PALEOHYDROLOGY OF RIVERS IN THE DON RIVER BASIN
Authors: Сидорчук А.Ю. , Борисова О.К. , Панин А.В. 
Published: July 2024

На основе морфометрии палеорусел реконструирован гидрологический режим крупных меандрирующих рек, существовавших в бассейне реки Дон 18–14 тыс. лет назад. Для палеогидрологических реконструкций применялся метод морфометрических зависимостей, полученных на основе гидравлической геометрии речных русел – связи между шириной русла и средним максимальным расходом воды и отношения между максимальным расходом половодья и площадью водосбора. Реконструированные палеовеличины максимального суточного слоя поверхностного стока в период снеготаяния составили на севере бассейна р. Дон, в перигляциальной лесостепи, до 120 мм/сут и в центральной части бассейна, в перигляциальной степи, 20–30 мм/сут. Средний по бассейну суточный максимальный слой стока составил около 50 мм, что более чем в шесть раз превышает современное значение. Годовой сток рек был рассчитан по соотношению среднего за половодье и среднего максимального слоя стока с помощью упрощенной модели снеготаяния с учетом температур воздуха на территориях современных аналогов климата и ландшафтов бассейна р. Дон в древности. Общий годовой сток с территории бассейна р. Дон составлял около 113 км3, что в четыре раза больше современного стока из того же бассейна. Из этих оценок годового и особенно максимального стока следует наличие обильных зимних осадков при коротком и быстром снеготаянии в период формирования больших палеорусел.

The hydrological regime of large meandering rivers that existed in the Don River basin 18–14 thousand years ago was reconstructed using paleochannel hydraulic geometry, in particular, bankfull width. For paleohydrological reconstructions, the method of regime equations was used. The relationship between the channel bankfull width and the average maximum discharge is derived from the data on the modern channels. This equation is applied for calculating the maximum discharges of the paleorivers using bankfull width of paleochannels. Then, relationships are constructed between the calculated maximum paleodischarges and catchment areas for the territories within the Don River basin with homogeneous paleolandscapes. On this basis, specific discharges are calculated for elementary catchments. They do not depend on the catchment area and therefore can be mapped. The reconstructed maximum daily specific discharges during the snowthaw period were up to 120 mm/day in the north of the Don River basin, in the periglacial forest steppe, and 20–30 mm/day in the central part of the basin, in the periglacial steppe. The average daily maximum runoff depth for the basin was about 50 mm, which is more than six times higher than the current value. The annual river runoff was calculated from the ratio of the average flood and the average maximum runoff depth using a simplified snowthaw model, taking into account air temperatures within the modern region-analogues. The total annual runoff from the territory of the Don River basin was about 113 km3, which is four times the modern runoff from the same basin. From these estimates of the annual and especially maximum discharges, it follows that there was abundant winter precipitation with short and rapid snowmelt during the formation of large paleochannels.