MINIMUM LENGTH OF SUSPENDED SEDIMENT YIELD TIME-SERIES FOR A PROPER ESTIMATION OF SPATIO-TEMPORAL VARIABILITY OF EROSION RATES IN RIVER BASINS
https://doi.org/10.15356/0435-4281-2017-1-19-29
Abstract
River suspended sediment yield (R) is one of the proxies of erosion activity and mechanical denudation in river basins, that can vary greatly both in space and time. A number of R-databases have been collected and permitted to reveal regional and global patterns of erosion. One of the main shortcomings of these databases is the high presence of relatively short time-series, which influences greatly the reliability of resultant assessments of spatial erosion patterns. It is necessary to determine the minimum time-series length reliable for assessment of suspended sediment yield spatio-temporal variability, erosion rate mapping and theoretical issues. The author’s original method was used to analyze long term time-series from 84 hydrological stations over the former USSR and determine the t values of 9.1±1.2 and 7.6±1.2 years for assessment of spatial and temporal variability of R, respectively. In case of spatial variability of R in small river basins, reliable time series are 10+ years in lowland landscapes and 6–7 years in highlands, for medium and large basins the t-values are 5 and 10 years respectively. Given that the majority of hydrological stations are located in lowlands and low mountains, the author recommends to base regional and global hydrogeomorphological studies on suspended sediment yield time series not shorter than 10–11 years.
References
1. Дедков А.П., Мозжерин В.И. Эрозия и сток наносов на Земле. Казань: Изд-во КазГУ, 1984. 264 с.
2. Копалиани З.Д. О соотношении расходов донных и взвешенных наносов в реках // Гидрофизические процессы в реках и водохранилищах. М.: Наука, 1985. С. 143–147.
3. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Т. 1. Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 608 с.
4. Corbel J. L’erosion terrestre, etude quantitative (methodes, techniques, résultats) // Ann. Geogr. 1964. Vol. 73. No. 398. P. 385–412.
5. Holeman J.N. The sediment yield of major rivers of the World // Water resources research. 1968. Vol. 4. P. 737–747.
6. Jansen J.M.L. and Painter R.B. Predicting sediment yield from climate and topography // J. Hydrology. 1974. Vol. 21. No. 4. P. 371–380.
7. Milliman J.D. and Meade R.H. World-wide delivery of river sediment to the oceans // J. Geology. 1983. No. 91. P. 1–21.
8. Walling D.E. and Webb W.B. Patterns of sediment yield // Background to Palaeohydrology / Ed. by K.J. Gregory. Chichester (UK): Willey, 1983. P. 59–100.
9. Jansson M.B. A global survey of sediment yield // Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography. 1988. P. 81–98.
10. Львович М.И., Карасик Г.Я., Братцева Н.П., Медведева Г.П. Современная интенсивность внутриконтинентальной эрозии суши земного шара. Результаты исследований по международным геофизическим проектам. М.: Межвед. геофиз. комитет, 1991. 336 с.
11. Milliman J.D. and Sivitsky J.P.M. Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the oceans: the importance of small mountainous rivers // J. Geology. 1992. No. 100. P. 525–544.
12. Ludwig W. and Probst J.-L. River sediment discharge to the oceans: present-day control and global budgets // Amer. J. Science. 1998. No. 298. P. 265–295.
13. Дедков А.П., Гусаров А.В., Мозжерин В.И. Современная пространственно-временнáя изменчивость речного стока взвешенных наносов в Мировой океан: природная и антропогенная составляющие // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2007. № 5. С. 387–395.
14. Гусаров А.В. Основные закономерности соотношения русловой и бассейновой составляющих эрозии и стока взвешенных наносов в речных бассейнах Северной Евразии // Геоморфология. 2015. № 4. С. 3–20.
15. Сафина Г.Р. Аномальная эрозия и сток наносов на востоке Русской равнины // Геоморфология. 2004. № 3. С. 100–108.
16. Climate change 2007: The physical science basis / Ed. by S. Solomon, D. Qin, M. Manning et al. Cambridge: New York: Cambridge University Press, 2007. 996 p.
17. Мозжерин В.И., Тукаев Р.М. Статистический анализ временной изменчивости жидкого и твердого стока рек Приуралья и Поволжья // Физико-географические основы развития и размещения производственных сил Нечерноземного Урала. Пермь: Изд-во ПермГУ, 1991. С. 107–115.
18. Сваричевская З.А., Селиверстов Ю.П. Эволюция рельефа и время: геоморфологическая хронология. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1984. 237 с.
19. Рысин И.И. Овражная эрозия в Удмуртии. Ижевск: Изд-во Удмурт. ун-та, 1998. 276 с.
20. Государственный водный кадастр (до 1978 г. под названием “Ресурсы поверхностных вод СССР”). Л.: Гидрометеоиздат, 1966–1980. T. 1–16.
21. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов. М.: Мир, 1976. 756 с.
22. Сток наносов, его изучение и географическое распределение / Под ред. А.В. Караушева. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 240 с.
23. Bobrovitskaya N.N. Long-term variations in mean erosion and sediment yield from the rivers of the former Soviet Union // IAHS-AISH Publ. 1996. No. 236. P. 407–413.
Review
For citations:
Gusarov A.V. MINIMUM LENGTH OF SUSPENDED SEDIMENT YIELD TIME-SERIES FOR A PROPER ESTIMATION OF SPATIO-TEMPORAL VARIABILITY OF EROSION RATES IN RIVER BASINS. Geomorfologiya. 2017;(1):19-29. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/0435-4281-2017-1-19-29
Views:
593
Email this article 