Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков



Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков
Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков
Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков
Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков
Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков
Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков

 


Владельцы патента RU 2538039:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к области гидрографии и может быть использовано для гидрографической оценки речной сети. Сущность: определяют количество притоков реки. Уточняют длину каждого притока по результатам полевых или иных измерений. Строят гидрографические схемы речной сети. Распределяют значения длин притоков по группам. Выделяют антропогенно измененные части речной сети. Выделяют по всей речной сети и на ее частях фрактальные группы по примыканию притоков. Присваивают фрактальным группам ранги. Составляют таблицы рангов фрактальных групп и длин притоков. Определяют по табличным данным, применяя экспоненциальный закон, среднестатистическое изменение длины притоков в зависимости от ранга фрактальных групп. Технический результат: повышение точности оценки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к гидрографии и инженерной экологии водосборных бассейнов и водотоков в отдельных частях речных сетей преимущественно малых рек. Оно может быть использовано при оценке экологического качества всей речной сети, а также отдельных ее частей вдоль основного русла по группам водотоков, выделенных по признакам антропогенного воздействия вдоль основного русла. В частности, способ применим при разделении речной сети на две части относительно города до и после него или другого крупного антропогенного объекта (плотина гидроэлектростанции и ее водохранилища, мост крупных автомобильных и/или железнодорожных дорог, крупное водозаборное сооружение для ирригации, сооружение на берегу реки для сброса очищенных или неочищенных промышленных сточных вод, подводный переход через реку нефте- и газопровода и др.). Преимущественно изобретение относится к малой реке, по обоим берегам которой расположен город средней крупности, территория которого своими земельными участками целиком влияет на загрязнение нижней части малой реки.

Известен способ измерений речной сети по численности водотоков по патенту 2284472, включающий измерение численности водотоков, уточнение значений длины и площади водосборов каждого притока реки в речной сети по результатам полевых или иных измерений, принятие шага группировки отдельно по интервалам длины притока.

Недостатком является недостаточно высокая точность гидрографической и экологической оценки речной сети по параметрам самой речной сети без привлечения растительного покрова. Это обстоятельство не позволяет в полной мере учитывать в научно-практических исследованиях ландшафтные (параметры рельефа) и орографические данные при экологической оценке территории водосборного бассейна, прежде всего малых рек и их притоков и водотоков. При этом вообще не учитывается разделение реки по антропогенному влиянию на загрязнение речной воды.

Известен также способ гидрографической оценки речной сети по численности водотоков по патенту 2390806, включающий измерение численности водотоков, уточнение значений длины каждого притока реки в речной сети по результатам полевых или иных измерений, затем по измеренным значениям длины учтенных притоков строят гидрографическую схему речной сети, отношением длины водотоков всей речной сети к длине самой реки оценивают развитость водотоков речной сети, по множеству значений длины притоков вычисляют и принимают шаг группировки по интервалам значений длины притоков, после этого распределяют значения длины притоков по принятым для речной сети интервалам длины притоков, а по отношению численности притоков первой группы к численности всех притоков речной сети судят о ландшафтном качестве речной сети, затем речную сеть разделяют на части по основным притокам, примыкающим к реке, начиная от истока реки, после этого подсчитывают по гидрографической схеме речной сети количество мелких притоков у реки и основных ее притоков, а по отношениям численности мелких притоков к общей численности всех водотоков судят об экологическом качестве реки и основных ее притоков.

Недостатком является невозможность гидрографической оценки антропогенно измененной части речной сети. Это не дает возможности дополнительного выделения частей речной сети с разными антропогенными воздействиями. Кроме того, не учитывается неравномерное распределение по фрактальным уровням распределения притоков. Прототип не дает возможности сравнения гидрографической схемы или ее части с орографическими, хозяйственными и экологическими оценками территории водосборов.

Технический результат - повышение функциональных возможностей и точности количественного описания речной сети и отдельных ее антропогенно измененных частей на основе фрактальной группировки притоков речной сети или ее выделенной части по единому экспоненциальному закону спада длины притоков (модифицированному закону Мандельброта).

Этот технический результат достигается тем, что способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков, включающий измерение численности притоков, уточнение значений длины каждого притока реки в речной сети по результатам полевых или иных измерений, построение гидрографических схем речной сети и ее частей, после этого распределение значений длины притоков по принятым для речной сети или ее части группам притоков, отличающийся тем, что части речной сети выделяют по загрязняющим речную воду антропогенным объектам, расположенным на главном для речной сети или ее части русле, затем по всей речной сети и на ее части выделяют фрактальные группы по примыканию притоков, начиная с главного русла, после этого фрактальным группам присваивают ранги, начиная с нулевого значения для главного русла, по гидрографическим схемам составляют таблицы рангов и длин притоков, включая за нулевой ранг во всех выделенных частях речной сети общую длину главного русла, а среднестатистическое изменение длины притоков в зависимости от рангов фрактальных групп идентифицируют по табличным данным относительно экспоненциального закона в виде формулы:

L=L0exp(-arb),

где L - переменная среднестатистическая длина притока по фрактальным рангам длины притоков во всей речной сети или ее части, км;

L0 - расчетная длина водотока самой реки, км;

r - ранг притока r=0, 1, 2, …: 0 - сама река; 1 - притоки первого примыкания к реке; 2 - притоки второго уровня примыкания и т.д.;

а - активность спада длины притока;

b - интенсивность спада длины притока по фрактальным уровням.

Части речной сети выделяют по загрязняющим речную воду антропогенным объектам, расположенным на главном для речной сети или ее части русле, причем за загрязняющий антропогенный объект принимают город или другой населенный пункт, а также плотину гидроэлектростанции и ее водохранилище, мост крупных автомобильных и/или железнодорожных дорог, крупное водозаборное сооружение для ирригации, сооружение на берегу реки для сброса очищенных или неочищенных промышленных и канализационных сточных вод, подводный переход через реку нефте- и газопровода.

Сущность технического решения заключается в том, что речная сеть принимается за динамичный природный объект, изменяющий численность своих водотоков и притоков (приток содержит, по крайней мере, один водоток) в зависимости от рельефа (главный элемент ландшафта) и других орографических условий свою структуру и свойства. Особую динамичность изменениям речной сети малой реки придает деятельность хозяйства людского населения. Антропогенные объекты, как правило, расположены не случайно, а вполне закономерно относительно гидрографической схемы.

Сущность технического решения заключается в том, что между гидрографической схемой и загрязнением от антропогенных объектов речной воды, в частности главного русла речной сети, имеется связь, причем гидрографическая оценка становится объясняющей содержательной переменой для объяснения изменений в загрязнении речной воды до и после объекта.

Сущность технического решения заключается также в том, что принимается естественный фрактальный порядок разветвления речной сети по рангам примыкания притоков к основному руслу, которому присваивается нулевой ранг с максимальной длиной водотока. В каждой выделенной части учитывается главное русло с нулевым рангом.

Положительный эффект достигается тем, что на малых реках с еще мало антропогенным образом измененной структурой можно проводить экологическую оценку по соотношениям между мелкими и крупными притоками. При этом последовательно по течению от истока к устью выполняется скользящая экологическая оценка, как по частям речной сети, так и по общему множеству разно фрактальных притоков от истока до устья реки.

Новизна технического решения заключается в том, что впервые по фрактальным группировкам притоков выполняется распределение длин притоков по всей речной сети и по ее частям, а главное русло речной сети с нулевым рангом учитывается во всех выделенных частях.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, мировой новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.

На фиг.1 приведена гидрографическая схема речной сети Малая Кокшага (кружком отмечено место на основном русле реки в черте города в виде расположения городского водозабора); на фиг.2 дана первая часть речной сети от истока до городского водозабора Йошкар-Ола; на фиг.3 - то же на фиг.2 после городского водозабора Йошкар-Ола до устья (места впадения в реку Волга); на фиг.4 дан график фрактального распределения длины притоков по всей речной сети Малая Кокшага в целом (в правом верхнем углу даны: S - дисперсия; r - коэффициент корреляции); на фиг.5 - то же на фиг.4 по первой верхней относительно течения реки части речной сети; на фиг.6 - то же на фиг.4 по нижней второй части речной сети.

Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков включает в себя следующие действия.

Вначале проводится уточняющие полевые (космические и аэрофотосъемки, геодезические измерения) и камеральные (измерения по картам и космическим и иным снимкам) изыскания речной сети. После этого приступают к реализации действий по предлагаемому способу оценки.

По измеренным значениям длины учтенных притоков строят гидрографическую схему речной сети. Гидрографическую схему речной сети и отдельных ее частей строят в масштабе, начиная от истока до устья реки слева направо, при этом притоки показывают отрезками прямых линий под углом примыкания в 45°.

Части речной сети выделяют по загрязняющим речную воду антропогенным объектам, расположенным на главном для речной сети или ее части русле. Затем по всей речной сети и на ее части выделяют фрактальные группы по примыканию притоков, начиная с главного русла, после этого фрактальным группам присваивают ранги, начиная с нулевого значения для главного русла, по гидрографическим схемам составляют таблицы рангов и длин притоков, включая за нулевой ранг во всех выделенных частях речной сети общую длину главного русла.

Среднестатистическое изменение длины притоков в зависимости от рангов фрактальных групп идентифицируют по табличным данным относительно экспоненциального закона в виде формулы:

L=L0exp(-arb),

где L - переменная среднестатистическая длина притока по фрактальным рангам длины притоков во всей речной сети или ее части, км;

L0 - расчетная длина водотока самой реки, км;

r - ранг притока r=0, 1, 2, …: 0 - сама река; 1 - притоки первого примыкания к реке; 2 - притоки второго уровня примыкания и т.д.;

а - активность спада длины притока;

b - интенсивность спада длины притока по фрактальным уровням.

Части речной сети выделяют по загрязняющим речную воду антропогенным объектам, расположенным на главном для речной сети или ее части русле, причем за загрязняющий антропогенный объект принимают город или другой населенный пункт, а также плотину гидроэлектростанции и ее водохранилище, мост крупных автомобильных и/или железнодорожных дорог, крупное водозаборное сооружение для ирритации, сооружение на берегу реки для сброса очищенных или неочищенных промышленных и канализационных сточных вод, подводный переход через реку нефте- и газопровода.

Способ гидрографической оценки частей речной сети, разделенных на основном русле гордом, по численности водотоков выполняется, например, при измерении длины притоков малой реки следующим образом.

Вначале по литературным и справочным данным составляется табличная модель значений длины реки и ее притоков. Эта табличная модель до сих пор не применялась для экологической оценки речной сети и применялась в основном только для ориентировочных гидрологических расчетов, главным образом для вычислений максимальных расходов речной воды во время весенних половодий.

Но такие расчеты имеют очень высокую погрешность до 30%.

Поэтому вначале необходимо провести уточняющие гидрологические, орографические, ландшафтные и иные измерения.

По измеренным значениям длины учтенных притоков строят гидрографическую схему речной сети.

Части речной сети выделяют по загрязняющим речную воду антропогенным объектам, расположенным на главном для речной сети или ее части русле. Затем по всей речной сети и на ее части выделяют фрактальные группы по примыканию притоков, начиная с главного русла, после этого фрактальным группам присваивают ранги, начиная с нулевого значения для главного русла, по гидрографическим схемам составляют таблицы рангов и длин притоков, включая за нулевой ранг во всех выделенных частях речной сети общую длину главного русла.

Среднестатистическое изменение длины притоков в зависимости от рангов фрактальных групп идентифицируют по табличным данным относительно экспоненциального закона в виде формулы:

L=L0exp(-arb),

где L - переменная среднестатистическая длина притока по фрактальным рангам длины притоков во всей речной сети или ее части, км;

L0 - расчетная длина водотока самой реки, км;

r - ранг притока r=0, 1, 2, …: 0 - сама река; 1 - притоки первого примыкания к реке; 2 - притоки второго уровня примыкания и т.д.;

а - активность спада длины притока;

b - интенсивность спада длины притока по фрактальным уровням.

Пример. Приток в речной сети малой реки разделяется на две структурные части - орографическая (объемная) и гидрографическая (линейная).

Орографическая сеть. Десятилетиями и столетиями изменяется орографическая часть в виде поверхности водосборной территории, а также русла у всех водотоков речной сети.

Поэтому орографическая сеть в предлагаемой методике принимается условно постоянной. Она позволяет реализовать ландшафтный подход к нормализации сельского хозяйства и рационализации всех отраслей природопользования на водосборах речной сети по всем ее притокам. При этом даже небольшие ландшафтные изменения орографической сети существенно влияют на гидрометрические, гидрологические и гидрохимические показатели отдельных притоков и всей речной сети.

Особо заметны изменения орографии ландшафта населенными пунктами, в частности городами (значимые изменения ландшафта даже в коротком поперечном створе малой реки выполняют плотина гидроэлектростанции и особенно ее водохранилище, мост для крупных автомобильных и/или железнодорожных дорог, крупное водозаборное сооружение для ирригации, сооружение на берегу реки для сброса очищенных или неочищенных промышленных сточных вод, подводный переход через реку нефте- и газопровода и др.).

Поэтому наш пример (по другим объектам антропогенного влияния примеры будут аналогичными по сути технического решения) был выполнен с учетом влияния измененной людьми за более 425 лет территории г. Йошкар-Ола с населением ныне почти 300 тысяч человек. Он расположен по обоим берегам малой реки под названием Малая Кокшага. Значительным упрощением при разработке предлагаемого технического решения было то, что вся река Малая Кокшага выше столицы Республики Марий Эл по течению не имеет других населенных пунктов. При этом перед городом располагается городской водозабор и треть населения столица берет воду из этой реки, поэтому вся верхняя часть речной сети охраняется.

Таким образом, отрезок реки длиной 21 км от городского водозабора до четвертого поста (внутри два поста измерений до и после городских очистных сооружений) измерений загрязнения речной воды сотрудниками Маргеомониторинга является сильно антропогенно измененной территорией. Здесь за последующие 20-30 лет будут значительно расширены промышленные площадки. Поэтому предлагаемый способ позволяет оценить и прогнозы по гидрохимическим загрязнениям.

Это отрезок речной с утраченными под городом и пригородами притоками анализируется особо, поэтому в данном техническом решении вторая часть речной сети принимается от городского водозабора до устья.

Ниже по течению от 21 до 107 км (пост измерений гидрохимических загрязнений) в устье реки Малая Кокшага располагаются малонаселенные лесные земельные участки. Поэтому здесь также орографическая сеть мало нарушена. В итоге река разделена на три участка - верхняя, нижняя и антропогенно измененная городская и пригородная среда длиной 21 км.

Гидрографическая сеть. Она наиболее динамична и заметна людям. Водотоки гидрографической сети меняют стоковые характеристики не только в течение года, но даже после каждого сильного ливня. При этом динамичны и такие параметры, как длина притоков и даже их численность.

Например, в весеннее половодье появляется большое множество временных притоков, пересыхающих в другие сезоны гидрологического года. В связи с этим вначале необходима методика оценки речной сети, а соответственно, и оценки качества водного хозяйства на ней для фиксированного времени измерений.

Как правило, такие измерения проводят ближе к летней межени.

Но такие измерения не позволяют оценить и давать экологическую характеристику антропогенно измененной части речной сети.

Поэтому предложен новый способ оценки качества по всей территории бассейна реки по многоуровневым элементам гидрографической сети. Предлагаемый способ практически был отработан на основе статистических данных по гидрографической сети нескольких малых рек Республики Марий Эл и может быть использован при оценке экологического качества всей речной сети, а также отдельных ее частей. Здесь мы отказались от группировки притоков по формуле Стреджеса по прототипу и перешли на фрактальные группировки, причем в отличие от Хортона-Штралера принимая за нулевой уровень саму реку по основному руслу.

Затем, для оценки влияния антропогенной части разделили речную сеть на две части до и после города Йошкар-Ола. При этом третий участок длиной 21 км не затрагиваем, так как это требует особых технических решений. Разделение реки провели для того, чтобы выяснить: влияет ли промышленный центр на речную систему реки? Теоретически он применим к речной сети любой крупности, а также к нескольким речным сетям на территории одной природной зоны. При этом существенно возрастает только объем статистической информации и эта трудность вполне будет преодолена после разработки водного реестра.

Экологическая характеристика. На реке М. Кокшага выше г. Йошкар-Ола расположен единственный поверхностный питьевой водозабор с суточным забором воды 38 млн. м3. Качество воды соответствует ГН 2.1.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования». Негативное влияние на реку М. Кокшага оказывают очистные сооружения МП «Водоканал» г. Йошкар-Ола, качество вод изменяется от «умеренно загрязненных» выше БОСК до «грязных» ниже БОСК.

В нижнем течении реки качество вод соответствует категории «загрязненных» из-за значительного разбавления грязной воды крупными притоками (фиг.1).

В бассейне реки находится 12 очистных сооружений.

Речная сеть до городского водозабора. Река М. Кокшага в верхнем течении (фиг.2) протекает по открытой малообеспеченной территории, занятой сельскохозяйственными угодьями. Она берет начало из родника на дне балки у д. Малый Кугланур Оршанского района (район Волго-вятского увала на водоразделе рек Волги и Камы, в верховьях протекает по малозаселенным и малозаболоченным участкам) и почти на всем протяжении протекает по территории Республики Марий Эл.

Река впадает в р. Волга с левого берега на 2034 км от устья. Бассейн реки грушевидной формы занимает возвышенную часть Республики Марий Эл. Таким образом, вся речная сеть расположена на территории одного субъекта федерации, что значительно упрощает управление водным хозяйством и облегчает научное исследование при высокой сопоставимости динамических рядов статистических гидрометрических и гидрологических данных.

Река Малая Кокшага до г. Йошкар-Ола содержит 373 притока, из них 34 притока первого ранга, 146 притоков второго ранга, 146 притоков третьего ранга, 44 притока четвертого ранга и 3 притока пятого ранга (табл.1).

Таблица 1
Притоки реки Малая Кокшага до городского водозабора Йошкар-Олы, км
Наименование водотока(притока) Ранг Длина Наименование водотока(притока) Ранг Длина
Река Малая Кокшага 0 206.44 1 л. пр. 7-го пр. пр. 15-го пр. пр. 3 1.27
1 л. пр. из Map. Кугланур 1 0.22 2 пр. пр. 7-го пр. пр. 15-го пр. пр. 3 2.79
2а л. пр. из Рус. Кугланура 1 0.94 3а пр. пр. 7-го пр. пр. 15-го пр. пр. 3 4.12
3а пр. пр. из Мал. Кугланура 1 2.02 1a пр.пр. 4-го пр. пр. 18-го л. пр. из Манешкино 3 0.75
4а л. пр. р. М. Кокшага 1 4.87 1а л. пр. 5-го л. пр. 18-го л. пр. 3 1.73
3а л. пр. р. М. Кокшага 1 5.2 2 пр. пр. 5-го л. пр. из Садовской 3 2.46
6а пр. пр. - р. Маланерка из Мушинцы 1 6.14 1а л. пр.6-го л. пр. из Йошкар-Энгер 3 2.96
7 пр. пр. - р. Красная в Красной Речке 1 8.34 1а л. пр. 7-го пр. пр. 18-го л. пр. 3 0.72
8 пр. пр. - р. Карминка 1 9.42 2а л. пр. 7-го пр. пр. 18-го л. пр. 3 1.39
9 л. пр. р. М. Кокшага 1 10.99 3а л. пр. 7-го пр. пр. 18-го л. пр. 3 3.16
10 пр. пр. - р. Новоложка 1 11.57 4а л. пр. 7-го пр. пр. 18-го л. пр. 3 5.67
11 пр. пр. из Бол. Немдежа 1 15.63 5а пр. пр. 7-го пр. пр. - Ср. Кадам 3 7.87
12 л. пр. - р. Нурма 1 18.16 6а л. пр. 7-го пр. пр. из Рус. Кадама 3 8.28
13а пр. пр. р. М. Кокшага 1 18.63 7 пр. пр. 7-го пр. пр. - р. Курлак 3 12.35
14 л. пр. из Пеганура 1 20.41 1а л. пр. 7-го пр. пр. 7-го пр. пр. 3 1.53
15 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Шулка 1 31.1 1 пр. пр. 8-го л. пр. 18-го л. пр. 3 6.3
16 л. пр. р. М. Кокшага из Чирок 1 32.54 2 пр. пр. 8-го л. пр. 18-го л. пр. 3 6.1
17 пр. пр. из Макманур 1 34.64 3 пр. пр. 8-го л. пр. 18-го л. пр. 3 4.7
18 л. пр. р. М. Кокшага - р. Кордемка 1 37 4 л. пр. 8-го л. пр. 18-го л. пр. 3 1.6
19а л. пр. р. М. Кокшага - р. Пуялка 1 37.89 1а пр. пр. 3-го л. пр. 3 1.88
20 л. пр. р. М. Кокшага - р. Шуда-Сола 1 41.29 1а пр. пр. 11-го л. пр. из Бол. Шугумала 3 2.28
21 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Пуют 1 43.81 2 л. пр. 11-го л. пр. из Юледур 3 4.64
22 л. пр. р. М. Кокшага из Мал. Руя-Сола 1 46.07 1а л. пр. 1-го л. пр. 19-го пр. пр. 3 0.5
23а пр. пр. р. М. Кокшага из Мари-Ернур 1 52.34 1а пр. пр. 2-го пр. пр. из Энгер-Сола 3 0.71
24 л. пр. р. М. Кокшага - р. Шуарка 1 15.54 1а л. пр. 3-го пр. пр. из Шуда-Сола 3 3.65
25а пр. пр. р. М. Кокшага 1 56.36 1а пр. пр. 4-го пр. пр. 20-го л. пр. 3 0.59
26а л. пр. р. М. Кокшага из Акашево 1 56.93 1а пр. пр. 4-го пр. пр. 21-го пр. пр. 3 1.23
27а пр. пр. р. М. Кокшага - р. Шима 1 58.48 1а л. пр. 1-го л. пр. 29-го л. пр. 3 1.25
28а л. пр. р. М. Кокшага из Киндулкино 1 60.22 1а пр. пр. 2-го л. пр. 29-го л. пр. 3 1.14
29 л. пр. р. М. Кокшага 1 63.4 1 а л. пр. 2-го л. пр. 30-го пр. пр. 3 0.93
30 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Ошла 1 71.26 1 пр. пр. 8-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 3.77
31а пр. пр. р. М. Кокшага 1 74.82 1 л. пр. 9-го л. пр. 30-го пр. пр. 3 2.04
32 л. пр. р. М. Кокшага - р. Монага 1 81.92 1 л. пр. 10-го л. пр. 30-го пр. пр. 3 5.1
33 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Станица 1 87.22 2 пр. пр. 10-го л. пр. в Винокурово 3 2.61
34 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Большая Ошла 1 91.53 3 л. пр. 10-го л. пр. 30-го пр. пр. 3 2.1
1а л. пр. 7-го из Бол. Кугланура 2 2.43 1 л. пр. 13-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 4.5
1 пр. пр. 10-го - р. Урбежка 2 1.14 1 пр. пр. 15-го пр. пр. р. М. Кокшага 3 2.31
2 пр. пр. 10-го пр. пр. 2 8.37 2а л. пр. 15-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 2.77
1 пр. пр. 11-го пр. пр. 2 1.5 3 л. пр. 15-го пр. пр. - р. Машеранка 3 6.12
2а л.пр. 11-го пр. пр. 2 3.04 4 пр. пр. 15-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 7.11
3а л. пр. 11-го пр. пр. из Ср. Немдежа 2 3.56 5 пр. пр. 15-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 8.85
4 пр. пр. 11-го пр. пр. из Ивановки 2 4.07 6 пр. пр. 15-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 9.35
1а пр. пр. 12-го л. пр. 2 1.32 7 пр. пр. 15-го пр. пр. - оз. Табашино 3 10.14
2а пр. пр. 12-го л. пр. 2 2.45 8 л. пр. 15-го пр. пр. - р. Чема 3 13.61
3а л. пр. 12-го л. пр. 2 2.9 9 пр. пр. 15-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 16.66
4а л.пр. 12-го л. пр. 2 5.84 10 пр. пр. 15-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 19.19
5а пр. пр. 12-го л. пр. 2 6.1 1 пр. пр. 17-го л. пр. из Митрофановска 3 2.37
6а пр. пр. 12-го л. пр. 2 8 2 л. пр. 17-го л. пр. - р. Каменный 3 6.61
7а л. пр. 12-го л. пр. 2 10.21 3 л. пр. 17-го л. пр. из Норки 3 9.9
8а пр. пр. 12-го л. пр. 2 12.4 4 л. пр. 17-го л. пр. - р. Кучка 3 15.56
9а л. пр. 12-го л. пр. 2 14.6 1а л. пр. 18-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 1.87
1 пр. пр. 14-го л. пр. из Захарейково 2 2.69 2 л. пр. 18-го пр. пр. - р. Шерба 3 4.9
Наименование водотока (притока) Ранг Длина Наименование водотока(притока) Ранг Длина
2а л. пр. 14-го л. пр. из Пикселы 2 3.54 3 пр. пр. 18-го пр. пр. из Мал. Орши 3 8.67
3 л. пр. 14-го л. пр. из Александровки 2 4.62 1а пр. пр. 22-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 1.01
4а л. пр. 14-го л. пр. 2 5.01 2 пр. пр. 22-го пр. пр. - р. Шнурейка 3 4.34
5 л. пр. 14-го л. пр. 2 6.22 3 пр. пр. 22-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 5.44
6а пр. пр. 14-го л. пр. из Аппаково 2 6.81 4 пр. пр. 22-го пр. пр. 30-го пр. пр. 3 8.82
7а л. пр. 14-го л. пр. 2 8.52 1 пр. пр. 23 л. пр. 30-го пр. пр. 3 1.27
8 пр. пр. 14-го л. пр. из Кугенера 2 9.32 2а л. пр. 23 л. пр. 30-го пр. пр. 3 1.55
9а л. пр. 14-го л. пр. 2 9.75 1а пр. пр. 2-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.72
1 л. пр. 15-го пр. пр. из Энгер 2 2.38 1а пр. пр. 3-го л. пр. из Нельшекеево 3 3.44
2 пр. пр. 15-го пр. пр. 2 5.43 1 л. пр. 4-го л. пр. 32-го л. пр. 3 0.5
3 л. пр. 15-го пр. пр. из Дубовляны 2 8.22 2а пр. пр. 4-го л. пр. 32-го л. пр. 3 1.7
4 пр. пр. 15-го пр. пр. - р.Солонерка 2 10.82 3а л. пр. 4-го л. пр. 32-го л. пр. 3 2.36
5а л. пр. 15-го пр. пр. из Мурзят 2 11.23 4а пр. пр. 4-го л. пр. 32-го л. пр. 3 2.45
6а пр. пр. 15-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 12.13 1а л. пр. 6-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 0.34
7 пр. пр. 15-го пр. пр. - р. Колнерка 7 14.41 2а пр. пр. 6-го пр. пр. из Выползово 3 1.17
8а пр. пр. 15-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 16.32 3а пр. пр. 6-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 3.26
9 пр. пр. 15-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 16.85 1а л. пр. 8-го л. пр. 32-го л. пр. 3 2.37
1 л. пр. 17-го пр. пр. 2 9.5 2а л. пр. 8-го л. пр. 32-го л. пр. 3 3.54
1а л. пр. 18-го л. пр. р. М. Кокшага 2 2.65 1а л. пр. 9-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.65
2 пр. пр. 18-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.06 1а пр. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 1.17
3а пр. пр. 18-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.37 2а пр. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 1.92
4 пр. пр. 18-го л. пр. Логанур 2 4.76 3 л. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 2.37
5 л. пр. 18-го л. пр. из Комдертюра 2 7.99 4 пр. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 2.74
6 л. пр. 18-го л. пр. р. М. Кокшага 2 10.43 5а пр. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 3.44
7 пр. пр. 18-го л. пр. - р. Кадам 2 11.48 6 пр. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 4.09
8 л. пр. 18-го л. пр. - р. Куберка 2 12.52 7 л. пр. 10-го л. пр. 32-го л. пр. 3 4.78
9 л. пр. 18-го л. пр. р. М. Кокшага 2 12.88 1а л. пр. 12-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.05
10а пр. пр. 18-го л. пр. р. М. Кокшага 2 13.26 2а л. пр. 12-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.4
11 л. пр. 18-го л. пр. - р. Кужмарь 2 15.22 3а л. пр. 12-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.62
1а л. пр. 19-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 2.23 4а пр. пр. 12-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.89
1 л. пр. 20-го л. пр. р. М. Кокшага 9 1.05 1 пр. пр. 14-го л. пр. 32-го л. пр. 3 1.8
2 пр. пр. 20-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.58 2 пр. пр. 14-го л. пр. 32-го л. пр. 3 2.33
3 пр. пр. 20-го л. пр. р. М. Кокшага 2 7.21 3 л. пр. 14-го л. пр. 32-го л. пр. 3 4.01
4 пр. пр. 20-го л. пр. р. М. Кокшага 2 11.77 4а пр. пр. 14-го л. пр. из Кугунерки 3 4.49
1 л. пр. 21 пр. пр. р. М. Кокшага 2 8.6 5 л. пр. 14-го л. пр. 32-го л. пр. 3 5.23
2 л. пр. 21 пр. пр. р. М. Кокшага 2 7.9 6 пр. пр. 14-го л. пр. 32-го л. пр. 3 5.9
3 пр. пр. 21 пр. пр. р. М. Кокшага 2 7.84 1а л. пр. 15-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.85
4 пр. пр. 21-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 5.13 1а л. пр. 17-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.09
5 л. пр. 21 пр. пр. р. М. Кокшага 2 6.06 2а пр. пр. 17-го пр. пр. 32-го л. пр. 3 1.74
6 пр. пр. 21-го пр. пр. из Мал. Пуяла 2 6.45 1а пр. пр. 3-го пр. пр. 33-го пр. пр. 3 0.82
1а л. пр. 22-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.61 1а л. пр. 4-го пр. пр. 33-го пр. пр. 3 1.45
1а л. пр. 24-го л. пр. р. М. Кокшага 2 4.33 2а пр. пр. 4-го пр. пр. 33-го пр. пр. 3 6.37
2а л. пр. 24-го л. пр. р. М. Кокшага 2 4.7 1 пр. пр. 2-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 0.77
1а пр. пр. 26-го л. пр. р. М. Кокшага 2 2.23 2а л. пр. 2-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 3.17
2а пр. пр. 26-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.83 1а л. пр. 4-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.89
1а пр. пр. 27-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 1.04 2а л. пр. 4-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 3.5
1а пр. пр. 28-го л. пр. р. М. Кокшага 2 0.92 3 пр. пр. 4-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 4.84
1а л. пр. 29-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.73 1а л. пр. 5-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 0.38
2а л. пр. 29-го л. пр. р. М. Кокшага 2 4.13 1а л. пр. 6-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 1.44
3а пр. пр. 29-го л. пр. из Тонакпаево 2 4.62 2а пр. пр. 6-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 3.19
1а л. пр. 30-го пр. пр. из Высоково 2 1.95 1 пр. пр. 7-го л. пр. - Хорошавинский 3 3.75
2а л. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 4.73 2 л. пр. 7-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 4.99
3 л. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 6.17 1 л. пр. 8-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 1.82
4 л. пр. 30-го пр. пр. в Лежнях 2 6.32 2 пр. пр. 8-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.55
5 пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 6.44 1 пр. пр. 9-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 3.3
6 л. пр. 30-го пр. пр. в Ошлинских 2 6.68 2а пр. пр. 9-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 4.12
7 л. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 7.23 3 пр. пр. 9-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 6.4
8 пр. пр. 30-го пр. пр. - р. Пигонерка 2 7.44 4 л. пр. 9-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 7.06
9 л. пр. 30-го пр. пр. - р. Каракшина 2 8.67 5 пр. пр. 9-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 9.01
Наименование водотока (притока) Ранг Длина Наименование водотока(притока) Ранг Длина
10 л. пр. 30-го пр. пр. из Винокурово 2 9.16 1a пр. пр. 10-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 0.54
11a пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 11.52 2а пр. пр. 10-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 1.82
12 пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 12.76 1а пр. пр. 1 1-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 2.13
13 пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 13.43 2а л. пр. 1 1-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 2.76
14 л. пр. 30-го пр. пр. - р.Уса 2 14 1а пр. пр. 12-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 1.42
15 пр. пр. 30-го пр. пр. - р.Пижанка 2 22.07 1а л. пр. 15-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 0.71
16 пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 25.66 2 пр. пр. 15-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 1.68
17 л. пр. 30-го пр. пр. - р. Соза 2 28.81 3 пр. пр. 15-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 3.52
18 пр. пр. 30-го пр. пр. - р.Орша 2 31.64 4 л. пр. 15-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 6.1
19 л. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 32.27 5 л. пр. 15-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 9.74
20а пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 35.8 1 пр. пр. 17-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 3.98
21 л. пр. 30-го пр. пр. из Мал. Кугунура 7 40.06 1 л. пр. 18-го пр. пр. прсх. 34-го пр. пр. 3 2.7
22 пр. пр. 30-го пр. пр. - р. Руйка 2 42.81 2 л. пр. 18-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 2.9
23 л. пр. 30-го пр. пр. из Золотой Речки 2 43.69 1 пр. пр. 19-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 1.06
24а л. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 49.39 2а пр. пр. 19-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.5
25 пр. пр. 30-го пр. пр. из Шуйки 2 51.9 3 л. пр. 19-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 7.8
26а пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 52.98 1а л. пр. 20-го л. пр. 34-го пр. пр. 13 1.79
27 л. пр. 30-го пр. пр. из Керды 2 53.51 1а пр. пр. 21-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 0.67
28 пр. пр. 30-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 54.76 2а пр. пр. 21-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 0.91
29 пр. пр. 30-го пр. пр. из Ильинки 2 56.14 1а пр. пр. 23-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 0.4
30 пр. пр. 30-го пр. пр. из Мал. Шаплака 2 62.06 2а л. пр. 23-го л. пр. 34-го пр. пр. 1J 2.21
1а пр. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 2.59 3а л. пр. 23-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.74
2а пр. пр. 32-го л. пр. из Петриково 2 5.3 4а л. пр. 23-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.95
3 л. пр. 32-го л. пр. из Нердашево 2 6.17 1а пр. пр. 24-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 1.25
4 л. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 8.65 2а л. пр. 24-го пр. пр. - Нурма 3 3.14
5а л. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 9.36 3а пр. пр. 24-го пр. пр. 34-го пр. пр. 3 6.13
6а пр. пр. 32-го л. пр. из Темеево 2 10.31 1а пр. пр. 25-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.22
7 л. пр. 32-го л. пр. из Ключевой 2 10.56 2а л. пр. 25-го л. пр. 34-го пр. пр. 3 2.49
8 л. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 12.73 1а пр. пр. 3-го л. пр. 7-го пр. пр. 4 2.63
9а пр. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 13.6 1а л. пр. 1-го пр. пр. из Мал. Шугланура 4 1.83
10 л. пр. 32-го л. пр. из Рус. Кукмора 2 16.05 1 л. пр. 1-го л. пр. 1-го пр. пр. 4 1.7
11а л. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 16.45 1а л. пр. 2-го л. пр. 17-го л. пр. 4 3.09
12 пр. пр. 32-го л. пр. - Ежово 2 17.16 1а л. пр. 3-го л. пр. 17-го л. пр. 4 1.54
13а пр. пр. 32-го л. пр. из Крутого Оврага 2 18.4 1а л. пр. 4-го л. пр. 17-го л. пр. 4 1.51
14 л. пр. 32-го л. пр. из Апмак Беляка 2 19.65 2 л. пр. 4-го л. пр. 17-го л. пр. 4 2.03
15 пр. пр. 32-го л. пр. из Шоя-Кузнецово 2 20.81 3 л. пр. 4-го л. пр. 17-го л. пр. 4 3.64
16а л. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 23.21 4а л. пр. 4-го л. пр. 17-го л. пр. 4 3.93
17а пр. пр. 32-го л. пр. р. М. Кокшага 2 23.5 1а пр. пр. 2-го л. пр. 18-го пр. пр. 4 5.4
1а пр. пр. 33-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 1.14 1а пр. пр. 2-го пр. пр. 22-го пр. пр. 4 1.3
2а пр. пр. 33-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 2.12 1а пр. пр. 3-го пр. пр. 6-го пр. пр. 4 1.26
3а пр. пр. 33-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 3.1 1а пр. пр. 1-го л. пр. 8-го л. пр. 4 0.72
4 пр. пр. 33-го пр. пр. - Шойбулак 2 6.32 1а пр. пр. 1-го пр. пр. 1-го л. пр. 4 0.96
5а пр. пр. 33-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 7.8 1 пр. пр. 6-го пр. пр. 10-го л. пр. 4 1.17
6а пр. пр. 33-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 8.13 1а л. пр. 4-го пр. пр. 12-го пр. пр. 4 0.78
7а л. пр. 33-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 9.92 1a пр. пр. 4-го пр. пр. 14-го л. пр. 4 1.24
1 л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 5.28 1 л. пр. 6-го пр. пр. 14-го л. пр. 4 2.1
2 л. пр. 34-го пр. пр. - р.М. Ошла 2 7.2 2 л. пр. 6-го пр. пр. 14-го л. пр. 4 1.16
3 л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 8.29 1а пр. пр. 1-го пр. пр. 7-го л. пр. 4 3.75
4 л. пр. 34-го пр. пр. - р. Гютютка 2 11.23 1а л. пр. 1-го пр. пр. 9-го пр. пр. 4 2.08
5 пр. пр. 34-го пр. пр. из Марьинской Патьи 2 15.27 1а л. пр. 2-го л. пр. 11-го пр. пр. 4 1.17
6а пр. пр. 34-го пр. пр. - р. Патья 2 16.89 1а л. пр. 5-го л. пр. 15-го л. пр. 4 0.9
7 л. пр. 34-го пр. пр. - Головине 2 20.48 1 пр. пр. 3-го л. пр. 19-го л. пр. 4 0.9
8 л. пр. 34-го пр. пр. - р. Турша 2 26.61 1 л. пр. 1-го л. пр. 3-го л. пр. 4 1.6
9 пр. пр. 34-го пр. пр. - р. Турша 2 29.59 1 пр. пр. 2-го л. пр. 12-го пр. пр. 4 3.49
10 пр. пр. 34-го пр. пр. из Нового Широкове 2 33.93 1а л. пр. 3-го л. пр. 12-го пр. пр. 4 1.07
11а пр. пр. 34-го пр. пр. - Люльпаны 2 35.94 2а пр. пр. 3-го л. пр. 12-го пр. пр. 4 1.62
12а л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 39.76 3а пр. пр. 3-го л. пр. 12-го пр. пр. 4 2.16
13а пр. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 39.98 1 л. пр. 4-го пр. пр. 15-го пр. пр. 4 1.81
14 л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 41.37 1а л. пр. 5-го л. пр. 15-го пр. пр. 4 1.42
Наименование водотока (притока) Ранг Длина Наименование водотока (притока) Ранг Длина
15 л. пр. 34-го пр. пр. - р. Упша 2 45.62 2 пр. пр. 5-го л. пр. 15-го пр. пр. 4 3.64
16а пр. пр. 34-го пр. пр. из Мал. Люльпан 2 49.04 3а л. пр. 5-го л. пр. 15-го пр. пр. 4 4.27
17 пр. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 53.6 4а пр. пр. 5-го л. пр. 15-го пр. пр. 4 5.09
18 пр. пр. 34-го пр. пр. из Нырьял 2 54.1 5 пр. пр. 5-го л. пр. 15-го пр. пр. 4 6.6
19 л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 55.1 6а л. пр. 5-го л. пр. 15-го пр. пр. 4 7.16
20а л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 56.97 1 пр. пр. 5-го пр. пр. из Нужьял 4 3.41
21а л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 60.95 2 пр. пр. 5-го пр. пр. 19-го пр. пр. 4 10.6
22 л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 62,15 1а л. пр. 6-го л. пр. 22-го л. пр. 4 1.6
23а л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 65.6 1а л. пр. 5-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 1.22
24 пр. пр. 34-го пр. пр. из Нефедкино 2 65.97 1а л. пр. 8-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 1.66
25а л. пр. 34-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 68.5 2а л. пр. 8-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 2.45
1а л. пр. 1-го пр. пр. из Шулкомукчакши 3 0.94 3а пр. пр. 8-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 5.3
2а л. пр. 1-го пр. пр. из Урбеж-Курбатово 3 3.22 4а пр. пр. 8-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 5.5
1а л. пр. 2-го пр. пр. 3 1.25 1a пр. пр. 1-го л. пр. 4-го л. пр. 5 1.83
1a пр. пр. 2-го пр. пр. 15-го пр. пр. 3 2.34 1а пр. пр. 1-го пр. пр. 5-го пр. пр. 5 1.53
1а л. пр. 3-го л. пр. 15-го пр. пр. 3 1.11 1 пр. пр. 2-го пр. пр. 5-го пр. пр. 5 2.53
1 л. пр. 4-го пр. пр. 15-го пр. пр. 3 1.82
2 пр. пр. 4-го пр. пр. 15-го пр. пр. 3 3.03

Долина реки неясно-выраженная с очень пологими склонами, не имеющими резко очерченных бровок и незаметно переходящими в плоские водораздельные пространства.

Склоны слабо расчленены широкими заболоченными долинами притоков и полностью поросли густым смешенным лесом.

Основными загрязняющими веществами на участке являются частицы смытой почвы, остатки минеральных удобрений и органические вещества.

Речная сеть после городского водозабора. Примерно в среднем течении река проходит через г. Йошкар-Ола, испытывая воздействие новых специфических типов загрязнений. От города до впадения в р.Волга (фиг.3) река протекает по лесистой территории.

Наиболее возвышенная часть бассейна расположена в области, смежной с районом Марийско-Вятского Вала и в верховьях р. М. Кундыш, имеет отметки 220-240 абс. м., отсюда равнина понижается в западном и юго-западном направлении к реке Малая Кокшага.

Средняя высота водосбора в пределах северной части возвышенной равнины на левобережье реки Малая Кокшага составляет 160-170 м. на правобережье 130-150 м над уровнем моря. В южной низменной части равнины высота на восточном водоразделе колеблется в пределах 100-140 м, на западном около 120 абс. м.

Речная сеть бассейна хорошо развита. Долина реки частью неясно выражена, иногда трапецеидальная с пологими склонами высотой до 5 м, сложенными суглинистыми грунтами.

Дно долины пойменное, пойма двусторонняя, ширина ее колеблется от 50 до 700 м, поверхность ровная, покрыта кустарниковой и луговой растительностью, иногда заболочена.

Речная сеть реки Малая Кокшага после города Йошкар-Олы содержит 154 притока, из них 29 притока первого ранга, 69 притоков второго ранга, 56 притоков третьего ранга (табл.2). Таким образом, фрактальные группы четко выделяются по схеме и таблице исходных данных.

Таблица 2
Притоки реки Малая Кокшага до городского водозабора Йошкар-Олы, км
Наименование водотока(притока) Ранг Длина Наименование водотока(притока) Ранг Длина
Река Малая Кокшага 0 206.44 7а пр. пр. 50-го л. пр. р. М. Кокшага 2 15.38
35а л. пр. р. М. Кокшага из Корты 1 110.31 1а л. пр. 51-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 1.42
36 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Нолька 1 113.13 1а пр. пр. 53-го л. пр. р. М. Кокшага 2 1.56
37а л. пр. р. М. Кокшага 1 114.83 1а л. пр. 57-го л. пр. р. М. Кокшага 2 1.08
38 л. пр. р. М. Кокшага - Куяр 1 122.13 1а пр. пр. 59-го л. пр. - р. Оршайка 2 184.78
39а пр. пр. р. М. Кокшага - р. Ругутка 1 124.98 1 л. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.31
40 л. пр. р. М. Кокшага - р. Куярка 1 125.65 2 пр. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.91
41 пр. пр. р. М. Кокшага - р.Чернушка 1 131.07 3а л. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 5.31
42 л. пр. р. М. Кокшага 1 133.1 4а пр. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 5.97
43а пр. пр. р. М. Кокшага 1 137.24 5 пр. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 6.42
44а пр. пр. р. М. Кокшага - р. Шалинка 1 138.13 6а л. пр. 61-го л. пр. - Каменский 2 6.93
45 л. пр. р. М. Кокшага - р. Студенка (Казан.) 1 139.58 7 пр. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 7.88
46а л. пр. р. М. Кокшага 1 144.01 8 л. пр. 61-го л. пр. р. М. Кокшага 2 9.47
47 пр. пр. р. М. Кокшага - р.Студенка (Кок.) 1 144.97 1 пр. пр. 62-го л. пр. р. М. Кокшага 2 1.99
48 пр. пр. р. М. Кокшага - р. Мушаранка 1 155.65 2 л. пр. 62-го л. пр. р. М. Кокшага 2 2.1
49 л. пр. р. М. Кокшага - р. Мал. Кундыш 1 161.76 3а л. пр. 62-го л. пр. р. М. Кокшага 2 3.53
50 л. пр. р. М. Кокшага - р. Норка 1 169.89 4а л. пр. 62-го л. пр. р. М. Кокшага 2 6.41
51 пр. пр. р. М. Кокшага 1 171.11 5а л. пр. 62-го л. пр. - р. Толбашка 2 10.54
52 пр. пр. р. М. Кокшага 1 174.48 6а л. пр. 62-го л. пр. р. М. Кокшага 2 11.31
53 л. пр. р. М. Кокшага 1 174.82 7 л. пр. 62-го л. пр. - р. Лошманка 2 11.94
54а пр. пр. р. М. Кокшага 1 176 8а пр. пр. 62-го л. пр. р. М. Кокшага 2 12.2
55 л. пр. р. М. Кокшага 1 178.06 1 л. пр. 1-го л. пр. из Ср. Азяково 3 2.54
56 пр. пр. р. М. Кокшага 1 178.78 1 пр. пр. 3-го пр. пр. 38-го л. пр. 3 0.2
57а л. пр. р. М. Кокшага 1 179.91 1 пр. пр. 3-го пр. пр. 40-го л. пр. 3 1.39
58а л. пр. р. М. Кокшага 1 184,4 1а л. пр. 5-го л. пр. 40-го л. пр. 3 2.23
59 л. пр. р. М. Кокшага 1 3.39 2 пр. пр. 5-го л. пр. 40-го л. пр. 3 2.98
60а пр. пр. р. М. Кокшага 1 187.76 1 л. пр. 3-го л. пр. 49-го л. пр. 3 3.38
61 л. пр. р. М. Кокшага - р.Ирка 1 188.47 1 пр. пр. 5-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 0.22
62 л. пр. р. М. Кокшага - р. Шуйка 1 196.93 1a пр. пр. 11-го л. пр. 49-го л. пр. 3 1.3
63а пр. пр. р. М. Кокшага 1 206.44 1 л. пр. 12-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 3.95
1а л. пр. 35-го л. пр. р. М. Кокшага 2 0.98 2 л. пр. 12-го пр. пр. из Янькеево 3 6.43
2а пр. пр. 35-го л. пр. р. М. Кокшага 2 1.62 3а л. пр. 12-го пр. пр. из Яманаенки 3 12.2
1 л. пр. 36-го пр. пр. из Нольки 2 6.43 4 л. пр. 12-го пр. пр. - р. Кюржа 3 30.9
2а пр. пр. 36-го пр. пр. - Бол. Чигашево 2 14.6 1а л. пр. 13-го л. пр. 49-го л. пр. 3 5.37
3 пр. пр. 36-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 19.45 1 л. пр. 14-го л. пр. 49-го л. пр. 3 1.7
1 пр. пр. 38-го л. пр. р. М. Кокшага 2 1.83 2 л. пр. 14-го л. пр. 49-го л. пр. 3 3.43
2 пр. пр. 38-го л. пр. р. М. Кокшага 2 6.29 3 пр. пр. 14-го л. пр. - оз. Кунуштурское 3 7.58
3 пр. пр. 38-го л. пр. р. М. Кокшага 2 6.4 1а л. пр. 15-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 1.66
1 пр. пр. 40-го л. пр. р. М. Кокшага 2 2.19 2 пр. пр. 15-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 3.4
2 пр. пр. 40-го л. пр. р. М. Кокшага 2 2.95 3 пр. пр. 15-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 5.63
3 пр. пр. 40-го л. пр. р. М. Кокшага 2 4.15 4 пр. пр. 15-го пр. пр. из Кр. Поляны 3 12.36
4 л. пр. 40-го л. пр. р. М. Кокшага 2 5.85 5 л. пр. 15-го пр. пр. - р. Ургакш 3 13.92
5 л. пр. 40-го л. пр. - р. Лючер 2 12 6 л. пр. 15-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 15.37
1а пр. пр. 41-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 6.1 1 7а пр. пр. 15-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 19.22
2а пр. пр. 41-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 11 8а пр. пр. 15-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 20.88
1а пр. пр. 44-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 1.28 1 пр. пр. 19-го пр. пр. из Николаевки 3 2.19
1а пр. пр. 46-го л. пр. р. М. Кокшага 2 1.7 2а пр. пр. 19-го пр. пр. из Малониколюка 3 4.32
2а пр. пр. 46-го л. пр. р. М. Кокшага 2 7.14 3а л. пр. 19-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 5.66
1а пр. пр. 47-го пр. пр. р. М. Кокшага 2 5.68 4 л. пр. 19-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 5.78
1 л. пр. 49-го л. пр. из Пантуши 2 1.52 5 пр. пр. 19-го пр. пр. - р. Нуж 3 14.99
2 л. пр. 49-го л. пр. из Тимофееве 2 8.02 6 л. пр. 19-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 17.42
3 л. пр. 49-го л. пр. из Шурги 2 10.71 1а пр. пр. 21-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 1.74
4 л. пр. 49-го л. пр. из Курнубал 2 11.04 2а л. пр. 21-го пр. пр. 49-го л. пр. 3 3.08
5 пр. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 12.64 1а пр. пр. 22-го л. пр. 49-го л. пр. 3 3.55
6 л. пр. 49-го л. пр. из Колонудо 2 13.43 2а л. пр. 22-го л. пр. 49-го л. пр. 3 4.15
7 пр. пр. 49-го л. пр. из Кугунер 2 16.11 3а л. пр. 22-го л. пр. 49-го л. пр. 3 6
8 л. пр. 49-го л. пр. из Ашламаш Кундуштур 2 19.25 4а пр. пр. 22-го л. пр. 49-го л. пр. 3 7.24
Наименование водотока(притока) Ранг Длина Наименование водотока (притока) Ранг Длина
9 л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 22,71 5а пр. пр. 22-го л. пр. - оз. Шильма 3 7.45
10 л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 23.69 6а л. пр. 22-го л. пр. 49-го л. пр. 3 8.3
11 л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 24.23 1а пр. пр. 23-го пр. пр. - оз. Ширенга 3 5.64
12 пр. пр. 49-го л. пр. - р.Ронга 2 31.31 1а л. пр. 2-го л. пр. 50-го л. пр. 3 0.67
13 л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 33.79 1а пр. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 1.93
14 л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 37.34 2а пр. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 2.35
15 пр. пр. 49-го л. пр. - р. Шуля 2 38.65 3а пр. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 2.77
16 пр. пр. 49-го л. пр. из Лаштык Ярамор 2 41.85 4а л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 3.18
17а л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 49.79 5а л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 5.68
18а л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 50.12 6а л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 6.5
19 пр. пр. 49-го л. пр. - р.Шашка 2 53.05 7а л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 7.42
20 л. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 59.74 8а л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 7.72
21 пр. пр. 49-го л. пр. - р. Куютка 2 61.85 9а л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 7.96
22 л. пр. 49-го л. пр. - р. Шильма 2 84,09 10а пр. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 9.18
23а пр. пр. 49-го л. пр. р. М. Кокшага 2 84.17 11a л. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 9.18
1а пр. пр. 50-го л. пр. р. М. Кокшага 2 0.82 12а пр. пр. 3-го пр. пр. 50-го л. пр. 3 9.68
2а л. пр. 50-го л. пр. р. М. Кокшага 2 0.88 1а л. пр. 4-го л. пр. 50-го л. пр. 3 0.67
3а пр. пр. 50-го л. пр. из Силикатного 2 3.61 1 пр. пр. 5-го пр. пр. 61-го л. пр. 3 0.8
4а л. пр. 50-го л. пр. р. М. Кокшага 2 6.96 1а л. пр. 5-го л. пр. 62-го л. пр. 3 4.98
5а л. пр. 50-го л. пр. р. М. Кокшага 2 11.84 2а л. пр. 5-го л. пр. 62-го л. пр. 3 5.94
6а л. пр. 50-го л. пр. р. М. Кокшага 2 12.15

После города Йошкар-Олы река поворачивает на юг и течет по заболоченному руслу среди смешанного леса. Впадает в Куйбышевское водохранилище у села Кокшайск, в 5 км ниже Большой Кокшаги. Река Малая Кокшага после города Йошкар-Олы протекает по заболоченному руслу среди смешанного леса Медведевского и Звениговского районов.

Даже при сравнении схем на фигурах 2 и 3 видно, что наибольшая численность притоков наблюдается на верхней части речной сети. Поэтому по прототипу из-за наличия большого количества мелких притоков можно сделать вывод, что до города Йошкар-Ола р. М. Кокшага является менее загрязненной и измененной по чистоте речной воды, чем после города.

Однако распределение притоков по равным интервалам длины или других параметров является недостатком, поэтому предлагается иной подход к распределению по неравномерным интервалам значений любого гидрометрического и гидрологического показателя.

После сравнения двух частей речной сети предложен способ гидрографической оценки экологического состояния водосборных бассейнов по гидрографической сети с учетом функционального распределения земельных участков по категориям земельного кадастра.

Фрактальный анализ структуры речной сети. В современной системе наук о Земле все чаще теоретические и практические исследования проводятся на стыке различных наук.

Одним из таких инструментов является фрактальный анализ, по результатам его определяются состояние природных объектов, обусловленность их развития геолого-географическими особенностями территории и антропогенной нагрузкой.

Этот метод дает возможность оценивать характер самоподобия природного объекта через раскрытие его фрактальных свойств.

Фрактальный анализ является универсальным математическим методом, позволяющим характеризовать большинство природных объектов и процессов, в том числе и речные сети. Его очевидное достоинство состоит в том, что он дает возможность получать численное описание природных структур различного генезиса и соответственно сравнивать их между собой.

Речная сеть является разветвленной структурой, поэтому она хорошо поддается обработке методами фрактального анализа. Речная сеть является частью эрозионной сети.

В основе фрактального анализа лежат два главных критерия его применимости к изучаемым объектам: самоподобие по отношению к масштабу и наличие фрактальной (то есть нецелой) размерности.

Интерес зарубежных и отечественных географов и геоморфологов к изучению структуры речной и эрозионной сети методами фрактального анализа возник естественным образом в конце 80-х - начале 90-х годов прошлого века. Предпосылкой этому стала фундаментальная работа Б. Мандельброта "Фрактальная геометрия природы", в которой впервые высказана идея о возможности исследования многих разветвленных (речные и эрозионные сети, береговые линии) и площадных (острова, озера, горные области) географических объектов методами фрактального анализа.

Он первый привел в качестве примеров показатели фрактальных размерностей этих объектов и способы их математического вычисления.

Ранжирование притоков. Известен способ измерения речной сети порядками водотоков, включающий распределение измеренных водотоков речной сети по порядкам Хортона-Штралера, классификацию водотоков по порядкам, площади водосбора, длине главной реки и среднему многолетнему расходу в устье главной реки.

Недостаток в том, что распределение водотоков речной сети выполнено только по эвристической географической закономерности в виде табличной модели. При этом по измеренным водотокам не выявлены статистические закономерности по устойчивым математическим законам распределения.

Таким образом, классическая нисходящая схема Хортона-Штралера, обладающая простотой и отсутствием субъективизма в определении порядка, применена к классификации структуры речной сети только с учетом измеренного множества притоков и без учета еще неизмеренных порядков водотоков. Поэтому закон Мандельброта или его метод фрактального анализа на группировках Хортона-Штралера не выполняется.

Авторами нулевой фрактальный ранг присваивается последнему порядку Хортона-Штралера, а последний ранг присваивается первому порядку Хортона-Штралера, причем последующие по возрастанию ранги присваиваются неизмеренным водотокам, мелким по сравнению с измеренными на карте данного масштаба водотоками.

Фрактальное распределение. Распределение притоков реки М. Кокшага по порядкам (метод Хортона-Штралера) и рангам (наш метод) дано в таблице 3 (фрагмент взят для демонстрации из начала и конца таблиц 2 и 3). Но сами закономерности по порядкам притоков не приведены.

Таблица 3
Ранг по фрактальным уровням и порядок Хортона-Штралера у притоков печной сети малой пеки Малая Кокшага (фрагмент)
Наименование водотока(притока) По авторам изобретения По Хортону-Штралеру
Ранг Длина Порядок Длина
Река Малая Кокшага 0 206.44 6 206.44
1 л. пр. из Map. Кугланур 1 0.22 5 0.22
2а л. пр. из Рус. Кугланура 1 0.94 5 0.94
3а пр. пр. из Мал. Кугланура 1 2.02 5 2.02
За пр. пр. 8-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 5.3 2 5.3
4а пр. пр. 8-го л. пр. 3-го пр. пр. 4 5.5 2 5.5
1а пр. пр. 1-го л. пр. 4-го л. пр. 5 1.83 1 1.83
1а пр. пр. 1-го пр. пр. 5-го пр. пр. 5 1.53 1 1.53
1 пр. пр. 2-го пр. пр. 5-го пр. пр. 5 2.53 1 2.53

Сравнение рангов с порядками по данным таблицы 3 показало, что распределение по Хортону-Штралеру не подчиняется модифицированному закону Мандельброта, то есть по формуле (1).

Авторами для рангового распределения притоков по фрактальным уровням предлагается закон экспоненциальной гибели (спада) по формуле

L = L 0 exp ( a r b ) , ( 1 )

где L - переменная среднестатистическая длина водотока по разным фрактальным рангам длины притоков, км;

L0 - расчетная длина водотока самой реки, км;

r - ранг притока r=0, 1, 2, …: 0 - сама река; 1 - притоки первого примыкания к реке; 2 - притоки второго уровня примыкания и т.д.;

а - активность спада длины притока (чем выше значение, тем качество речной сети хуже по уменьшению размеров гидрографической схемы);

b - интенсивность спада длины притока по фрактальным уровням (чем выше значение, тем скорость ухудшения гидрографического качества речной сети больше).

Сравнение речной сети с ее частями. Таблицы 1 и 2 вместе дают гидрографическую характеристику всей речной сети Малая Когшага. В результате сравнения получили, что притоки реки М. Кокшага до города Йошкар-Олы имеют более разветвленную структуру (5 рангов и количество притоков 373), чем притоки после города (3 ранга). Это указывает на то, что деятельность города Йошкар-Олы на участке 21 км с уничтоженными притоками на территории города оказывает сильное влияние на структуру реки Малая Кокшага по двум частям.

В результате сравнения притоков реки Малой Кокшаги получили, что притоки реки до города Йошкар-Олы имеют более разветвленную структуру. На первой части речной сети имеются 5 рангов и количество притоков равно 373. При длине участка от истока реки до городского водозабора 99,44 км получаем удельное количество притоков 373/99,44=3,75 шт./км.

Притоки после городского водозабора имеют 3 ранга и количество притоков 154. На длине 107 км от городского водозабора до устья реки Малая Кокшага получаем плотность притоков 154/107=1,44 шт./км. Деятельность города Йошкар-Олы оказывает сильное влияние на структуру и размерность реки Малая Кокшага. При этом в черте города пропали несколько притоков полностью. Речная структура реки от первой части ко второй изменилась более чем в 3,75/1,44=2,6 раза. Кроме того, загрязненность речной воды на участке 21 км от городского водозабора также выше.

Способ измерения частей речной сети. В таблице 4 даны коэффициенты корреляции (показатель тесноты связи) после идентификации закона (1) в программной среде типа CurveExpert.

Таблица 4
Сравнение моделей (1) при разных условиях по коэффициенту корреляции
Условие Речная сеть До водозабора После водозабора
Учет длины реки 206.44 км 0,7134 0,7012 0,9083
Без учета длины реки 0,6981 0,5791 0,9056
Учет длины участка 99.44 и 107 км - 0,6062 0,9066
Закрепление длины участка 0,7134 0,5678 0,9057

Оказалось, что только учет общей длины главного русла речной сети дает наиболее высокую адекватность закона (1) к статистическим данным таблиц 1 и 2. Поэтому фрактальные закономерности рекомендуется выявлять с учетом общей длины реки (в нашем примере 206,44 км). В данном техническом решении будем принимать условие, что исток постоянно находится на одном и том же месте (многие речные сети имеют переменные истоки у притоков и главной реки).

Моделирование фрактального распределения притоков реки Малая Кокшага в целом по речной сети. После идентификации закона (1) была получена (фиг.4) устойчивая биотехническая закономерность вида

L = 211 , 78639 exp ( 0 , 87916 r 1 , 48139 ) . ( 2 )

Чем больше коэффициент корреляции (в правом верхнем углу фиг.4), тем экологически устойчивее сама речная сеть, то есть на ее территории сопротивляемость нарушениям территориального и компонентного экологического равновесия (баланса) выше.

Фрактальная структура части речной сети до городского водозабора Йошкар-Олы. Для первой части речной сети, после параметрической идентификации закона (1), была получена (фиг.5) формула

L 1 = 204 , 61538 exp ( 1 , 68233 r 0 , 65728 ) . ( 3 )

Здесь значимо меняются параметры модели (1) а и b. Это указывает на то, что отдельные части речной сети имеют разнородную структуру притоков по их длине. Аналогичные фрактальные распределения можно получать и по другим гидрометрическим показателям речной сети (площади водосборов, падению притоков, объему рельефа и др.).

Фрактальная структура части сети после городского водозабора Йошкар-Олы. Для второй части речной сети от городского водозабора до устья реки, после параметрической идентификации закона (1) была получена (фиг.6) формула аналогичной конструкции

L I I = 207 , 77820 exp ( 0 , 32254 r 2 , 91249 ) . ( 4 )

Сравнение фрактальных структур речной сети. Сравнительные данные по трем фрактальным структурам приведены в таблице 5.

Таблица 5
Сравнение фрактальных структур речной сети реки Малая Кокшага
Статистические показатели и параметры модели (1) Речная сеть До водозабора После водозабора
Дисперсия S, шт. 26,90 14,19 25,76
Коэффициент корреляции r 0,7134 0,7012 0,9083
Расчетная длина реки L0, км 211,8 204,6 207,8
Активность спада длины реки a 0,87916 1,68233 0,32254
Интенсивность спада длины реки b 1,48139 0,65728 2,91249

Часть речной сети до городского водозабора относится к освоенным сельским хозяйством территориям, поэтому водосборные бассейны притоков антропогенно изменены, но в пределах допустимых концентрациях загрязняющих веществ в речной воде. Именно наличие городского водозабора сдерживает уровень загрязненности первой части речной сети. Дисперсия длины притоков здесь почти в два раза меньше по сравнению со всей речной сетью и второй ее частью.

Вторая часть речной сети от городского водозабора до устья реки длиной 107 км имеет высокую дисперсию длины притоков. Это связано, по-видимому, с ликвидацией нескольких притоков в городской черте. Но через 21 км от городского водозабора ниже по течению реки территория лесистая и почти без населенных пунктов. Поэтому коэффициент корреляции 0,9083 относит формулу (4) к сильнейшей факторной связи (выше 0,9). Здесь многие притоки имеют ненарушенные естественные поймы и русла. Однако, класс качества речной воды здесь достигает от умеренно загрязненной воды до загрязненной только из-за влияния города Йошкар-Ола.

Таким образом, между гидрографической и экологической оценками из-за негативного влияния города наблюдается сильное противоречие. Первая часть речной сети хозяйственно освоена и поэтому в фрактальном распределении наблюдается наименьший коэффициент корреляции 0,7012. Однако она менее загрязнена из-за влияния городского водосбора. Вторая часть менее освоена человеком и поэтому фрактальное распределение имеет наибольшую тесноту факторной связи, однако она сильно загрязнена по главному руслу из-за влияния города. Из-за чистой воды притоков происходит разбавление речной воды и к устью Малой Кокшаги концентрация загрязняющих веществ снижается.

Таким образом, гидрографическая оценка по фрактальной группировке притоков речной сути очень удачно дополняется результаты гидрохимического анализа по пяти постоянным постам измерений видов загрязнения речной воды. Но при этом гидрографическая оценка по трем фрактальным структурам становится главной, позволяющей эвристически (содержательно) объяснить изменение динамики концентрации видов загрязнителей от городского водозабора до устья реки. Дополнительный анализ может быть также проведен по изменениям параметров модели а и b.

Предлагаемый способ обладает простотой применения в расчетах, так как для гидрографической оценки в минимальном случае необходима таблица с длинами притоков (в более сложном случае нужна дополнительно таблица со значениями площади водосбора притоков или даже с объемами рельефа на данном ландшафте) по частям речной сети вдоль главного русла.

Предлагаемое техническое решение позволяет сравнивать гидрографическую оценку по фрактальным распределениям притоков всей речной сети и ее отдельных частей, разделенных городом, с хозяйственной освоенностью и орографической оценкой водосборных бассейнов у выделенных частей, а также сравнивать с экологической оценкой участков главного русла реки по концентрации загрязняющих веществ в речной воде главного русла. При этом орографическая и гидрографические оценки как менее изменчивые со временем могут дать содержательные объяснения динамике загрязнения городом и сельским хозяйством речной воды главного русла от истока до устья.

1. Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков, включающий измерение численности притоков, уточнение значений длины каждого притока реки в речной сети по результатам полевых или иных измерений, построение гидрографических схем речной сети и ее частей, распределение значений длины притоков по принятым для речной сети или ее части группам притоков, отличающийся тем, что части речной сети выделяют по загрязняющим речную воду антропогенным объектам, расположенным на главном для речной сети или ее части русле, затем по всей речной сети и на ее частях выделяют фрактальные группы по примыканию притоков, начиная с главного русла, после этого фрактальным группам присваивают ранги, начиная с нулевого значения для главного русла, по гидрографическим схемам составляют таблицы рангов и длин притоков, включая во все таблицы во всех выделенных частях речной сети нулевой ранг и общую длину главного русла, а среднестатистическое изменение длины притоков в зависимости от ранга фрактальных групп идентифицируют по табличным данным относительно экспоненциального закона в виде формулы:
L=L0exp(-arb),
где L - переменная среднестатистическая длина притока по фрактальным рангам длины притоков во всей речной сети или ее части, км;
L0 - расчетная длина водотока самой реки, км;
r - ранг притока r=0, 1, 2, …: 0 - сама река; 1 - притоки первого примыкания к реке; 2 - притоки второго уровня примыкания и т.д.;
а - активность спада длины притока;
b - интенсивность спада длины притока по фрактальным уровням.

2. Способ гидрографической оценки антропогенно измененных частей речной сети по численности водотоков по п.1, отличающийся тем, что за загрязняющий антропогенный объект принимают город или другой населенный пункт, а также плотину гидроэлектростанции и ее водохранилище, мост крупных автомобильных и/или железнодорожных дорог, крупное водозаборное сооружение для ирригации, сооружение на берегу реки для сброса очищенных или неочищенных промышленных и канализационных сточных вод, подводный переход через реку нефте- и газопроводов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ландшафтоведения и лесоводства. Способ включает в пределах водоохранной зоны визуально по карте или натурно выделение участка луга с испытуемым травяным покровом, затем на этом участке по течению водотока разметку группы пробных площадок, учет расстояния между центрами пробных площадок вдоль и поперек реки, а после срезки испытания проб травы.

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйств, а также к экологическому мониторингу. Способ включает выделение участка пойменного луга с испытуемым травяным покровом.

Изобретение относится к области экологии, может быть использовано для прогноза распределения возможных техногенных загрязнителей и выбора участков строительства водозаборов водоснабжения в руслах крупных рек.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля загрязнения поверхности открытых водоемов при проведении экологических и природоохранных мероприятий. Технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения загрязнения и снижение вероятности ложных тревог за счет разделения на радиолокационных изображениях участков, созданных поверхностным загрязнением, и участков, созданных вариациями поверхностного течения. Сущность: контролируемую область поверхности облучают под азимутальным углом α1, регистрируют рассеянный назад сигнал и по изменению уровня сигнала выявляют аномальный участок поверхности, от которого рассеянный назад сигнал имеет более низкий уровень по сравнению с фоновым значением сигнала. Затем контролируемую область облучают под азимутальным углом α2 при том же угле падения радиоволн и регистрируют рассеянный назад сигнал от аномального и фонового участков. Определяют отношение сигналов от аномального участка, полученных при облучении под азимутальными углами α1 и α2, и отношение сигналов от фонового участка, полученных при облучении под азимутальными углами α1 и α2. Путем сравнения полученных отношений сигналов определяют наличие загрязнения исследуемой поверхности.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля загрязнения поверхности открытых водоемов при проведении экологических и природоохранных мероприятий. Технический результат - обеспечение возможности учитывать влияние длинных, по сравнению с брегговскими компонентами, поверхностных волн на характеристики рассеяния радиоволн, по которым оценивают изменения в пространстве спектра поверхностных волн, что повышает достоверность определения загрязнения акватории. Сущность: контролируемую область морской поверхности облучают одновременно радиоволнами разной длины с помощью скаттерометра и альтиметра, которые размещены на двух летательных аппаратах. Скаттерометр облучает контролируемую поверхность под углом, при котором регистрируемый сигнал определяет брегтовский механизм рассеяния. Он излучает по всем каналам сигнал одной и той же поляризации и регистрирует сигнал той же поляризации. Альтиметр облучает контролируемую поверхность в надир, и по его данным определяют дисперсию уклонов морской поверхности, создаваемых волнами разных масштабов. По зарегистрированным скаттерометром сигналам и с учетом полученной дисперсии уклонов морской поверхности вычисляют значения спектра поверхностных волн на длине резонансной волны. Анализируют изменения в пространстве спектра поверхностных волн и по характеру этих изменений судят о загрязнении.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля изменения состояния поверхности открытых водоемов, вызванного их загрязнением поверхностно-активными веществами, при проведении экологических и природоохранных мероприятий. Техническим результатом изобретения является возможность при осуществлении анализа характеристик бликов зеркального отражения учитывать фактор влияния, ветра, что обеспечивает повышение точности определения наличия загрязнения, а также степени его интенсивности. Согласно изобретению поверхность облучают лазером, регистрируют блики зеркального отражения и определяют их характеристики. При этом одновременно с регистрацией бликов измеряют скорость ветра, а уровень загрязнения определяют путем сравнения полученных характеристик с образцовыми значениями для измеренной скорости ветра. 3 ил.

Изобретение относится к области океанографических измерений и предназначено преимущественно для определения характеристик коротких морских ветровых волн. Технический результат изобретения - повышение точности измерений за счет устранения фактора воздействия водного потока на струнные волнографические датчики, что обеспечивает их неподвижность даже в условиях штормового моря, а также за счет уменьшения длины погруженной в воду части штанги, несущей волнографические датчики, и одновременно с этим - обеспечения требуемого заглубления датчиков. Сущность: устройство содержит установленный над водной поверхностью выстрел с вертикальной штангой, пересекающей границу раздела воздух-вода. На штанге закреплены горизонтальные, по крайней мере три, кронштейны. Верхний кронштейн закреплен вверху штанги, нижний - внизу, на уровне максимальной впадины исследуемых волн. Кронштейны служат для постановки струнных волно-графических датчиков, которые верхними концами жестко закреплены на верхнем кронштейне и пропущены через отверстия, выполненные в остальных кронштейнах. Нижние концы датчиков снабжены грузами для необходимого натяжения датчиков. Отверстия кронштейнов обеспечивают вертикальное положение датчиков на заданном расстоянии друг от друга. 1 ил.

Изобретение относится к области гидрологии и может быть использовано при мониторинге, моделировании, количественной оценке водных ресурсов. Сущность: реку и ее притоки на цифровой топографической карте разбивают на квадраты размером δ. Вычисляют количество квадратов N, покрывающих реку и каждый ее приток, для вычисления фрактальной размерности. Затем на основании вычисленной фрактальной размерности рассчитывают коэффициент извилистости русла реки и длину реки. Технический результат: определение коэффициента извилистости русла реки. 2 табл.

Изобретение может быть использовано для определения океанографических характеристик и выявления их пространственного распределения. Сущность: система включает подспутниковые (судовые) и спутниковые средства измерений океанографических характеристик. Подспутниковые средства измерений представлены четырьмя наборами измерительных датчиков и комплексных измерительных устройств, первый (1) из которых размещен на носовой части судна, находящейся под водой, второй (2) - на носовой части судна, находящейся над водой, третий (3) - на борту судна, четвертый (17) - на носителе (18), выполненном в виде зонда, сочлененного с якорно-буйрепным устройством (19). Первый (1) набор состоит из датчиков температуры, электропроводности и давления морской воды, концентрации кислорода, показателя рассеяния света в воде, устройства (12) забора забортной морской воды, многолучевого эхолота, гидролокатора бокового обзора. Второй (2) набор состоит из датчиков температуры, влажности и давления атмосферного воздуха, направления и скорости приводного ветра, измерителя флюоресценции фитопланктона и растворенного (желтого) органического вещества, измерителя радиационной температуры морской поверхности, измерителя спектральных яркостей неба, моря и облученности морской поверхности солнечным излучением. Третий (3) набор состоит из измерителя спектрального показателя ослабления света морской воды, измерителя флюоресценции хлорофилла фитопланктона и растворенного (желтого) органического вещества, измерителя концентрации хлорофилла и растворенного (желтого) органического вещества, измерителя концентрации каротиноидов, феофитина, углерода. Четвертый набор (17) состоит из измерителей вертикальных профилей растворенного метана, содержания нитратов альфа-, бета- и гамма-радиоактивности, зональной и меридиональной компонент скорости течения, скорости звука в морской воде. Спутниковые средства измерений включают лидар, содержащий лазер красного и зеленого диапазонов, устройство (6) определения координат судна, устройство (8) определения координат луча сканирования водной поверхности искусственным спутником Земли. Показания подспутниковых средств измерений используют при корректировке спутниковых данных в устройстве (11) коррекции спутниковой информации и хранения океанографических данных. Технический результат: повышение достоверности при определении океанографических характеристик и выявлении их пространственного распределения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и может быть использовано для определения статистических характеристик морского волнения с борта движущегося судна. Способ измерения сверхмалой высоты полета самолета, преимущественно гидросамолета, над водной поверхностью и параметров морского волнения, основанный на регистрации физических величин, зависящих от электромагнитного поля, создаваемого установленной на самолете антенной, по которым судят о высоте полета самолета, о высоте морской волны, о длине морской волны в направлении полета и в месте, над которым пролетает самолет, в котором антенна для создания электромагнитного поля выполнена в виде пяти независимых антенн, установленных на корпусе самолета соответственно в центре тяжести самолета, в носовой и кормовой частях самолета, и в оконечных частях крыльев самолета. Техническим результатом является повышение достоверности и информативности измерения высоты морских волн с борта летательного аппарата для обеспечения посадки на морскую поверхность. 3 ил.

Изобретение может быть использовано для определения океанографических характеристик и выявления их пространственного распределения. Сущность: система включает подспутниковые (судовые) и спутниковые средства измерений океанографических характеристик. Подспутниковые средства измерений представлены пятью наборами измерительных датчиков и комплексных измерительных устройств, первый (1) из которых размещен на носовой части судна, находящейся под водой, второй (2) - на носовой части судна, находящейся над водой, третий (3) - на борту судна, четвертый (18) - на дрейфующих буях, а пятый (19) - на спускаемых за борт зондах. Первый (1) набор состоит из датчиков температуры, электропроводности и давления морской воды, концентрации кислорода, показателя рассеяния света в воде, устройства (12) забора забортной морской воды. Второй (2) набор состоит из датчиков температуры, влажности и давления атмосферного воздуха, направления и скорости приводного ветра, измерителя флюоресценции фитопланктона и растворенного (желтого) органического вещества, измерителя (радиометра) радиационной температуры морской поверхности и измерителя спектральных яркости неба, яркости моря и облученности морской поверхности солнечным излучением. Третий (3) набор состоит из измерителя спектрального показателя ослабления света морской воды, измерителя флюоресценции хлорофилла фитопланктона и растворенного (желтого) органического вещества, измерителя концентрации хлорофилла и растворенного (желтого) органического вещества, измерителя концентрации каротиноидов, феофитина, углерода. Четвертый (18) набор состоит из датчиков измерения температуры воздуха, скорости и направления ветра, атмосферного давления, электропроводности воды, температуры воды в поверхностном слое, гидростатического давления, высоты, скорости, периода и направления морских волн. Пятый (19) набор состоит из устройств измерения составляющих вектора подводных течений, скорости распространения звука, температуры, относительной электропроводности, гидростатического давления, концентрации растворенного кислорода, показателя ионов водорода, пороговой чувствительности концентрации сульфидов на двенадцати горизонтах до глубины 250 м. Спутниковые средства измерений включают устройство (6) определения координат судна и устройство (8) определения координат луча сканирования водной поверхности искусственным спутником Земли. Показания подспутниковых средств измерений используют при корректировке спутниковых данных в устройстве (11) корректировки спутниковой информации и хранения океанографических данных. Технический результат: повышение информативности и достоверности при определении океанографических характеристик и выявлении их пространственного распределения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и может быть использовано для определения статистических характеристик морского волнения с борта движущегося судна. Техническим результатом является повышение достоверности и информативности измерения высоты морских волн. В способе измерения высоты морских волн определяют расстояние до водной поверхности по времени задержки отраженного от водной поверхности сигнала с помощью сосредоточенной приемоизлучающей системы, определяя ее углы наклона и медленно меняющихся составляющих углов наклона. По величине углов наклона и расстоянию до водной поверхности приемоизлучающей системы вычисляют расстояние по вертикали от уровня приемоизлучающей системы до уровня точки отражения на водной поверхности. Вычисляют вертикальное перемещение приемоизлучающей системы. Определяют профиль морских волн. Высоту волны заданной обеспеченности определяют в зависимости от относительной среднеквадратичной ширины спектра волнового процесса, путем определения основных статистических характеристик среднего периода первичных колебаний, среднего периода максимальных значений амплитуд, средней высоты волн, на основе исходной информации, получаемой измерением первичными измерительными средствами ординат, скоростей и ускорений вертикальных колебаний волнового процесса.
Наверх