Многолетняя изменчивость речного притока воды, наносов и химических веществ в озеро Байкал (РФФИ)НИР

Long-term variability of water, sediment and chemical elements fluxes into Lake Baikal

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 26 октября 2017 г.-26 октября 2018 г. Многолетняя изменчивость речного притока воды, наносов и химических веществ в озеро Байкал
Результаты этапа: В рамках выполнения проекта получен ряд результатов, касающихся исследования многолетних изменений составляющих речного стока рек – притоков Байкала: стока воды, наносов и химических элементов. Основное внимание уделено подготовке информационной основы исследования, обобщению данных мониторинга водного стока и качества воды. Архив содержит информацию из 20 источников (российских и зарубежных) о химическом составе воды рек бассейна озера Байкал, относящихся к современному периоду (2005-2016 гг.). Разрабатывался электронный архив данных о качестве воды на основе обобщения экспедиционных и ведомственных наблюдений за качеством вода, а также организации стационарного гидролого-геохимического мониторинга крупнейших притоков озера Байкал. Проведены 2 серии натурных экспедиционных исследований для выявления сезонной динамики состава взвешенных, влекомых и растворенных форм поступления тяжелых металлов и металлоидов, биогенных и органических веществ в озеро Байкал. Для крупнейших притоков бассейна Байкала создана геоинформационная база данных, содержащая информацию о распространении различных природных и хозяйственных характеристик. Геоинформационная база данных сведена в разработанном многопользовательском он-лайн ресурсе на платформе веб-гис NextGIS. Для устьевых створов притоков озера Байкал - водотоков 6-го (р. Бугудейка, р. Тыя, р. Кичера, р Турка), 7-го (р. Баргузин), 8-го (р. Верхняя Ангара) и 9-го (р. Селенга) порядков разработана композиция мультиспектральных снимков на период с 1980-х гг. (с космических аппаратов Landsat). Разработан набор численных средств разного пространственного уровня, направленных на ретроспективную оценку формирования и переноса воды, твердых и растворенных веществ. Проведено гидролого-климатическое обобщение изменения величин осадков, потенциального испарения и речного стока. Было выявлено, что климат бассейна Байкала (его 6 крупнейших по водности притоков – рек Селенги, В. Ангара, Баргузин, Турка, Хара-Мурин, Снежная) за время его активного изменения (1976–2016 гг.) был более аридным, чем за предшествующий период (1936–1975 гг.). Для оценки воздействия изменений климата на водный режим бассейна оз. Байкал и транспорт загрязняющих веществ с твердым стоком, а также на биологические ресурсы в бассейне, разработана модель формирования стока в бассейне р. Селенги, основного притока оз. Байкал, на основе физико-математической модели с распределенными параметрами Ecological Model for Applied Geophysics (ЕСОМАG). На ее основе по данным метеорологического реанализа EWEMBI воспроизведены современные тенденции изменения водности рек исследуемого бассейна и стока в оз. Байкал за 1980-2013 гг. Показано, что основной причиной наблюдаемого в 1990-2000-х годах 35%-го изменения водности р. Селенга могло стать произошедшее в этот период, в больше степени, 10%-е уменьшение нормы осадков, и, в меньшей степени, увеличения испарения, вызванного увеличением среднегодовой температуры воздуха на 0.4°C. В среде ArcGIS на основе мультивариантного подхода подготовлены слои параметров модели универсального уравнения потерь почвы (USLE). Выполнена параметризация факторов эрозии за исследуемые гидроклиматические периоды для оценки потенциального смыва почв в бассейне Байкала для двух климатических периодов с учетом изменения эрозионного потенциала осадков и характера землепользования.
2 26 ноября 2018 г.-22 ноября 2019 г. Многолетняя изменчивость речного притока воды, наносов и химических веществ в озеро Байкал - этап 2
Результаты этапа: Второй год выполнения проекта был направлен на продолжение мониторинговых исследований на гидролого-геохимических постах и проведение статистических и модельных расчетов. Создана модель формирования речного стока для всех основных рек-притоков озера Байкал (добавлены реки Баргузин, Верхняя Ангара и другие менее крупные притоки). Особое внимание в рамках уделено многолетней изменчивости барьерной функции дельт Селенги и Верхней Ангары. Показана ведущая роль гидрологического фактора в формировании пространственно-временной вертикальной структуры распределения растворенной и взвешенной форм тяжелых металлов и металлоидов в устьевой области р. Селенги при прохождении максимальных расходов. Изучены тенденции трансформации баланса взвешенных наносов в дельтах Селенги и Верхней Ангары, которые в последние десятилетия дельты развиваются в условиях дефицита наносов (снижение с середины 1970-х гг. поступления наносов на 51 % к дельте Селенги и на 70 % – к дельте Верхней Ангары). Наблюдаемое снижение стока наносов и уменьшение максимальных расходов воды, с которыми связана аккумуляция в пределах затапливаемых пойменных сегментов дельты, приводит к уменьшению объемов накопления наносов в пределах дельты. При этом в пределах дельты Селенги при пониженных расходах воды возникают ситуации с продольным увеличением стока наносов; дельта Верхней Ангары исключительно снижает сток взвешенных наносов. Выявлено влияние почвенных, ландшафтных и геоморфологических факторов на пространственное распределение химических веществ в водах протоков оз. Байкал, получены уравнения множественной регрессии, связывающие химические компоненты с ландшафтно-геохимическими факторами. Получены прогностические уравнения для определения концентраций некоторых тяжелых металлов. Показано, что по соотношению форм миграции ТММ можно выделить три группы элементов: для Al, Mn, Fe, Pb и Co миграция происходит преимущественно во взвешенной форме (до 99,7%); вторую группу составляют Cu, V, Zn, As, миграция которых во взвеси становится ниже (до 80,2%); в третью группу входят Sr, Mo, Cd, для которых преобладает миграция в растворенной форме (до 25%).

Прикрепленные к НИР результаты

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