Введение
Глава 1. Методика моделирования региональных характеристик стока и показателей экологического состояния регионов, зависящих от стока 10
1.1. Существующие цели прогноза стока 10
1.2. Основные методы моделирования стока для решения задач прогноза и управления в водном хозяйстве и гидротехнике 11
1.3. Проблемы учета региональной специфики управления природопользованием и водопользованием. Специфические особенности динамики сложных систем и возможности их формализации 17
1.4. Базовые принципы методологии интегрального моделирования. Эффект аутостабилизации в природе и в моделях 21
1.5. Минимальные модели 22
1.6. О возможности применения системного анализа для формального описания природного территориального комплекса 24
1.7. Обзор методов интегрального геоэкологического моделирования и прогнозирования. Существующие методы моделирования стока 29
1.8. Выводы 32
Глава 2. Моделирование поверхностного стока, пополнения грунтовых водозапасов и морфодинамики гидросети 34
2.1. Общие принципы 34
2.2. Моделирование динамики стока. Моделирование поверхностного стока и пополнения грунтовых водозапасов 36
2.3. Моделирование грунтового стока и грунтовых водозапасов 37
2.3.1. Моделирование динамики грунтовых вод и грунтового питания рек 37
2.3.2. Влияние внутригодовой неравномерности осадков на формирование стока
2.4. Моделирование влияния растительности на сток, увлажнение территории и характеристики приземного микроклимата 44
2.4.1. Моделирование влияния растительности на температуру приземного слоя воздуха и скорость ветра 44
2.4.2. Моделирование влияния леса на структуру стока 45
2.4.3. Моделирование влияния растительности на испарение 47
2.4.4. Моделирование влияние леса на осадки. Результирующее влияние леса на сток 50
2.5. Моделирование процессов эрозии и динамики верхних звеньев гидросети. Описание блока морфодинамики гидросети 55
2.5.1. Имитационная модель интенсивности склоновых процессов 55
2.5.2. Система гидросети и сети временных водотоков. Параметры распределения по глубинам и моделирование их динамики во времени... 52
2.5.3. Моделирование изменений густоты овражно-бал очно-долинной сети 61
2.5.4. Изменения ширины днищ и крутизны бортов долин. Оценки и возможности их моделирования 64
2.5.5. Блок морфодинамики гидросети как минимальная модель динамики густоты и глубины расчлененности рельефа. Исследование с помощью пространственной модели развития эрозионной сети 65
2.5.5.1. Постановка задачи. Описание пространственной модели развития эрозионной сети 65
2.5.5.2. Верификация модели 71
2.5.5.3. Результаты имитационных экспериментов 73
2.5.6. Некоторые вопросы верификации блока морфодинамики гидросети 77
2.5.7. Учет неоднородности территории при оценке и моделировании динамики состояний элементов природных территориальных комплексов 82
2.5.7.1. Типы местности в пределах регионов и основные принципы моделирования динамики геоэкосистем с учетом неоднородности территории 82
2.5.7.2. Понятие структурной однородности территории и проблемы ландшафтного районирования для информационного обеспечения модели 87
2.6. Моделирование динамики заболоченности 90
2.7. Моделирование динамики мерзлотных условий 94
2.7.1. Общая постановка задачи 94
2.7.2. Основные переменные и концептуальная схема построения модели 96
2.7.3. Основные зависимости блока динамики мерзлотных условий 103
2.7.4. Моделирование динамики термокарста 105
2.7.5. Верификация блока динамики мерзлотных условий 107
2.8. Общая структура модели стока 111
2.8.1. Схема строения модели динамики стока и составляющих 111
2.8.2. Программная реализация модели стока 111
2.8.3. Функциональная схема программной реализации модели 113
Глава 3. Верификация модели динамики вод суши 118
3.1. Верификация блока на примере моделирования ряда локальных ситуаций 118
3.2. Верификация блока на примере моделирования динамики стока Волгис 1913 по 1980 гг 120
Глава 4. Примеры использования модели для решения практических задач 126
4.1. Прогноз изменений стока и морфодинамики гидросети вследствие глобального потепления климата для оценки перспектив развития речного транспорта России 126
4.2. Использование прогнозов изменений морфодинамики гидросети в Северных районах Тюменской области (СРТО) вследствие глобального потепления для оценки проблем газовой отрасли 138
4.2.1. Ключевые проблемы работы отрасли на территории Западной Сибири, обусловленные спецификой природных условий 138
4.2.2. Опасные природные явления на территории севера Западной Сибири, влияющие на функционирование газовой промышленности. Природные явления, влияющие на переходы газопроводов через реки... 140
4.2.3. Влияние изменений климата на функционирование газовой промышленности 147
4.2.4. Формулировка задачи для геоэкологических исследований с целью оценки влияния глобального потепления на функционирование газовой промышленности 150
4.3. Общая характеристика геоэкологических и геокриологических условий севера Западной Сибири и прогноз их изменений в результате глобального потепления
4.4. Проблемы транспортировки газа и их возможное обострение в связи с изменениями природной среды вследствие глобального потепления
4.4.1. Участки переходов газопроводов через реки
4.4.2. Линейные участки газопроводов
4.4.3. Проблемы освоения новых месторождений в условиях изменения природной среды вследствие глобального потепления климата
4.4.4. Выводы 167
Заключение
Литература
Приложение
