Вероятностный анализ факторов заторообразования в речных бассейнах (на примере рек Севера Европейской и Азиатской частей России) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.16, кандидат наук Кулешов Сергей Леонидович

• Кулешов Сергей Леонидович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Кулешов Сергей Леонидович

Введение

Глава 1. Модели прогноза образования заторов льда на реках

1.1. Заторы льда и их классификация

1.2. Геоморфологические факторы заторообразования

1.3. Гидрометеорологические факторы заторообразования

1.4. Методы изучения и модели прогноза заторов льда на реках

35

1.5. Выводы и направления дальнейших исследований

Глава 2. Анализ влияния морфометрических особенностей речного

русла на частоту заторных явлений

2.1. Анализ динамики заторных наводнений на Европейской и Азиатской частях Российской Федерации

2.2. Исходные данные для построения факторной модели

2.3. Модель множественной регрессии и статистические оценки

ее качества

Выводы по Главе

Глава 3. Влияние подпора на частоту заторов льда в бассейне реки

Северная Двина 54 3. 1. Особенности ледовых затруднений в бассейне реки

Северная Двина

3.2. Статистический анализ дискриминантных переменных

3.3. Построение и кросс-проверка классификационных функций

Выводы по Главе

Глава 4. Вероятностный прогноз образования заторов на реке

Кичменьга

4.1. Гидрологическое описание бассейна реки Кичменьга

4.2. Проверка стационарности многолетних рядов наблюдений за ледовыми явлениями

4.3. Качественная оценка вероятности образования затора на реке Кичменьга

4.4. Обобщенная оценка вероятности возникновения затора в створе с постоянной морфометрией

4.5. Разработка комплекса инженерно-технических мероприятий по

борьбе с заторами на незарегулированных участках речных русел

Выводы по Главе

Заключение

Список условных обозначений

Список литературы

Приложения

Приложение 1. Статистический отчет по модели множественной

линейной регрессии (реки побережья моря Лаптевых)

Приложение 2. Статистический отчет по модели множественной линейной регрессии (Обь и реки, впадающие в Карское море между

устьями Оби и Енисея)

Приложение 3. Статистический отчет по модели множественной линейной регрессии (реки побережья Белого и Баренцева морей к

востоку от устья Северной Двины)

Приложение 4. Сведения о параметрах заторно-зажорных

участков рек бассейна Северной Двины

Приложение 5. Список научных трудов автора

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вероятностный анализ факторов заторообразования в речных бассейнах (на примере рек Севера Европейской и Азиатской частей России)»

ВВЕДЕНИЕ

В период вскрытия ото льда ряда рек севера европейской и азиатской частей России, Канады, Норвегии, США с высокой повторяемостью возникают заторные явления, для которых характерно скопление в русле масс битого и слоистого льда - образование так называемой «ледовой плотины» [102, 109, 135]. Стеснение живого сечения крупно- и мелкообломочным льдом вызывает резкий подъем уровня воды в месте образования затора, распространяемый вверх по течению [48]. Стихийное затопление прибрежных территорий водой с ледовым материалом, обусловленное возникновением затора или подпорными явлениями от скоплений льда в нижерасположенном створе речного русла, называют наводнением, вызванным ледовыми затруднениями. Максимальный заторный уровень может быть выше уровня весеннего половодья. Размер ущерба, который возникшее наводнение может причинить народному хозяйству, зависит от степени освоения прибрежных территорий, высоты и скорости подъема уровня воды в реке, продолжительности затопления.

В марте 2008 года в округе Лонг-Айленд (США, штат Иллинойс) в четырех городах было объявлено чрезвычайное положение из-за наводнения, вызванного затором льда на реке Миссисипи. Высота ледовых нагромождений в русле в районе города Молина доходила до 4,5 метров, в районе Джослина - 5,4 метра, уровень воды в реке был ниже отметки ледового затора на всего 1,5 метра. Эвакуация людей из затопленных районов позволила избежать жертв. В январе 2014 года сильное похолодание в районе Кливленда (США, штат Огайо) вызвало повторный ледостав на озере Эри и впадающих в него реках и связанные с этим ледяные заторы. В январе 2018 года резкое повышение температуры после продолжительных холодов привело к возникновению ледового затора на реке Коннектикут (северо-восток США, штат Коннектикут). Затор торошения имел протяженность нескольких миль выше города Хаддама. Рост уровней воды в реке на 2,5 метра вызвал наводнение, для ликвидации которого использовались катера береговой охраны, способные разбивать лед.

Заторное наводнение 1997 года на реке Атабаска в Канаде причинило ущерб 9 млн. долларов в региональных округах Британской Колумбии Форт Мак-Мюррей и Пис-Ривер [131].

В 1999 году в результате заторного наводнения на реке Мста в Новгородской области (Россия) материальный ущерб составил 42 млн. рублей. В мае 2001 года ущерб от заторного наводнения городу Ленск (Россия, Саха Якутия) составил 6,2 млрд. рублей. В мае 2018 года ущерб от заторных наводнений на территории Саха Якутии составил порядка 800 млн. рублей, был введен режим чрезвычайной ситуации федерального уровня, в русле реки Лена проводились ледокольные работы.

Актуальность темы исследования. Наводнения заторного типа являются очень опасными, так как перемычка, сформированная скоплениями льда, вызывает стремительный рост уровня воды (до 10 метров) выше створа и значительное понижение уровня ниже створа сформировавшейся «ледовой плотины». Согласно официальным данным за 1991-2017 годы на территории Российской Федерации зарегистрировано 134 заторных наводнения с зафиксированным материальным ущербом. Повторяемость заторных наводнений, наносящих материальный ущерб, наиболее высока в Красноярском крае -относительная частота наводнений в расчете на период в 26 лет равна 1,37. В Якутии эта величина составляет 0,70, в Иркутской области - 0,37, в Алтайском крае 0,33, а в Архангельской области - 0,22.

Федеральная целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-2020 годах» одной из актуальных и востребованных тем современных научных исследований определяет изучение гидротермических ледовых и гидравлических процессов и явлений в природных и природно-техногенных системах водных объектов суровой климатической зоны России.

Степень разработанности темы исследования. Практически для всех крупных рек России на сегодняшний день разработаны как краткосрочные, так и долгосрочные модели прогноза расходов и уровней воды в период образования

заторов, строятся модели прогноза и формирования заторов льда. Известны и достаточно широко применяются в отечественной инженерно-гидрологической практике работы Л.Г. Шуляковского [105], Р.А. Нежиховского [73], И.Я Лисера [57], Ю.А. Деева и А.Ф. Попова [31], Я.И. Марусенко [65], В.Н. Карновича [38, 39], Р.В. Донченко [32], А.Н. Чижова [100], В.А. Бузина [14], В.В. Кильяминова [45] и др. В настоящее время исследования и прогнозы ледового режима рек активно ведутся в МГУ имени М.В. Ломоносова Н.Л. Фроловой и С.А. Агафоновой [3, 6], Государственном гидрологическом институте (ГГИ) Л.С. Банщиковой [20], Пермском ГНИУ В.Г. Калининым [37]. Исследования вопросов термики и ледотермики естественных и искусственных водных объектов, в том числе уменьшения пропускной способности русел из-за зажоров и заторов льда, численного моделирования заторообразования ведутся в ИВП РАН В.К. Дебольским, Е.И. Дебольской, В.В. Беликовым [111], Е.Н. Долгополовой, О.Я. Масликовой [30, 119 и др.], в ИВЭП СО РАН А.Т. Зиновьевым [18], в НИУ МГСУ Д.В. Козловым [29, 47, 75] и др.

За рубежом вопросы образования, прогнозирования и моделирования заторов льда на реках исследуются сегодня в работах Д. Андресса [107], С. Демерса [120], С. Де Манка и И. Готье [118], С. Морина и Д. Бюхера [134], Т. Проуса и М. Конли [136], С. Белтаоса [112... 115], Г. Эштона [108], О. Льера [129], Ф. Хиксома [113], Ч. Махабира, Ф. Хикса и А. Робинсон-Файек [131], Хунг Тао Шена [126] и др.

Для средних и малых рек с площадью водосбора порядка 2000 км2, в пределах которых не возникает мощных наводнений с материальным ущербом, прогнозных моделей образования заторов немного. Тем не менее, заторные явления в их бассейнах отражаются на уровневых и ледовых режимах более крупных рек, притоками которых они являются. Ледовый материал, образующийся после прорыва затора, поступает в русло основной реки и может оказать негативное влияние на прохождение паводка.

Процесс образования заторов сложный и многофакторный, поэтому для затороопасного участка реки факторы, на него влияющие, достаточно

индивидуальны и требуют всесторонней оценки. До сих пор практически не существовало систематизированных количественных оценок влияния морфометрических факторов и оценок влияния подпора на параметры ледовых затруднений. Большинство моделей прогноза возникновения ледовых затруднений не учитывают совместной вероятности одновременного появления факторов, влияющих на эти процессы. Несмотря на множество исследований, посвященных ледовому режиму и ледотермике естественных водных объектов, прогнозам наступления ледовых фаз и ледовых зажоров и заторов, количественная оценка факторов и прогноз возникновения заторов льда при вскрытии речных русел до настоящего времени остается актуальным и востребованным практикой научным направлением в инженерной гидрологии.

Целью исследований является количественная оценка постоянных и переменных факторов, влияющих на частоту возникновения ледовых заторов, построение вероятностной модели прогноза образования затора в речном русле с устойчивой морфометрией, а также разработка комплекса инженерно-технических мероприятий по борьбе с заторами льда на незарегулированных участках речных русел.

Для достижения поставленной цели был решен ряд задач:

- выполнен анализ динамики заторных наводнений, повлекших за собой материальный ущерб, на реках европейской и азиатской частей России;

- получены количественные оценки влияния морфометрических особенностей речного русла на частоту возникновения заторов льда на примере трех укрупненных речных бассейнов (рек побережья моря Лаптевых; реки Обь и рек, впадающих в Карское море между устьями Оби и Енисея; рек побережья Белого и Баренцева морей к востоку от устья Северной Двины);

- получена количественная оценка влияния подпора от нижележащих створов на параметры заторных наводнений и построены классификационные функции, позволяющие разделить участки с влиянием подпора и без влияния подпора по величине параметров возникающих заторных наводнений для затороопасных участков рек бассейна Северной Двины, замерзающих по зажорному типу;

- проверена стационарность наблюдавшихся ледовых явлений на многолетнем периоде наблюдений, и выявлены критические значения основного фактора, влияющего на возникновение затора для незарегулированного затороопасного участка реки Кичменьга (бассейн Северной Двины), замерзающего по зажорному типу;

- разработаны с применением дедуктивного метода БТА возможные сценарии возникновения ледового затора в речном створе с устойчивой (постоянной) морфометрией, для построенных деревьев происшествий получены обобщенные зависимости для оценки вероятности возникновения затора в каждом из сценариев;

- разработан комплекс инженерно-технических мероприятий по борьбе с заторами льда на незарегулированных участках речных русел, а также детализировано его информационно-документальное обеспечение.

Научная новизна. В результате исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие новые научные результаты:

1. Доказано, что для рассматриваемых укрупненных речных бассейнов степень влияния морфометрических особенностей русла на частоту образования заторов льда не зависит от типа речного бассейна, чем подтверждается рассмотрение этого фактора как постоянного фактора заторообразования.

2. Впервые различным элементам морфометрического строения речного русла поставлена в соответствие степень их влияния на частоту возникновения заторов, и выполнено ранжирование факторов в убывающем порядке: разделение речного русла, изменения русла в плане и изменение глубин речного потока.

3. Впервые сделана оценка влияния подпора на параметры заторов в пределах заторно-зажорных участков рек бассейна Северной Двины.

4. Построены классификационные функции, позволяющие по частоте и значениям параметров заторов льда выделить участки речного русла, подверженные влиянию подпора со стороны нижерасположенных створов для рек бассейна Северной Двины.

5. Впервые построена модель прогноза возникновения затора для незарегулированного участка реки Кичменьга у д. Захарово (бассейн Северной Двины) с учетом наиболее значимого фактора заторообразования.

6. Для возможных сценариев заторообразования в створе с устойчивой морфометрией получены обобщенные зависимости для оценки вероятности возникновения затора льда в конкретном гидрологическом году.

Теоретическая значимость исследований заключается в математическом (статистическом) описании и обосновании постоянства морфометрических факторов образования ледового затора и их ранжировании по степени влияния на частоту возникновения заторов льда в речном русле.

Практическая значимость работы. Результаты исследований могут быть непосредственно использованы для прогноза заторов льда на реке Кичменьга в Вологодской области, а также при решении задач классификации затороопасных участков рек бассейна Северной Двины с учетом возможного влияния подпора при прохождении весеннего ледохода. Предложенный комплекс инженерно-технических рекомендаций позволит определить порядок, состав и объем специальных мероприятий по прогнозированию, предотвращению и ликвидации заторов льда на незарегулированных участках речных русел в зависимости от условий конкретного гидрологического года в пределах соответствующего речного бассейна.

Применение результатов исследований позволит повысить эффективность прогнозирования ледового режима водных объектов, диагностирования ледовых затруднений и их последствий, разработки противозаторных мероприятий, а также успешно выполнять типизацию сложных и многофакторных явлений образования заторов и зажоров льда. Что в конечном итоге улучшит рациональное использование водных ресурсов в интересах хозяйственного освоения северных территорий.

Методология и методы исследования. Основой исследований стали фундаментальные положения гидрологии и гидроледотермики, теории вероятностей и математической статистики. В работе использованы следующие

методы научного исследования: эмпирические - пассивный эксперимент, использующий собранные и систематизированные автором статистические данные по характеристикам гидрологического и ледового режима рек; общелогические методы - анализ, индукция, дедукция и синтез.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели частоты заторов в пределах укрупненных речных бассейнов, факторами которых являются бинарные переменные, соответствующие определенным элементам морфометрии русла.

2. Классификационные функции для разделения заторно-зажорных участков реки по параметрам заторных явлений: на участки с влиянием подпора со стороны нижерасположенных створов и участки без подпора.

3. Модель прогноза заторов на реке Кичменьга у д. Захарово в Вологодской области.

4. Обобщенные зависимости для оценки вероятности затора льда (при различных сценариях его возникновения) в створе с постоянной морфометрией для условий конкретного гидрологического года.

Достоверность полученных результатов исследования обеспечивается их непротиворечивостью известным закономерностям возникновения и протекания заторных явлений, изложенным в работах других авторов; использованием официальных данных по гидрологическому и ледовому режимам рек; применением апробированных методов математической статистики и международно-сертифицированных пакетов прикладных программ для проведении соответствующих расчетов; использованием действующих стандартов и методических рекомендаций при обработке гидрологических данных.

Личный вклад автора. Диссертация является результатом самостоятельных исследований автора, выполненных на кафедре Комплексного использования водных ресурсов и гидравлики РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Постановка задач исследований и их решение, анализ и обобщение полученных результатов осуществлены лично автором. В процессе работы над

диссертацией автор получил ценные советы от д.т.н., профессора Д.В. Козлова, а также выражает искреннюю благодарность сотрудникам Государственного гидрологического института (г. Санкт-Петербург) за предоставленные данные.

Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований обсуждались и были одобрены на международной научно-технической конференции «Строительная наука - 2014: теория, образование, практика, инновации», Северный Арктический Федеральный университет г. Архангельск (2014 г.); на VIII международной научно-практической конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей», РУДН, г. Москва (2014 г); на международной научно-технической конференции «Эволюция современной науки», г. Киров (2016 г.); на V Всероссийской конференции «Ледовые и термические процессы на водных объектах России», Владимирский государственный университет, г. Владимир (2016 г.); на V Международном Балтийском морском форуме, Калининградский

государственный технический университет, г. Калининград (2017 г.); на Всероссийском научно-практическом семинаре «Современные проблемы гидравлики и гидротехнического строительства», НИУ МГСУ, г. Москва (2018 г.).

Публикации по теме диссертации. Основные положения диссертации изложены в 11-ти печатных работах, в том числе 3 статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, и одна статья - в журнале, индексируемом в международной реферативной базе Web of Science и Scopus.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 138 наименований. Основное содержание диссертационной работы изложено на 139 страницах, включает 26 рисунков и 17 таблиц. Текст работы дополняют приложения.

ГЛАВА 1. МОДЕЛИ ПРОГНОЗА ОБРАЗОВАНИЯ ЗАТОРОВ ЛЬДА НА РЕКАХ 1.1. ЗАТОРЫ ЛЬДА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Затор льда - скопление льда в речном русле, стесняющее поперечное сечение потока и вызывающее подъем уровня воды на вышерасположенном участке [48]. Образующиеся при вскрытии реки заторы представляют собой скопления из крупно и мелко битых льдин. Зажор льда - это скопление шуги в речном русле в предледоставный период или в течение зимы при наличии больших незамерзающих участков реки [48]. Процесс зажорообразования осенью может способствовать образованию затора льда при вскрытии реки весной. Это связано со смерзанием зажорных масс и увеличением толщины ледяного покрова за весь период ледостава.

При описании ледовых явлений на реках используется ряд терминов, приведенных ниже. Внутриводный лед представляет собой кристаллы льда в виде игл, пластин или зерен, которые возникают при переохлаждении воды. Донный лед - это одна из форм внутриводного льда. Закраины представляют собой участки открытой воды вдоль берегов реки. Полынья (или майна) - участок открытой воды среди ледяного покрова. Под шугой понимаются различные образования неплотного льда в форме комьев, венков и пр. [69]. Объем шуги может перемещаться вниз по реке (шугоход), или находиться в виде скоплений подо льдом. Интересно происхождение термина «шуга». В конце 19 века так называли это явление в Архангельской, Вятской и Вологодской губерниях. В Витебской губернии это была «шерошица», во Владимирской - «шорох», в Волынской и Гродненской - «шерошь» [25].

Заторные ледовые явления в России характерны для рек Сибири, Дальнего Востока и рек севера европейской части России, текущих, как правило, с юга на север. Заторам подвержены также реки северных регионов Канады и США, Норвегии. Движение волны половодья вниз по течению на этих реках происходит быстрее, чем перемещение фронта теплых воздушных масс. Чем ближе к устью, тем короче период подготовки реки к вскрытию. Сила движения речного потока,

вызванная ростом расхода, вынуждена разрушать практически не подтаявший ледяной покров, и ледоход «представляет собой ряд передвигающихся вниз по реке скоплений льда» [21]. Эта особенность распространения заторов, наряду с усилением процесса в извилистых руслах, была отмечена еще М.А. Великановым в 1948 году.

В дельте реки Атабаска (одной из самых больших в мире), расположенной в провинции Альберта (Канада), исторические записи о мощных заторах льда имеются за последние 100 лет. Анализ процессов их возникновения и разрушения вблизи г. Фори Мак Меррей был выполнен в работе Д. Андресса [107].

Выделяют следующие этапы формирования ледового затора: при росте температур весной и таянии снега на водосборе увеличивается расход реки. Выросший уровень воды поднимает ледяной покров, и он отрывается от берегов. Ширина реки по урезу воды увеличивается за счет закраин. Одновременно снижается толщина ледяного покрова в русле. При росте скорости воды ледяной покров разламывается на крупные поля, которые приходят в движение (подвижка льда). В результате столкновения между собой и берегами поля разламываются на крупные льдины - начинается весенний ледоход [48]. При движении вниз по руслу ледоход может встретить еще не вскрывшийся участок со сплошным и прочным льдом или различного рода стеснения или препятствия (острова, сужения, повороты и т.д.). У кромки движение льдин останавливается, под напором происходит частичный взлом ледяного поля [48]. Часть льдин увлекается течением под лед. Место этого явления называется головой затора. Продолжающийся выше головы затора ледоход вызывает торошение льда, образуются характерные скопления крупных и мелко битых льдин [102, 127]. Стеснение русла ледовым материалом здесь наиболее интенсивно, и уровень воды растет, распространяясь выше по течению и образуя зону подпора. В пределах подпора скорости падают, давление ледяных масс ослабевает, а процесс формирования затора прекращается [18]. Разрушение (прорыв) затора может быть вызвано естественными причинами: ростом расхода реки и всплытием заторного

материала; ослаблением ледовых масс под воздействием теплого воздуха и талой воды.

Максимальный заторный уровень может быть выше уровня весеннего половодья. Например, заторный подъем воды таких рек, как Амур и Бурея составляет 7..9,5 метров. Несмотря на непродолжительность заторных явлений (от 0,5 до 1,5 суток), последствия наводнений, вызванных заторными явлениями, бывают для прилежащих населенных пунктов достаточно тяжелыми [66, 98, 122].

Возникновение заторных явлений в период вскрытия рек ото льда относится к стихийным явлениям, основное последствие которых - возникновение наводнений с масштабным затоплением территорий [83], возможные повреждения гидротехнических и транспортных сооружений, а также гражданских зданий и инфраструктурных объектов.

Наводнения, вызываемые заторами, получили свое подробное описание еще в 19-м веке. В 1823-1824 гг. на реке Нева Управлением внутренних водяных сообщений были выполнены исследования «шороха» или донного льда, который считался причиной заторных наводнений. Результаты наблюдений за донным льдом на реке Неве и выполненных натурных экспериментов в 1904-1905 гг. приведены в работе Л.В. Лохтина [60]. Зимние наводнения на «великих» сибирских реках описаны В.Я. Шперком в 1895 году, причем отмечена такая особенность реки Енисей вблизи г. Енисейска, как наличие двух весенних разливов [101]. Разлив в первой половине мая (с максимальным подъемом воды до 14 метров в 1800 и 1857 годы) назван «снежицею», второй разлив, менее значительный, приходится на вторую половину июня. Заторы на реке Свирь со всплытием донного льда описаны в 1909 году Л.Л. Владимировым [25], заторы на реке Енисей в 1916 году описаны В.Я. Близняком [10].

На участках реки, имеющих пониженную способность пропуска льда, наиболее вероятно формирование заторов. Закономерности процесса формирования ледовых явлений на реках бассейна Верхней и Средней Камы были изложены в работе В.Г. Калинина [37]. Места образования заторов достаточно детально изучены в работе Я.И. Марусенко [65] и приведены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1. Характерные места образования заторов в речном русле [65]: 1 - поперечный затор; 2 - боковой затор; 3 - заторы в начале протоков; 4 -боковой затор ветрового происхождения; 5 - устьевой затор, образовавшийся за счет льда притока; 6 - устьевой затор, образованный за счет льда главной реки; 7

- затор выше моста; 8 - затор выше подъездной дамбы; 9 - затор в водохранилище; а - вода; б - сплошной ледоход; в - затор в протоке; г - затор в

русле; д - редкий ледоход

Типизация заторов, представленная на рисунке 1.1, обобщает не только места, но и некоторые возможные причины образования заторов льда, такие как ветровой нагон или техногенные факторы (плотины, дамбы, мосты и т.д.).

Наиболее общая современная классификация заторов, приведенная на рисунке 1.2, является авторским обобщением типизаций, выполненных Я.И. Марусенко, Е.Г. Поповым, А.Н. Чижовым, Р.В. Донченко, Ю.А. Деевым, А.Ф. Поповым [65, 79, 100, 31, 33].

Такие физические факторы, как толщина и прочность ледяного поля в сочетании со скоростью движения потока определяют процесс заторообразования [135]. Температура воздуха в момент возникновения затора, как правило, положительная, расходы воды в реке растут за счет таяния снега [5, 133]. Длительность затора может колебаться от нескольких часов до нескольких дней.

Именно анализ физического процесса заторообразования позволил выявить основные факторы, способствующие возникновению и развитию затора в русле реки. Приведенная классификация во многом обусловлена именно разнообразием факторов, влияющих на процесс образования заторов льда.

Морфометрические признаки указывают на места расположения заторов. Гидрологические признаки отражают особенности водного режима реки в период образования заторов. Физические признаки характеризуют тело затора, его свойства и механизм формирования. Согласно исследованиям В.А. Бузина, заторы образуются преимущественно в процессе торошения льдин, а процесс подныривания льдин под кромку ледяного покрова является второстепенным [15]. Продолжительность затора является комплексной характеристикой, связывающей особенности гидрологического режима реки и физических свойств заторов.

Заторы

По физическим признакам

По структуре. -

е) |

По механизму формирования

По

фильтрации

1

По форме тела

Арочного типг

Плотинного типа

Торошение

Подныривание

Свободно фильтрующие^

Слабо фильтрующие®;

С низовым откосом

Без низового откоса

Со свободным перемещением головы

С упором

По продолжительности^

Кратковре менный

Продолжительный

Рисунок 1.2 - Общая классификация заторов

1.2. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАТОРООБРАЗОВАНИЯ

Влияние параметров речного русла на образование заторов отмечается еще в ранних исследованиях ледового режима рек и водоемов. Образование заторов на р. Енисей на отмелях и вблизи островов описано в 1869 году Г. Третьяковым и Е. В. Близняком в 1916 году в местах сужений, подводных препятствий и крутых поворотов [10]. В работах Ф.И. Быдина, датируемых 1933 годом, для рек Волхов и Свирь к числу факторов, влияющих на заторообразование, отнесены расположение реки в плане, строение и форма ее русла и берегов [19].

Л.Г. Шуляковский, анализируя условия образования заторов, выделяет участки с соответствующими морфологическими и гидродинамическими свойствами. Он отмечает, что естественные места уменьшения продольного уклона русла имеют морфологические особенности, способствующие заторообразованию: сужения русла, острова и крутые повороты [104]. На этих участках сила трения уменьшается, а сопротивление русла увеличивается. Участки общего уменьшения уклона реки являются относительно постоянными местами образования заторов. На участках русла с переходами от перекатов к плесам, также характерных для образования заторов, уклон уменьшается, а скорости течения увеличиваются. Тем не менее, места образования заторов на них обычно непостоянны. Это объясняется тем, что при общей однородности морфологии, влияние таких переменных факторов, как гидравлические и климатические условия делают равновероятным появление затора на ряде участков чередования перекатов и плесов. Другими словами, вероятность возникновения заторов в створе с перекатом обуславливается не только морфологией русла (постоянным фактором), но и его сочетанием с переменными гидрометеорологическими факторами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кулешов Сергей Леонидович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агафонова С. А., Фролова Н. Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины // Водные ресурсы. 2007. №2. С. 141 - 149.

2. Агафонова С.А. Ледовый режим рек севера европейской территории России и его влияние на гидроэкологическую безопасность территории. [Текст] : дис. .канд. геогр. наук : 25.00.27 / Агафонова Светлана Андреевна. - М., 2009. - 205 с.

3. Агафонова С.А., Беркович К.М., Фролова Н.Н. и др. Река Томь: морфология русла и заторы льда (в пределах Томской области). В сб. Двадцать седьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (г. Ижевск, 8 -12 октября 2012 г.): Доклады и краткие сообщения. Ижевск. 2012, 213 с. С. 4 - 12.

4. Агафонова С.А., Василенко А.Н., Фролова Н.Л. Факторы образования ледовых заторов на реках бассейна Северной Двины в современных условиях // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2016. № 2. С. 82 - 90.

5. Агафонова С.А., Фролова Н.Л., Василенко А.Н. Ледовый режим и опасные гидрологические явления на реках арктической зоны европейской территории России // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2016. № 6. С. 41-48.

6. Агафонова С. А., Фролова Н. Л. Заторные наводнения на р. Сухона в районе г. Великий Устюг // Меняющийся климат и социально-экономический потенциал Российской Арктики / Под ред. С. А. Сократова. Т. 2. М.: Лига-Вент Москва, 2016. С. 56-65.

7. Банщикова Л.С. Наводнения на реках, вызванные заторами льда, методики их мониторинга и оценки риска. Дис. соиск. канд. геогр. наук. 25.00.27. С. -Пб.: 2009. - 138 с.

8. Барковский С.С., Захаров В.М. и др. Многомерный анализ данных методами прикладной статистики: Учебное пособие / С.С. Барковский,

B.М. Захаров, А.М. Лукашов, А.Р. Нурутдинова, С.В. Шалагин. Казань: Изд-во КГТУ, 2010. - 126 с.

9. Белов П.Г. Моделирование опасных процессов в техносфере. М.: Изд-во Академии гражданской защиты МЧС РФ, 1999. - 124 с.

10. Близняк Е.В. Река Енисей от Красноярска до Енисейска, ч. II: Зимнее состояние реки. - С-Пб., 1916. - 79 с.

11. Бузин В. А . , Шаночкин С. В. Прогнозы максимальных заторных уровней воды рек Амура и Уссури. Труды ГГИ, 1985. Вып. 309. С. 44 -52.

12. Бузин В. А . Исследования в области расчетов заторных уровней воды // Метеорология и гидрология. 1989. № 3. С. 95-101.

13. Бузин В. А . Метод прогноза максимальных уровней воды при заторах льда на средних реках // Метеорология и гидрология. 2001. № 9. С. 84-89.

14. Бузин В.А. Заторы и зажоры льда на реках России. С.-П.-б: Изд-во Государственного гидрологического института, 2015. - 242 с.

15. Бузин В.А. Заторы льда и заторные наводнения на реках. Монография. :

C.-Пб, Гидрометеоиздат, 2004. - 196 с.

16. Бузин В.А. Факторы образования и прогноз заторов льда на реках севера европейской территории России // Метеорология и гидрология, 2010. № 4. С.63-74.

17. Бузин В.А., Горошкова Н. Н., Стриженок А.В., Палкина Д. А. Зависимости для прогнозов максимальных заторных уровней воды Сухоны, Юга и Малой Северной Двины и влияние на них климатических и антропогенных факторов // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2014. Вып. 36. С. 12 - 21.

18. Бузин В.А., Зиновьев А.Т. Ледовые процессы и явления на реках и водохранилищах. Методы математического моделирования и опыт их реализации для практических целей (обзор современного состояния

проблемы). Барнаул: Изд-во ИВЭП Сибирского отд-я РАН. 2009. 169 с.

19. Быдин Ф.И. Вскрытие и замерзание рек // Тр. ГГИ. 1933. Вып. 9. С. 42-48.

20. Василенко Н.Г., Банщикова Л.С. Оперативная оценка участков образования заторов льда и их параметров // Лед и снег. 2010. № 2. С. 61 -66.

21. Великанов М.А. Гидрология суши. - Л.: Гидрометеоиздат, 1948. - 403 с.

22. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. Учеб. пособие для втузов / Е.С. Вентцель, Л.А Овчаров. - 4-е изд., стер. М .: Высш. Шк., 2007. - 491 с.

23. Верхорубова, Валерия. Паводок унес деньги: ущерб в 72 миллиона рублей понес Великоустюгский район от наводнения / В. Верхорубова, Н. Карташов // Комсомольская правда. Вологодская область. - 2013. 13-20 июня (24-Т). - С. 33.

24. Винников С.Д., Банщикова Л.С. Оценка местоположения и параметров затора льда на основе исследования уровненного режима реки // Proceedings. of the 17th International Symposium on Ice VNIIG, Saint-Petersburg, Russia. 2004. V..3. P..44—47.

25. Владимиров, Лев Львович (1863-): Новые понятия о процессах замерзания рек, об образовании рыхлого донного озерного льда и о зимних заторах льда / / Л.Л. Владимиров. М.: типо-лит. т-ва И.Н. Кушнерев и К° , 1909. - 54 с.

26. Вуглинский В.С. Оценка изменений характеристик ледового режима водных объектов для различных регионов страны в современных климатических условиях // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2014. Серия 7. Вып. 3. С. 32-45.

27. Гинзбург Б.М., Солдатова И. И. Многолетняя изменчивость сроков ледовых явлений на реках как индикатор колебаний климата переходных сезонов // Метеорология и гидрология. 1997. № 11. С. 99 -107.

28. ГОСТ Р 50.1.037-2002. Прикладная статистика. Правила проверки опытного согласия с теоретическим. Непараметрические критерии [Текст]. - Введ. 2002-04-23.- М.: Изд-во стандартов, 2002. - 43 с.

29. Дебольская Е.И., Дебольский В.К., Дербенев М.В., Козлов Д.В. Прогноз и оценка чрезвычайных экологических ситуаций при заторах льда на реках // В сб. Стратегические риски чрезвычайных ситуаций: оценка и прогноз Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Центр стратегических исследований гражданской защиты МЧС России. 2003. С. 273-279.

30. Дебольский В.К., Дебольская Е.И., Котляков А.В., Дербенев М.В., Замятина Э.В. Современная пространственно-временная изменчивость ледовых явлений в устьевых областях рек российской западной Арктики // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2008. № 2. С. 36-42.

31. Деев Ю.А., Попов А.Ф. Весенние заторы льда в русловых потоках. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 111 с.

32. Донченко Р. В., Щеголева Е. В. Закономерности образования и распространения зажоров на реках СССР // Труды ГГИ, 1985. Вып. 309. С. 3-15.

33. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -242 с.

34. Заторы и зажоры на реках СССР и борьба с ними. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. 56. Л. : Энергия, 1970. - 230 с.

35. Ильков А.В., Белоусов Р.Л. Системный анализ факторов заторообразования на реках севера европейской части России // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2015. № 3. С. 64 - 73.

36. Исследования и расчеты заторов и зажоров льда. Вопросы ледотермики и гидродинамики. Под ред. А.И. Чеботарева. Труды гос. гидрологического инт-та. Вып. 192. .: Л. Гидрометеоиздат, 1972. - 248 с.

37. Калинин В.Г. Ледовый режим рек и водохранилищ бассейна Верхней и Средней Камы. Пермь: ПГНИУ, 2008. - 252 с.

38. Карнович В. Н., Кулешова Т. В. Прогноз максимальных уровней воды при заторах льда на Северной Двине // Метеорология и гидрология. 1984. № 12. С. 111-113.

39. Карнович В.Н. Влияние интенсивности подъема уровня воды на процесс заторообразования и возможность прогноза максимальных заторных уровней на р. Днестре. Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. 56, «Энергия», 1970.

40. Картвелишвили Н.А. Стохастическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат,

1975. - 162 с.

41. Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. : Л.: Гидрометеоиздат,

1976. Т.1. - 260 с.

42. Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. : Л.: Гидрометеоиздат, 1976. Т.2. - 288 с.

43. Кильмянинов В. В. Влияние температуры воздуха на формирование, разрушение заторов льда и заторные уровни воды на р. Лене у г. Ленска // Метеорология и гидрология. 2001. № 4. С. 69-77.

44. Кильмянинов В.В. О масштабах и прогнозах наводнений на р. Лене // Наука и техника в Якутии. 2011. №1 (20). С. 19 - 22.

45. Кильяминов В.В. Анализ условий формирования и долгосрочный прогноз заторных уровней на Лене // Метрология и гидрология. 1992. № 4. С. 82 -89.

46. Клавен А.Б., Бузин В.А., Копалиани З.Д. и др. Лабораторные исследования процесса формирования заторов льда и эффективностипротивозаторных мероприятий на реке Лена у города Ленска // Доклады VI

Гидрологического съезда. М.: Метеоагентство, 2006. Секция 2. С. 154-159.

47. Козлов Д.В. Динамическая модель поперечных колебаний ледяного покрова, обусловленных действием подледного водного потока // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2000. № 3. С. 33-36.

48. Козлов Д.В. и др. Методические рекомендации по предотвращению образования ледовых заторов на реках Российской Федерации и борьбе с ними. Монография // Д.В. Козлов, В.А. Бузин, А.Г. Василевский, А.Б. Векслер, А.И. Гительман, В.К. Дебольский, В.И. Пчелкин, Р.С. Самойлов, И.В. Сосунов, А.В. Терехов, Г.А. Трегуб, Ю.А. Филатов, И.Н. Шаталина, М.А. Шазраманьян, А.М. Шванштейн. - М.: М. ВНИИ ГО и ЧС, 2004. -236 с.

49. Крыленко И.Н. Математическое моделирование подпорных явлений в узле слияния Сухоны и Юга // Вестн. МГУ. Сер. 5. География. 2009. №1. С. 53 -57.

50. Кулешов С.Л., Козлов Д.В. Анализ влияния морфометрии русла на частоту образования весенних заторов льда в пределах речного бассейна // Природообустройство. 2017. №. 5. С. 15 - 19.

51. Кулешов С.Л., Козлов Д.В. К вопросу оценки риска возникновения зимних наводнений на реках // Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей. Труды VIII Международной научно-практической конференции: в 2 томах. Москва, Российский университет дружбы народов, 2014. С. 463-468.

52. Кулешов С.Л., Козлов Д.В.. К вопросу о методах прогнозирования заторных явлений на реках // Ледовые и термические процессы на водных объектах России: труды V Всероссийск. конф., г.Владимир / М.: Изд-во РГАУ- МСХА, 2016. - 468 с. (с. 266-277).

53. Кулешов С.Л., Козлов Д.В. Дискриминантный анализ влияния подпора на затороопасных участках рек бассейна Северной Двины // V Международный балтийский морской форум. [Электронный ресурс]:

материалы форума. - Электрон. дан. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2017. -1 электрон. опт. диск. БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ», 2017, С. 729 -735.

54. Кулешов С.Л. Вероятностная оценка возникновения заторных наводнений на реках Интернет-журнал «Вестник евразийской науки». 2016, Т.8, №6 (37). - С. 102. е^К 2223-5167 Мр8://е11Ъгагу.ги/йет.а5р?1ё=28420875 (доступ свободный).

55. Лисер И. Я. О зависимостях для прогноза максимальных заторных (ледоходных) уровней воды при вскрытии сибирских рек // Метеорология и гидрология. 1981. № 11.

56. Лисер И.Я. Весенние заторы льда на реках Сибири. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 105 с.

57. Лисер И.Я. Методика прогноза максимального уровня при вскрытии р. Оби у г. Колпашево // Труды Зап.- Сиб. НИГМИ. Вып. 43. 1980. С. 3 - 8.

58. Лисер И.Я. Методика прогноза уровня при вскрытии р. Баксы у пункта Пихтовка (бассейн Средней Оби) // Труды ЗапСибНИИ. Вып. 65. 1984. С. 25-36.

59. Лисер К.Я. Весенние заторы льда на реках Сибири.Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 105 с.

60. Лохтин, Владимир Михайлович (1849-1919) : Ледяной нанос и зимние заторы на р. Неве / / [В. Лохтин] . Санкт-Петербург: Упр. внутр. вод. путей и шос. дорог , 1906 - [2], 85 с., 13 л. ил., карт.;26 .- Ледяной нанос и зимние заторы на реке Неве. - (Материалы для описания русских рек и истории улучшения их судоходных условий Вып. 10). - Авт. указан в конце предисл.

61. Лупачев Ю. В. Особенности динамики весенних ледоходов и заторов льда в устьях Северной Двины и Печоры // Водные ресурсы. 2001. с. 63-70.

62. Ляпичев Ю.В. Гидрологическая и техническая безопасность гидросооружений: Учеб. пособие. М.: РУДН, 2008. - 222 с.

63. Малыгин И.В. Методика прогноза образования ледовых заторов на реках на основе теории распознавания образов // Вестник Московского университета. 2014. С. 5, № 3. С. 43 - 47.

64. Марусенко И.Я. Влияние ледовых образований на гидравлическое сопротивление потоков рек и каналов. - Львов, изд-во Львовского ун-та, 1981 - 159 с.

65. Марусенко Я.И. Ледовый режим рек бассейна Томи. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1958. - 218 с.

66. Меняющийся климат и социально-экономический потенциал Российской Арктики. М.: Лига-Вент, 2015. - 128 с.

67. Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений. С. -Пб.: Изд-во ГГИ, 2005. - 103 с.

68. Методические рекомендации по оценке однородности гидрологических характеристик и определению их расчетных значений по неоднородным данным. С.-Пб.: Нестор-История, 2010. - 162 с.

69. Методические указания по борьбе с заторами и зажорами льда. ВСН 02070. Минэнерго СССР.: Л.: Энергия, 1970. - 151 с.

70. Методические указания по предотвращению образования ледовых заторов на реках Российской Федерации и борьбе с ними. Шахмараманьян М.А., Векслер А.Б., Козлов Д.В., Пчелкин В.И. и др. - М.: ФЦ ВНИИ ГОЧС, 2004. - 234 с.

71. Научно-популярная энциклопедия Вода России / Н. И. Алексеевский, Н. Л. Фролова, Р. С. Чалов и др. - Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации // http://water-г£га/Водные_объекты/2251/Кичменьга Москва, 2015. - 703 с.

72. Нежиховский Р. А ., Бузин В.А. Условия образования и прогнозы заторов льда на реках // Метеорология и гидрология. 1977. № 5. С. 70-75.

73. Нежиховский Р. А ., Саковская Н. П., Ардашева Г. В. Прогнозы максимальных заторных уровней воды в местах ежегодного образования заторов // Труды ГУ гидрологического съезда. 1976. Т. 7. С. 345-352.

74. Нежиховский Р.А., Бузин В.А. Условия образования и прогноза заторов льда на реках // Метрология и гидрология. 1977. № 5. С.70 - 75.

75. Опасные ледовые явления на реках и водохранилищах России. - М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2015. - 348 с.

76. Орлов, Павел Николаевич: Вскрытие и замерзание реки Северной Двины в г. Архангельске по данным за 1734-1915 гг. / / П.Н. Орлов Архангельск: Губ. тип. , 1915 - 14 с.;18 - В конце текста - Павел Николаевич Орлов. - Фотокопия.

77. Осипов В.И., Рагозин А.Л. Идентификация и прогнозная оценка стратегических природных рисков России // Стратегия гражданской защиты: проблемы и исследования. 2010. Т. 3, № 2. С. 163 - 178.

78. Панов Б.П. Зимний режим рек СССР. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та. 1960. -241 с.

79. Попов Е.Г. Заторы льда и проблема борьбы с ними. - Метеорология и гидрология, 1968, № 8, с. 45-47.

80. Правительство Архангельской области. Официальный сайт. Режим доступа: http://dvinanews.ru/-0wujt5og. Загл. с экрана.

81. Приказ Минприроды России от 31.08.2010 N 337 (ред. от 29.01.2019) «Об утверждении Методических указаний по осуществлению органами государственной власти субъектов Российской Федерации переданного полномочия Российской Федерации по осуществлению мер по предотвращению негативного воздействия вод и ликвидации его последствий в отношении водных объектов, находящихся в федеральной собственности и полностью расположенных на территориях субъектов Российской Федерации» (Зарегистрировано в Минюсте России 07.10.2010 N 18648). [Электронный ресурс]: Доступ из системы ГАРАНТ.

82. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности: Справ. изд. /С.А. Айвазян, В.М. Бухштабер, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин; Под ред. С.А. Айвазяна. М.: Финансы и статистика, 1989. - 607 с.

83. Пчелкин В.И. К проблеме ледовых заторов на реках России // Технологии гражданской безопасности, 2014. Вып. 11, № 4 (42). С. 30 - 33.

84. Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 3. Северный край/ Под ред. Н. М. Жила. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - 612 с.

85. Рождественский А.В. Оценка точности кривых распределения гидрологических характеристик. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 268 с.

86. Руднев А.С. Использование типизации заторов льда по данным авианаблюдений при прогнозе максимальных уровней воды на Р. Лене // Труды Гидрометцентра СССр. 1977, вып. 186. С 134 - 139.

87. Руководство по гидрологическим прогнозам. Вып.З.Прогноз ледовых явлений на реках и водохранилищах. Л. : Гидрометеоиздат. 1989. - 168 с.

88. Руководство по определению гидрографических характеристик картометрическим способом : [Утв. Госкомгидрометом 06.01.84]. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 91 с.

89. Рымша В.А. Ледовые исследования на реках и водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. - 192 с.

90. Сведения о неблагоприятных условиях погоды и опасных гидрометеорологических явлениях, нанесших социальные и экономические потери на территории России // Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды : сайт ФГБУ «ВНИИГМИ- МЦД». URL: Ьйр://те1ео.га/ёа1а/310-#доступ-к-данным (дата обращения 10.06.2018).

91. Сикан А.В. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации. Учебник. Специальность «Гидрология» направления подготовки «Гидрометеорология». - СПб.: изд. РГГМУ. 2007. - 279 с.

92. Софер М.Г. Опыт расчета затора льда и его влияния на высоту подъема уровней // Труды корд. совещаний по гидротехнике. Вып. 42. 1968. С. 196 - 205.

93. Справочник по прикладной статистике. Т. 1 , 2 / Под ред. Э. Ллойда, У. Линдермана. М.: Финансы и статистика, 1990.

94. Стукач О.В. Программный комплекс Statistica в решении задач управления качеством: учебное пособие / О.В. Стукач; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 163 с.

95. Субботина Е.С. Влияние морфологии русел и пойм на их пропускную способность : диссертация ... кандидата географических наук : 11.00.07 Ленинград, 1980 - 155 с. : ил. - Библиогр.: с. 144-154.

96. Терский П.Н., Фролова Н.Л. Наводнения на реках севера европейской территории России (на примере бассейна р. Северная Двина) // Известия РАН. Серия географическая. 2011. № 3. С. 94 - 105.

97. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ: Пер. с англ., /Дж.-Он Ким, Ч. У. Мьюллер и др. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 215 с.

98. Фролова Н.Л., Агафонова С.А., Завадский А.С., Крыленко И.Н. Оценка опасности гидрологических явлений на региональном и локальном уровнях // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2014. № 3. С. 58-74.

99. Чернова М. Компенсация ущерба // Премьер. Вологодская областная газета. -2016, от 17 май, № 19 (967).

100. Чижов А.Н. О механизме формирования заторов льда и их типизация. -Труды ГГИ, 1975, вып. 227, с. 3-17.

101. Шперк, Франц Федорович (1835-1906) : Четыре великие сибирские реки : : Влияние рек на климат страны : Замерзание, вскрытие рек, их разливы, скорость течения / [Фр. Шперк] Санкт-Петербург : паровая скоропеч. А. Пороховщикова, 1895. - 32 с.

102. Шуляковский Л.Г. О механизме вскрытия рек, текущих на север // Тр. ЦИП. - 1947. - Вып. 6. - С. 97-111.

103. Шуляковский Л.Г. О прогнозе ледяных заторов при вскрытии рек. Труды ЦИП, вып. 8, 1948.

104. Шуляковский Л.Г. Появление льда и начало ледостава на реках, озерах и водохранилищах. М.: Гидрометеоиздат, 1960. - 216 с.

105. Шуляковский Л.Г., Еремина В.Д. О прогнозе ледяных заторов при вскрытии рек. // Труды ЦИП. 1948, вып. 8.

106. Шуляковский Л.Г., Еремина В.И. К методике прогноза заторных уровней воды // Метрология и гидрология. №1. 1952. С. 46 - 51.

107. Andress D.D., Doyle P.F. Analysis of breakup and ice jams on the Athabasca river at Fort Ncmurray, Alberta // Can. J. Civ. Eng. - 1984. - Vol. 11. - № 3. -P. 444-458.

108. Ashton, G.D. (ed.). River and lake ice engineering. Water Resources Publications, Littleton, Colorado, U.S.A, 1986.

109. Asvall R.P. Ice jams in regulated rivers in Norway, experiences and predictions // Proc. Symp. Cold Reg. Hydrol. - Bethesda, Md, 1986. - P. 593-602.

110. Bakony P. Simulation of unsteady flow due to ice jams formation // Proc. Inter. Conf. on fluvial hydraulic. - 1988. - P. 310-315. 166

111. Belikov V. V., Zaitsev A.A. The computer model of formation of an ice jams at the Lena River // Proc. 17th Inter. Symp. on Ice. Vol. I - St. Petersburg, 2004. -P. 371-378.

112. Beltaos, S. and Prowse, T.D. (2001): Climate impacts on extreme ice jam events in Canadian rivers; Hydrological Sciences Journal, v. 46, no. 1, p. 157 -181.

113. Beltaos S. et al. (2008) Climate Impacts on Ice-jam Floods in a Regulated Northern River. In: Woo M. (eds) Cold Region Atmospheric and Hydrologic Studies. The Mackenzie GEWEX Experience. Springer, Berlin, Heidelberg

114. Beltaos S. Rivers ice jams: theory, case studies, and applications // J. Hydraul. Eng. - 1983. - V. 109. - № 10. - P. 1338-1359.

115. Beltaos S. (ed.) River ice jams. - Water Resources Publ., LLC, 1995 - 372 p.

116. Bilello M.A. Maximum ice thickness and subsequent decay of lake, river and fast sea ice in Canada and Alaska. - U.S. Army, Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Report 80 -6, Hanover, N.H., U.S.A., 1980 - 160 p.

117. Meredith Carr, Tuthill M, M Vuyovich, C. (2011). Dam Removal Ice Hydraulic Analysis and Ice Control Alternatives. // CGU HS Committee on River Ice Processes and the Environment: 16th Workshop on River Ice, At Winnipeg, Manitoba, September 18 - 22, 2011. P. 388 - 399.

118. De Munck Stéphane, Gauthier Yves, Bernier Monique, Chokmani Karem, Légaré, Serge. (2017). River predisposition to ice jams: A simplified geospatial model // Natural Hazards and Earth System Sciences, 2017, № 17. P. 1033-1045.

119. Debolskaya, E. I. Mathematical modeling of the transportation competency of an ice-covered flow / E. I. Debolskaya, A. Yu. Isaenkov // WaterResources. -

2010. - T. 37. - № 5. - C. 653-661.

120. Demers S, Buffin-Belanger T. Une méthode illustrée pour la sectorisation morphodynamique de la rivière Neigette (Québec) // The Canadian Geographer,

2011, № 55 (3). P. 318-333.

121. England, J.F., Cohn, T.A., Faber, B.A., Stedinger, J.R., Thomas, W.O., Jr., Veilleux, A.G., Kiang, J.E., and Mason, R.R., Jr., 2018, Guidelines for determining flood flow frequency—Bulletin 17C: U.S. Geological Survey Techniques and Methods, book 4, chap. B5, 148 p., https://doi.org/10.3133/tm4B5.

122. Extreme hydrological events: new concepts for security. Report of Workshop in the Russia, Novosibirsk, 11-15 July.2005. - J. Information NATO, Springer, printed in the Netherlands, 2005. - 183p.

123. Henderson F., Gerard R. Flood waves caused by ice jams formation and failure // Proc. Inter. Symp. onIce. - Quebec, 1981. - P. 209-219.

124. Hicks F., Beltaos S. (2008) River Ice. In: Woo M. (eds) Cold Region

Atmospheric and Hydrologic Studies. The Mackenzie GEWEX Experience. Springer, Berlin, Heidelberg. 507 p. - Pp. 281-305.

125. Hung Tao Shen, Li-Ann Chiang. Simulation of growth and decay of river ice cover // J. Hydraul. Eng. ASCE. - 1984. - Vol. 110. - № 7. - P. 958- 971.

126. Hung Tao Shen, Poojitha Yapa. A unified degree-day method for river ice cover thickness simulation // Canadian Journal of Civil Engineering, 2011, № 12(1), P. 54-62.

127. Kennedy J.F. Ice jam mechanics // Proc. IAHR Symp. on Ice Problems. -Hanover, 1975. - P. 143-164.

128. Kovachis Nadia, Burrell Brian, Huokuna Mikko, Beltaos Spyros, Turcotte B, Jasek M. (2017). Ice-jam flood delineation: Challenges and research needs. Canadian Water Resources Journal / Revue canadienne des ressources hydriques. 1-11. 10.1080/07011784.2017.1294998.

129. Lier, Oyvind. (2019). Modelling of ice Dams in the Karasjohka River // Ice in the Environment: Proceedings of the 16th IAHR International Symposium on Ice, Dunedin, New Zealand, 2nd-6th December 2002, International Association of Hydraulic Engineering and Research

130. Lindenschmidt, Karl-Erich Sydor Maurice, Carson Rick, Harrison Robert. Ice Jam Modelling of the Lower Red River // Journal of Water Resource and Protection, 2012, T. 4, C. 1-11.

131. Mahabir C., Robichaud C., Hicks F., Fayek A.R. (2008) Regression and Fuzzy Logic Based Ice Jam Flood Forecasting. In: Woo M. (eds) Cold Region Atmospheric and Hydrologic Studies. The Mackenzie GEWEX Experience. Springer, Berlin, Heidelberg. 507 p. - Pp. 307-325.

132. Manolidis M, Katopodes N. Bed Scouring During the Release of an Ice Jam. Journal of Marine Science and Engineering. 2014; 2(2):370-385.

133. Michel B. Winter regime of rivers and lakes. - Cold Regions Science and Engineering. Monograph 111-B 1a, Cold Regions Research and Engineering Laboratory, U.S. Army, Hanover, New Hampshire, U.S.A., 1971 - 131 p.

134. Morin Stephanie, Boucher Etienne, Buffin-Belanger Thomas. (2015). The spatial variability of ice-jam bank morphologies along the Mistassini River (Quebec, Canada): an indicator of the ice jam regime? // Natural Hazards: Journal of the International Society for the Prevention and Mitigation of Natural Hazards. 2015. T. 77. Vol. 3. P. 2117-2138.

135. Pariset E., Hausser R., Gagnon A. Formation of ice covers and ice jams in rivers // J. Hydraul. Div. - 1966. -Vol. 92. - NHY 6. - P. 1-24.

136. Prowse TD, Conly M, Lalonde V (1996) Hydrometeorological conditions controlling ice-jam floods, Peace River near the Peace-Athabasca Delta. Northern river basins study, Project report no. 103, NRBS, Edmonton, Canada

137. She Yuntong, Hicks Faye, Andrishak Robyn. (2012). The role of hydro-peaking in freeze-up consolidation events on regulated rivers. Cold Regions Science and Technology. 73. 41-49. 10.1016/j.coldregions.2012.01.001.

138. Wong, J, Beltaos Spyros, Krishnappan, B. (2011). Laboratory tests on surges created by ice jam release // Canadian Journal of Civil Engineering, 2011, Vol.12, 1985. P. 930- 933.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Статистический отчет по модели множественной линейной регрессии (реки побережья моря Лаптевых) ВЫВОД ИТОГОВ

Регрессионная статистика

Множественный R 0,863021

Я-квадрат 0,744805

Нормированный R-

квадрат 0,719205

Стандартная ошибка 0,346751

Наблюдения 68

Дисперсионный анализ

Значимость

Ы8 Р Р

Регрессия 3 20,7042 6,901399 57,39868 2,33Е-17

Остаток 65 7,093935 0,120236

Итого 68 27,79813

Коэффициенты Стандартная ошибка г- статистика Р-Значение Нижние 95% Верхние 95%

У-пересечение 0 #Н/Д #Н/Д #Н/Д #Н/Д #Н/Д

крутой поворот 0,326057 0,082415 3,956303 0,000207 0,161146 0,490968

разветвления, рукова, острова 0,420496 0,068766 6,114851 8,33Е-08 0,282895 0,558097

плесы, перекаты, отмели 0,299488 0,067375 4,445087 3,94Е-05 0,164671 0,434305

Приложение 2

Статистический отчет по модели множественной линейной регрессии (Обь и реки, впадающие в Карское море между

устьями Оби и Енисея)

ВЫВОД ИТОГОВ

Регрессионная статистика

Множественный R 0,837484

Я-квадрат 0,701379

Нормированный

Я-квадрат 0,658211

Стандартная

ошибка 0,230237

Наблюдения 45

Дисперсионный анализ

Значимость

Ы8

Регрессия 3 4,606648 1,535549 28,96767 1,05Е-09

Остаток 42 1,961336 0,053009

Итого 45 6,567984

Коэффициенты Стандартная ошибка г- статистика Р- Значение Нижние 95% Верхние 95%

У-пересечение 0 #Н/Д #Н/Д #Н/Д #Н/Д #Н/Д

крутой поворот 0,222969 0,061146 3,64652 0,000813 0,099076 0,346862

разветвления, рукова 0,26322 0,062375 4,219941 0,000152 0,136836 0,389605

плесы, перекаты 0,197075 0,054476 3,617636 0,000883 0,086696 0,307455

Приложение 3

Статистический отчет по модели множественной линейной регрессии (реки побережья Белого и Баренцева морей к

востоку от устья Северной Двины)

Регрессионная статистика

Множественный R Я-квадрат Нормированный R-квадрат Стандартная ошибка Наблюдения 0,875004 0,765632 0,695692 0,288037 24

Дисперсионный анализ

Ы8 Р Значимость Р

Регрессия Остаток Итого 3 21 24 5,691657 1,742277 7,433934 1,897219 0,082966 22,86754 1,13Е-06

Стандартная и Р- Нижние Верхние Коэффициенты_ошибка_статистика Значение_95%_95%

У-пересечение 0 #Н/Д #Н/Д #Н/Д #Н/Д #Н/Д

крутой поворот х1 0,328084 0,093597 3,505294 0,002106 0,133439 0,522729

разветвления, рукова,

острова х2 0,440856 0,098949 4,455371 0,000219 0,23508 0,646632

плесы, перекаты, отмели х3 0,272384 0,1269 2,146447 0,043675 0,008481 0,536286

Приложение 4

Сведения о параметрах заторно-зажорных участков рек бассейна Северной Двины

река км от устья повторяемость заторов Высший средний заторный уровень над меженью, см Ср.значение наиб. заторного подьема УВ, м Высший средний незаторный и незажорный уровень над меженью, см Высший средний зажорный уровень над меженью, см Влияние соседних участков

1 2 3 4 5 6 7 8 9

95 с. Двина 715-720 0,52 560 1,8 460 130 В некоторые годы ощущается подпор

97 с. Двина 673-676 0,76 500 2,6 500 130 Подпор от заторов ниже участка

98 с. Двина 618-670 0,49 430 1,8 500 140 Нет

99 с. Двина 598-615 0,25 550 1,8 640 160 Нет

102 с. Двина 491-528 0,44 520 1,9 560 150 В отдельные годы подпор от заторов ниже участка

103 с. Двина 442-462 0,8 620 2,6 560 260 Подпор от заторов на двух нижерасположенных участках

105 с. Двина 382-389 0,28 550 1,6 600 170 В отдельные годы отмечен подпор от расположенного ниже участка

106 с. Двина 342-365 0,39 740 2,5 810 190 Подпор от трех ниже расположенных участков

109 с. Двина 276-282 0,41 770 2,1 750 170 Подпор от трех ниже расположенных участков

110 с. Двина 259-261 0,66 840 2,4 770 180 Подпор от заторов на двух участках

111 с. Двина 190-233 0,76 1040 3,6 860 250 Подпор от трех ниже расположенных участков

112 с. Двина 162-185 0,57 1020 3,2 930 250 Подпор от двух ниже расположенных участков

113 с. Двина 135-142 0,58 770 2,1 650 140 Подпор от скоплений льда в рукавах ниже участка

121 Сухона 312-348 0,4 410 1,4 400 70 Подпор наблюдался только однажды

122 Сухона 273-289 0,25 410 1,5 460 100 Подпор наблюдался только однажды

Продолжение Приложения 4

Сведения о параметрах заторно-зажорных участков рек бассейна Северной Двины

1 2 3 4 5 6 7 8 9

123 Сухона 215-220 0,23 480 1,8 560 110 В отдельные годы подпор от заторов ниже участка

125 Сухона 165-170 0,57 480 2,2 520 160 Подпор от заторов ниже участка

127 Сухона 115-125 0,55 490 2,5 490 130 Подпор от заторов на двух участках

129 Сухона 54-60 0,55 550 3,2 410 170 Подпор от заторов ниже участка

130 Сухона 30-49 0,7 570 3,2 400 180 Подпор от заторов ниже участка

131 Сухона 0-15 0,72 590 2,7 440 140 Подпор от двух ниже расположенных участков

137 Юг 365-370 0,59 220 1 250 50 Имеется плотина

139 Юг 116-121 0,48 330 1,2 400 100 Нет

140 Юг 0-38 0,48 370 1,4 400 100 Подпор от двух участков. Бомбометание

141 Шарженга 2-10 0,58 240 0,9 290 н/д Нет

159 Вымь 135-153 0,32 360 1,7 610 120 Нет

162 Яренга 17-25 0,29 190 0,8 230 80 Нет

165 Ерга 95-105 0,5 280 1,2 350 120 Нет

167 Нижняя Тойма 31-36 0,42 210 1 250 90 Нет

172 Вага 150-162 0,6 470 1,5 440 100 Нет

175 Вага 32-39 0,29 530 130 590 100 В отдельные годы подпор от Северной Двины

176 Пежма 15-26 0,38 180 1 170 60 Нет

177 Вель 19-50 0,45 270 1,5 300 80 Нет

181 Ледь 39-45 0,29 300 1,1 300 80 Нет

183 Ваеньга 36-45 0,55 260 1 280 80 Подпор от Северной Двины

188 Ваймуга 33-43 0,48 270 1,4 250 100 В отдельные годы подпор от Северной Двины

193 Пинега 257-267 0,3 350 1,8 490 100 Нет. Мостовые опоры

196 Пинега 105-123 0,55 430 1,4 380 90 Подпор от нижересположенного участка

197 Пинега 58-68 0,33 510 2,5 650 160 Подпор от двух участков

205 Ежуга 52-63 0,53 210 0,9 240 н/д Нет

Приложение 5.

Список научных трудов автора

№ Наименование Рукопись Название издательства, Количест Фамилии

научных работ или журнала (номер, год) или во соавторов

печатные номер авторского свидетельства печатных листов или страниц работ

1 2 3 4 5 6

1 Аспекты безопасности речных гидроузлов (статья) Печатн. Научная перспектива: науч.-аналитич. журн. -Уфа.: Изд-во «Инфинити», 2014, №6. -с. 89 - 90. ISSN 2077-3153 0,13 п.л.

2 Особенности Печатн. Строительная наука-2014: 0,38 п.л. / Снежко

обработки теория, образование, 0,19 п.л. В.Л.

экспериментальных практика, инновации: сб.

данных с учетом требований науч. трудов междунар. науч.-техн. конф. /

международных стандартов (статья) Северный (Арктический) федеральный ун-т. -Архангельск: СФУ, 2014. - 427 с. (с.326-331) ISBN 978-5-903764-72-3

3 К вопросу оценки Печатн. Динамика и термика рек, 0,44 п.л. / Козлов

риска возникновения водохранилищ и 0,25 п.л. Д.В.

зимних наводнений прибрежной зоны морей:

на реках (статья) труды VIII Междунар. науч.-практ. конф: в 2 т. Т.1 / М.: РУДН, 2014. -596 с. (с. 463-468) ISBN 978-5-209-06192-2

4 Применение Печатн. Наука и бизнес: пути 0,5 п.л. / Снежко

международных развития: науч. -практ. 0,35 п.л. В.Л.

стандартов в практике журн. - М., 2015, №5. - с. 33-37. ISSN 2221-5182

лабораторных

гидравлических

исследований в

гидротехнике (статья ВАК, до

30.11.2015 г. № 1330)

5 К вопросу оценки риска наводнений, вызванных заторными явлениями на реках (статья) Печатн. Эволюция современной науки: сб. статей междунар. науч. -практ. конф. В: 4-х ч. Ч.3 / Уфа: Аэтерна, 2016 - 222 с. (с.53-56) ISBN 978-5-906849-96-0 0,25 п.л.

1 2 3 4 5 6

6 Вероятностная оценка возникновения заторных наводнений на реках (статья ВАК от 30.12.2016 г №1782) Печатн Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». 2016, Т.8, №6 (37). eISSN: 2223-5167Режим доступа: https://naukovedenie.ru/PD F/102TVN616.pdf (доступ свободный). 0,75 п.л.

7 К вопросу о методах прогнозирования заторных явлений на реках (статья) Печатн Ледовые и термические процессы на водных объектах России: труды V Всероссийск. конф., г.Владимир / М.: Изд-во РГАУ- МСХА, 2016. - 468 с. (с. 266-277) ISBN 978-59675-1541-5 0,75 п.л. / 0,5 п.л. Козлов Д.В.

8 Дискриминантный анализ влияния подпора на затороопасных участках рек бассейна Северной Двины (тезисы доклада) Печатн V Международный балтийский морской форум. XV международная научная конференция «Инновации в науке, образовании и предпринимательстве -2017»: тезисы докладов. Часть 2. - Калининград: Изд-во БГАРФ, 2017 - 221 с. - с.154-156. 0,19 п.л. / 0,10 п.л. Козлов Д.В.

9 Дискриминантный анализ влияния подпора на затороопасных участках рек бассейна Северной Двины (статья) Печатн V Международный балтийский морской форум. [Электронный ресурс]: материалы форума. - Электрон. дан. -Калининград: Изд-во БГАРФ, 2017. - 1 электрон. опт. диск. БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ», 2017, С. 729 -735. ISBN 978-5-74810379-4 0,32 п.л. / 0,18 п.л. Козлов Д.В.

10 Анализ влияния морфометрии русла на частоту образования весенних заторов льда в пределах речного бассейна (статья ВАК от 25.12.2017 г. №1055) Печатн Природообустройство: науч.-практич. журн. - М., 2017, №5, - с. 15-19. ISSN 1997-6011 0,32 п.л./ 0,20 п.л. Козлов Д.В.

1 2 3 4 5 6

11 Многомерный анализ данных при оценке факторов заторообразования в речных бассейнах (статья ВАК, Scopus, Springer, WoS от 03.08.2018 г._№ 423) Печатн Водные ресурсы. - 2019. -Т. 46, №2. - С. 131 - 140. ISSN 0321-0596 0,625 п.л. / 0,4 п.л. Козлов Д.в.