Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 214-221
О формировании изолированной линзы речного стока круговоротом в Горьковском водохранилище
И.А. Капустин
1, 2 , С.А. Ермаков
1, 3 , М.В. Смирнова
3, 1 , Д.В. Вострякова
1, 2 , А.А. Мольков
1, 3 , Е.Ю. Чебан
3 , Г.В. Лещёв
1, 2 1 Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
2 Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского , Нижний Новгород, Россия
3 Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Россия
Одобрена к печати: 02.12.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-214-221
Структура течений в акватории Горьковского вдхр. сильно изменчивая и характеризуется наличием основного руслового потока и крупных вихревых образований, называемых в литературе круговоротами. Формирование круговоротов преимущественно определяется ветровыми условиями, неравномерным стоком через гидроэлектростанции (ГЭС) и батиметрией, что исследовалось в ряде экспериментальных работ. В настоящей работе в ходе комплексного эксперимента в Горьковском вдхр. впервые обнаружена изолированная «линза», образованная водной массой речного стока и расположенная в области круговорота в пойменной части водохранилища. Линза характеризуется более низкими значениями электропроводности воды по сравнению с окружающими водами водохранилища. В ходе обследования ближайших притоков был обнаружен источник вод с близкими характеристиками. Предложен механизм формирования линзы, связанный с захватом речного выноса водоворотом в условиях переменного сброса воды через ГЭС и работы шлюзов и приводящий к торможению речного стока. Показано, что захваченные циркуляционным течением водные массы речного стока могут перемещаться по водохранилищу на большие расстояния (6 км и более) от устья реки, оставаясь практически не смешанными с водой водохранилища.
Ключевые слова: Горьковское водохранилище, течения, круговороты, речные выносы, притоки, гидрохимические показатели
Полный текстСписок литературы:
- Буторин Н. В. Гидрологические процессы и динамика водных масс в водохранилищах Волж. каскада. Л.: Наука, 1969. 322 с.
- Вострякова Д. В., Капустин И. А., Мольков А. А., Ермаков С. А. Натурные исследования характеристик руслового и ветрового течений в южной части Горьковского водохранилища // Вестн. Волж. гос. акад. водного транспорта. 2019. № 61. С. 11–18.
- Гречушникова М. Г., Репина И. А., Степаненко В. М., Казанцев В. С., Артамонов А. Ю., Варенцов М. И., Ломова Д. В., Мольков А. А., Капустин И. А. Пространственно-временные изменения содержания и эмиссии метана в водохранилищах с различным коэффициентом водообмена // Изв. Рус. геогр. об-ва. 2018. Т. 150. № 5. С. 14–33. DOI: https://doi.org/10.7868/S086960711805002X.
- Ермаков С. А., Капустин И. А., Лазарева Т. Н., Сергиевская И. А., Андриянова Н. В. О возможностях радиолокационной диагностики зон эвтрофирования водоемов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 3. С. 336–343. DOI: 10.7868/S000235151303005X.
- Ермаков С. А., Купаев А. В., Капустин И. А., Мольков А. А., Сергиевская И. А., Шомина О. В. (2016а) Эксперименты по дистанционному зондированию органических пленок с использованием многочастотного радиолокатора микроволнового диапазона // Вестн. Волж. гос. акад. водного транспорта. 2016. № 48. С. 111–121.
- Ермаков С. А., Лаврова О. Ю., Капустин И. А., Макаров Е. В., Сергиевская И. А. (2016б) Исследование особенностей геометрии пленочных сликов на морской поверхности по данным спутниковых радиолокационных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 97–105. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-97-105.
- Ермаков С. А., Ермошкин А. В., Капустин И. А. Об эффекте сжатия пленочного слика // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 288–294. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-288-294.
- Ермошкин А. В., Капустин И. А. Исследование особенностей растекания пленок поверхностноактивных веществ на поверхности внутренних водоемов морским навигационным радиолокатором // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. С. 136–142.
- Капустин И. А., Мольков А. А. Структура течений и глубины в озерной части Горьковского водохранилища // Метеорология и гидрология. 2019. № 7. С. 110–117.
- Капустин И. А., Вострякова Д. В., Мольков А. А., Даниличева О. А., Лещёв Г. В., Ермаков С. А. Натурные подспутниковые наблюдения конвергентных течений в приповерхностном слое воды по их пенным образам // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 1. С. 188–196. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-188-196.
- Мольков А. А., Калинская Д. В., Капустин И. А., Корчемкина Е. Н., Осокина В. А., Пелевин В. В. О перспективах дистанционной оценки гидробиооптических характеристик вод внутренних пресных водоемов по результатам экспедиций на Горьковском водохранилище 2016 г. // Эколог. безопасность прибреж. и шельфовой зон моря. 2017. № 2. С. 59–67.
- Мольков А. А., Капустин И. А., Ермаков С. А., Сергиевская И. А., Шомина О. В., Лазарева Т. Н., Даниличева О. А., Лещев Г. В. (2019а) Гидрофизическая лаборатория ИПФ РАН «Геофизик» как эффективный инструмент лимнологического мониторинга // Науч. проблемы оздоровления рос. рек и пути их решения: сб. ст. конф. 8–14 сент. 2019, Нижний Новгород. 2019. С. 214–218.
- Мольков А. А., Корчёмкина Е. Н., Лещев Г. В., Даниличева О. А., Капустин И. А. (2019б) О влиянии цианобактерий, волнения и дна на коэффициент яркости воды Горьковского водохранилища // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 203–212. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-203-212.
- Эдельштейн К. К. Водные массы озерной части Горьковского водохранилища // Динамика вод. масс водохранилищ: сб. статей. М.; Л.: «Наука», 1965. С. 29–38.
- Экологические проблемы верхней Волги / отв. ред. А. И. Копылов. Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2001. 427 с.
- Grishin M. Y., Lednev V. N., Pershin S. M., Bunkin A. F., Kobylyanskiy V. V., Ermakov S. A., Kapustin I. A., Molkov A. A. Laser remote sensing of an algal bloom in a freshwater reservoir // Laser Physics. 2016. V. 26. No. 12. 125601. DOI: 10.1088/1054-660X/26/12/125601.
- Smirnova M. V., Kapustin I. A., Ermoshkin A. V. Investigation of the possibility of remote detection of gas outlets in the sea using X-band radar // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 6. С. 116–121. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-6-116-121.