Description

Влияние леса на формирование катастрофических наводнений в частности и паводочного стока вообще – одно из важнейших проблем лесной гидрологии. Это влияние проявляется в трех направлениях: изменение условий увлажнения полога леса (в том числе за счет специфических условий потерь осадков на испарение) и условий выпадения дождевых осадков; изменения условий движения воды по покрытой лесом поверхности; изменение условий инфильтрации осадков в почвогрунты. Учет фактической величины дождевых осадков, поступающих под полог древостоев таежной зоны, является важнейшим условием корректных расчетов водного баланса водосборов малых рек, экстремальных паводочных расходов и моделей гидрографов стока. Методы исследования влияния леса на дождевые осадки, известные мировой практике, разделяются на натурные наблюдения и физическое моделирование. Физических моделей удержания осадков кронами, подлеском и травостоем на сегодняшний день не существует и в этом заключается новизна разработанного авторами подхода (модели). Дождевая вода удерживается на кронах в капельном виде (размеры капель изменяются от 10,6 до 18,6 мг). Удельное водоудержание (масса на единицу площади листовой поверхности) определяется шероховатостью листовых пластин (хвои). Полное удержание капель на кронах определяется площадью листовой поверхности и интенсивностью осадков. Таким образом, лес является своеобразным регулятором поступающих под полог осадков, а значит и регулятором паводочного стока. Параметры взаимосвязи «лес»-«осадки» оценены авторами численно на основе активных экспериментов. Поскольку лесные экосистемы являются динамическими – их влияние на формирование паводочного стока оказывается подчиненным не только общеизвестным климатическим изменениям, но и сукцессиями лесов, вызванных антропогенной деятельностью. В исследовании планируется выполнить оценки динамики потерь осадков на кронах в результате вторичных сукцессий лесов, вызванных лесными пожарами, вырубкой, распашкой земель и заболачиванием. В результате сукцессионных процессов планируется выявить динамику фитомассы для закономерно сменяющихся пород древостоя, а значит и динамику площади листовой поверхности, определяющей величину потерь осадков и расходование осадков на испарение. Результаты активного физического моделирования процессов перехвата дождевых осадков лесами будут верифицированы с использованием натурных наблюдений на модельных водосборах и с использованием детерминированно-стохастического моделирования паводочного стока (модели КДМФОС-76Б, AWBM, SACRAMENTO, SMAR), а также картографированы для модельных водосборов. Это сможет сформировать первую физически обоснованную пространственно-распределенную модель безвозвратного удержания дождевых осадков лесами.
StatusFinished
Effective start/end date23/04/202127/12/2022

    UrFU Research Division section that handles this grant (Kuibyshev, Mira)

  • Kuibyshev Research Division

    Type of Financial Sources

  • RCSI (RFFI)

    GRNTI

  • 37.27.19

ID: 23047202