долгосрочного и краткосрочного прогнозирования // Безопасность энергетических сооружений.

Вып. 11. М., 2003. С. 265–274.

55. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Каинова С.А., Крыленко И.Н., Полянин В.О.

Фролова Н.Л. Катастрофические наводнения на Малой Северной Двине и их прогнозирование // Экстремальные гидрологические события: теория, моделирование и прогнозирование: труды междун. научной конференции. М., 2003. С. 154–155.

56. Алексеевский Н.И., Акименко Т.А., Евстигнеев В.М., Жук В.А., Заславская М.Б., Фролова Н.Л. Гидроэкологические изменения в бассейне Верхней Волги // География и окружающая среда. СПб.: Наука, 2003. С. 540–557.

57. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Калашникова Е.Г., Печникова О.В., Полянин В.О., Фролова Н.Л. Оптимизация мониторинга факторов формирования стока и качества воды при обеспечении надежности водоснабжения г. Москвы // Гидроэкология: теория и практика. Проблемы гидрологии и гидроэкологии. Вып. 2.

М.: Географический ф-т МГУ. М., 2004. С. 269–292.

58. Алабян А.М., Алексеевский Н.И., Власов Б.Н., Жук В.А., Фролова Н.Л.

Генетический анализ изменения гидроэкологической безопасности населения и хозяйства в районе г. Великий Устюг// Там же. С. 334–349.

59. Алексеевский Н.И., Акименко Т.А., Фролова Н.Л. Оптимизация пропуска максимальных расходов воды через водохранилище // Там же. С. 445–454.

60. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Печникова О.В., Полянин В.О., Фролова Н.Л.

Программно-информационное обеспечение задач повышения надежности водоснабжения столицы из москворецкого водоисточника // Там же. С. 454–468.

61. Каинова С. А., Фролова Н. Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины // Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей: труды VI конференции. М., 2004. С. 151–153.

62. Каинова С. А., Фролова Н. Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины и их влияние на нарушение гидроэкологической безопасности территории // Безопасность энергетических сооружений. Вып. 12. М., 2004. С. 250–263.

63. Алабян А.М., Алексеевский Н.И., Евсеева Л.С., Жук В.А., Иванов В.В., Сурков В.В., Фролова Н.Л., Чалов Р.С., Чернов А.В. Генетический анализ причин весеннего затопления долины Малой Северной Двины в районе г. Великого Устюга // Эрозионные и русловые процессы. Вып. 14. М., 2004. С. 104–130.

64. Акименко Т.А., Алексеевский Н.И., Евстигнеев В.М., Заславская М.Б., Захарова Е.А., Скорняков В.А, Фролова Н.Л. Изменение стока и качества воды на примере бассейна Верхней Волги // География, общество, окружающая среда. Т. 6.

Динамика и взаимодействие атмосферы и гидросферы. М.: Городец, 2004. С. 289–310.

65. Жук В.А., Фролова Н.Л., Калашникова Е.Т. Учет гидрологического режима и особенностей формирования качества воды москворецкого водоисточника для обеспечения надежности водоснабжения г. Москвы // VI Всероссийский гидрологический съезд. Санкт Петербург. Секция 4. Экологическое состояние водных объектов. Качество вод и научные основы их охраны: доклады. Ч. 1. М.:

Метеоагентство Росгидромета, 2006. С. 71–75.

66. Жук В.А., Фролова Н.Л., Широкова В.А. Катастрофические наводнения на р. Сухона в районе г. Великий Устюг: причины, прогнозирование, возможность защиты // VI Всероссийский гидрологический съезд: Санкт Петербург. Секция 2.

Наводнения и другие опасные гидрологические явления: оценка, прогноз и смягчение негативных последствий: доклады. М.: Метеоагентство Росгидромета, 2006. С. 218–222.

67. Frolova N.L., Povalishnikova E.S., Kireeva M.B. Sediment flow and maximum water level variability of the rivers of the Terek basin // Proceedings of the 10-th international symposium on river sedimentation. M., 2007. Vol. 6. Р. 66–73.

68. Гинзбург Б. М., Фролова Н.Л., Гурова И.Н. Оценка влияния изменений климата на ледовый режим рек России // Ледовые и термические процессы на водных объектах России: труды всероссийской конференции. Архангельск, северное УГМС.

М., 2007. С. 8–11.

69. Алексеевский Н.И., Агафонова С.А., Жук В.А., Фролова Н.Л. Особенности ледового режима и процессов заторообразования на реках севера Европейской территории России в условиях изменения климата // Там же. С. 54–57.

70. Жук В.А., Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Широкова В.А. Моделирование процессов затопления при наводнениях на реке Северная Двина // Там же. С. 67–70.

71. Айбулатов Д.Н., Киреева М.Б., Фролова Н.Л. Особенности затопления и формирования максимальных уровней воды в бассейне р. Терек // XXII пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов: труды. Новочеркасск, 2007. С. 75–77.

72. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Фролова Н.Л. Климатические аспекты изменения опасных гидрологических процессов в районе расположения водохранилищ // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: труды междунар. науч.-практ. конференции в 3 т. Пермь, 2007. Т. 1. С. 3–7.

73. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Фролова Н.Л. Учет изменчивости стока и качества воды ниже Москворецких водохранилищ для обеспечения надежности водоснабжения столицы // ЭКВАТЭК 2008: управление водно-ресурсными системами в экстремальных условиях: сборник докладов междунар. конференции. М., 2008.

С. 183–189.

74. Алексеевский Н.И., Жук В.А., Фролова Н.Л. Учет генетических механизмов изменения уровней воды при моделировании процессов затопления и характеристик наводнений на реках севера Европейской территории России // Генетические и вероятностные методы в гидрологии: проблемы развития и взаимосвязи: труды междун. семинара, посвященного 100-летию со дня рождения А.Н. Бефани. М., 2009.

С. 145–155.

75. Ефимова Л.Е., Повалишникова Е.С., Фролова Н.Л. Мультинские озера Горного Алтая – 75 лет спустя: I. Гидролого-гидрохимические исследования // Современные фундаментальные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод России: материалы науч.-практ. конференции. Ч. 1. Ростов-наДону, 2009. С. 75–79.

76. Агафонова С.А., Фролова Н.Л. Расчет и прогноз характеристик ледового режима рек севера ЕТР // Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей: труды VII конференции. М., 2009. С. 139–147.

77. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Жук В.А. Современные и ожидаемые гидрологические ограничения природопользования на Европейской территории России // Проблемы безопасности в водохозяйственном комплексе России.

Краснодар, 2010. С. 8–20.

78. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Агафонова С.А., Киреева М.Б., Сафронова Т.И.

Влияние изменений климата на сток и водный режим рек ЕТР // Там же. С. 106–116.

79. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л. Соотношение экологической и прикладной гидрологии // Географические и экологические аспекты гидрологии: труды научной сессии, посвященной 90-летию кафедры гидрологии суши факультета географии и геоэкологии СПбГУ. СПб., 2010. С. 15–22.

80. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л, Киреева М.Б., Сафронова Т.И. Изменения режима и величины подземного стока рек Европейской территории России под влиянием нестационарного климата // Ресурсы подземных вод: современные проблемы изучения и использования: материалы междунар. научной конференции.

М., 2010. С. 83–93.

81. Киреева М.Б., Фролова Н.Л. Явления отсутствия стока на реках бассейна р. Дон в условиях изменения климата // Там же. С. 386–391.

82. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Киреева М.Б, Сафронова Т.И. Динамика подземного стока бассейна Дона под влиянием изменений климата // Недропользование - XXI век. 2010. № 4. С. 78–81.

83. Ефимова Л.Е., Повалишникова Е.С., Терская Е.В., Фролова Н.Л.

Гидрохимическая характеристика вод озерной системы Боровно–Разлив (национальный парк «Валдайский») в зимний период // Современные проблемы гидрохимии и формирования качества вод: материалы научной конференции. Азов, 2010. С. 108–111.

84. Фролова Н.Л., Агафонова С.А., Рулева С.Н., Сурков В.В., Жук В.А., Широкова В.А. Особенности ледового режима и процессов заторообразования на р. Томь // Ледовые и термические процессы на водных объектах России: труды III всероссийской конференции. М., 2011. С. 269–276.

85. Фролова Н.Л., Болгов М.В. Об устойчивости уровенного режима озера Далайнор (КНР) в результате реализации проекта переброски стока в трансграничном бассейне р. Аргунь и его последствия для РФ // Устойчивость водных объектов, водосборных и прибрежных территорий; риски их использования: сборник научных трудов всероссийской научной конференции. Калининград, 2011. С. 432–443.

86. Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Кричевец Г.Н., Сафронова Т.И., Игонина М.И. Современные ресурсы поверхностных и подземных вод рек севера ЕТР и бассейна Волги // Там же. С. 166–174.

87. Алексеевский Н.И., Джамалов Р.Г., Фролова Н.Л., Повалишникова Е.С., Антонова М.М. Оценка влияния изменений климата на водный режим и ресурсы поверхностных и подземных вод бассейна Волги // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: в 4 т. Т. III. Управление водными ресурсами речных водосборов: труды междунар. науч.-практ. конф. Пермь, 2011. С. 3–9.

88. Ефимова Л.Е., Фролова Н.Л., Терская Е.В. Реки и озера Валдайской возвышенности: гидрохимический режим и современное гидроэкологическое состояние (на примере озерной системы Боровно–Разлив) // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: в 4 т. Т. II. Химический состав и качество воды:

труды междунар. науч.-практ. конф. Пермь, 2011. С. 61–65.

89. Гладкевич Г.И., Терский П.Н., Фролова Н.Л. Комплексная многофакторная оценка опасности наводнений в России // Ресурсы и качество вод суши: оценка, прогноз и управление: сборник трудов первой открытой конференции Научнообразовательного центра. М., 2011. С. 21–36.

90. Киреева М.Б., Фролова Н.Л. Современные изменения водного режима рек бассейна Дона // Там же. С. 98–113.

91. Фролова Н.Л., Джамалов Р.Г., Игонина М.И. Современные водные ресурсы Европейской территории России: формирование, водообеспеченность и использование // Там же. С. 197–212.

92. Алексеевский Н.И., Айбулатов Д.Н., Кривушин М.В., Фролова Н.Л.

Использование космической информации в задачах прогнозирования гидроэкологических последствий хозяйственной деятельности в бассейне международной реки Аргунь // Земля из космоса – наиболее эффективные решения:

пятая междунар. конференция. М., 2011. С. 34–35.

93. Ефимова Л.Е., Жук В.А., Фролова Н.Л., Демиденко Н.А., Широкова В.А.

Гидрохимическая характеристика вод устьевой области р. Онеги // Геология морей и океанов: материалы XIX междунар. научной конференции по морской геологии. Т.

III. М., 2011. С. 149–153.

94. Снытко В.А., Широкова В.А., Низовцев В.А., Фролова Н.Л. Историкогеографический подход при изучении старинных водных путей // Историческая география Азиатской России: труды всероссийской научн. конференции. Иркутск, 2011. С. 28–30.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.