ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ ВОДНОСТИ РЕКИ НЕВА ЗА 160 ЛЕТ

Река Нева — ключевой водоток Северо-Западного региона России, играющий важную роль в формировании водного баланса Санкт-Петербурга. Благодаря равномерному и богатому водному питанию, обусловленному наличием крупного водоема-аккумулятора — Ладожского озера, Нева характеризуется стабильным гидрологическим режимом, отличающим её от многих других рек европейской части России. [1]

В условиях наблюдающихся климатических изменений и трансформации ландшафта водосборного бассейна важно оценить долговременные и сезонные изменения водности реки. Изменения стока могут оказывать влияние на водоснабжение, судоходство, затопляемость прибрежных территорий, а также на функционирование гидротехнических сооружений.

Водность Невы колеблется от года к году, хотя и не очень сильно. Бассейн реки Невы обладает рядом примечательных особенностей, благодаря которым Нева в отличие от других рек получает обильное и равномерное водное питание круглый год; ее водный, термический и химический режим обладает высокой степенью зарегулированности. [2, 3]

Целью настоящей работы является анализ многолетних колебаний расхода воды в реке Нева, с акцентом на выявление трендов и сезонных сдвигов в распределении стока, с учётом статистических характеристик и потенциальных причин.

Анализ графика среднегодового расхода воды реки Нева (в районе д. Новосаратовка) за период 1980–2020 гг. (рис. 1) показывает следующие особенности:
 

Рисунок 1. График водности реки Нева (Новосаратовка) за период 1859-2020 гг.

Тренд: Линия тренда имеет отрицательный наклон, что указывает на общее снижение среднегодового расхода воды на протяжении исследуемого периода. Коэффициент детерминации (R²) = 0.22: это означает, что линейная модель объясняет лишь 22% дисперсии в данных. То есть тренд существует, но он не доминирует — присутствует значительная межгодовая изменчивость. Коэффициент корреляции = -0.47 (p = 0.0019): Связь между годом и расходом умеренно отрицательная и статистически значимая. Это подтверждает наличие тенденции к уменьшению водности.

На представленной диаграмме (рис. 2) показано сравнение среднемесячных расходов воды реки Нева (в районе д. Новосаратовка) для двух временных периодов: до 1980 года и после 1980 года. Наблюдается увеличение среднемесячных расходов воды в зимние и весенние месяцы (особенно в январе–апреле) после 1980 года. В летний период (май-октябрь) изменения обратные и менее выражены.

Рисунок 2. Диаграмма сравнения среднемесячных расходов воды Невы до и после 1980 г.

Это может свидетельствовать о сезонной перестройке стока, вероятно, связанной с климатическими изменениями (увеличением талых вод, смещением паводкового периода и пр.).

Таблица 1.

 Характеристики расходов воды по реке Нева (Новосаратовка) за имеющийся 160-летний период наблюдений (1859— 2020 гг.)

Водность Невы колеблется и в течение года. Максимальный расход воды в году бывает в июне, когда уровень Ладоги достигает наивысшего положения. В маловодные по весне, но с дождливым летом годы максимум расхода смещается на август — октябрь. Минимальные годовые расходы большей частью приходятся на начало зимы, когда замерзает Шлиссельбургская губа и вследствие появления торосистого ледяного покрова, а также скопления шуги резко сокращается площадь живого сечения реки на отмели перед истоком. В этот момент расход воды в Неве уменьшается на 40—60 %.

Выводы:

• Среднегодовой расход воды в реке Нева в районе д. Новосаратовка демонстрирует умеренное, но статистически значимое снижение в период 1980–2020 гг.
• Отмечена сезонная перестройка стока: увеличение зимне-весенних расходов и незначительное снижение летних, вероятно, вследствие изменения характера снежного и дождевого питания.
• Долговременные минимумы и максимумы расходов наблюдались в экстремальные годы (например, 1924 и 1940 гг.), что подчёркивает значительную межгодовую амплитуду.
• Внутригодовая изменчивость водности связана с гидродинамикой Ладожского озера, ледовыми процессами и дождевыми максимумами. Однако для более точных выводов необходим дополнительный анализ климатических данных, изменений в водосборном бассейне и данных по регулированию стока. [4]

Заключение

Проведённый анализ позволяет утверждать, что несмотря на общую стабильность водного режима Невы, за последние десятилетия наблюдаются важные тенденции: умеренное снижение среднегодовых расходов, сдвиг сезонной структуры стока и рост внутригодовой изменчивости. Эти изменения могут быть обусловлены совокупным воздействием климатических факторов, в том числе потеплением и перераспределением осадков, а также изменениями в водохозяйственной эксплуатации бассейна. Для уточнения причин необходим комплексный подход с учётом климатических и гидрологических данных, а также сценариев будущего водопользования. Полученные результаты следует учитывать при планировании адаптационных мер и управлении водными ресурсами в регионе.