Assessment of surface and underground components of river runoff by water mineralization
Authors: Марков М.Л. 
Published: July 2024

Оценка генетических составляющих речного стока является одной из актуальных задач, стоящих перед гидрологами и гидрогеологами. Для объективного определения составляющих речного стока (поверхностной и подземной) используются трассеры, к которым относятся изотопные и гидрохимические. Цель статьи оценить возможность определения речного стока и его подземной составляющей на основе данных наблюдений за минерализацией воды. Исследования выполнены по результатам четырёхлетних наблюдений на реке Полометь в Новгородской области. Площадь водосбора реки до расчётного створа в деревне Яжелбицы составляет 631 км2, средний многолетний расход воды – 7,7 м3/сек. Для регистрации минерализации использовались в полевых условиях портативные тестеры воды. Измерения проводились с частотой один раз в сутки в период формирования весеннего половодья и дождевых паводков и одно измерение за пять суток в период меженного стока. Результаты исследований позволили выявить устойчивую зависимость минерализации с расходом воды. Среднее отклонение суммарного объёма годового речного стока, рассчитанного по минерализации, от измеренных значений находится в пределах ±10%. Существенное различие минерализации подземных и поверхностных вод (до 180 мг/л) позволило оценить генетические составляющие речного стока. Питание реки Полометь подземными водами, оценённое по минерализации, составляет 40–45% от общего речного стока. Выявлена его внутригодовая динамичность. Результаты исследований показали, что режимная информация о минерализации даёт возможность определять расход воды в реке в условиях, когда невозможно выполнить измерения стандартными методами по технике безопасности, или в условиях существенного нарушения связи расхода с уровнем из-за ледовых образований, зарастания русла, подпора, выхода воды на заросшую пойму и так далее.

The purpose of the article is to evaluate the possibility of determining river runoff and its underground component based on observations of water mineralization. The study was conducted based on the results of four-year observations on the Polomet River in the Novgorod region. The catchment area of the river to the project site is 631 km2, the average long-term water consumption is 7.7 m3/sec. Measurements of mineralization by the water tester were carried out with a frequency of once a day during the formation of spring and rain floods and one measurement for five days during low-water runoff. A stable dependence of mineralization on water consumption has been revealed. The error in determining the annual river flow calculated by mineralization is ± 10%. A significant difference in the mineralization of underground and surface waters (up to 180 mg/l) made it possible to evaluate the genetic components of river runoff. The supply of the river with groundwater is 40-45% of the total river flow. Its intra-annual dynamics is revealed. It has been established that the regime information on mineralization allows us to determine the water flow rate in conditions of a significant violation of its connection with the water level due to ice formations, overgrowth of the riverbed, water outflow into the overgrown floodplain, and so on.