Кафедра гидрологии суши
Научная работа занимает важное место в деятельности кафедры гидрологии суши. Каждый год сотрудники и студенты кафедры принимают участие в научных исследованиях по грантам и договорным работам.
В настоящее время на кафедре наиболее интенсивно развиваются следующие научные направления:
- Географо-гидрологические исследования водных объектов суши — ведущий ученый: профессор В.С. Вуглинский, доцент Г.В. Пряхина
- Моделирование гидрологических процессов — ведущий ученый: доцент Т.А. Виноградова, доцент О.М. Макарьева
- Экологические проблемы водных объектов суши — ведущий ученый: профессор В.В. Дмитриев
Основы комплекса географо-гидрологических исследований водных объектов суши были заложены основателем кафедры, В. Г. Глушковым. Водные объекты здесь представляются как неотъемлемые элементы географического ландшафта, свойства которых неразрывно связаны с окружающей средой. Географо-гидрологическая концепция предполагает обязательное изучение генезиса гидрологических явлений, взаимосвязей между различными объектами гидросферы, а также между гидросферой и другими компонентами природного комплекса. В рамках направления ведется тесное сотрудничество с кафедрой физической географии СПбГУ и Русским географическим обществом: проводятся экспедиционные работы в горных районах Алтая и Саян по изучению формирования стока горных водосборов, выполняется работа по грантам РФФИ.
В результате серии экспедиций получены уникальные данные о процессах формирования стока в горных областях юга Восточной Сибири, рассчитаны водно-физические характеристики почв. В настоящее время материалы экспедиционных исследований используются для анализа и расчетов стока рек Алтая и Саян с помощью модели «Гидрограф».
Направление «Моделирование гидрологических процессов» связано с многолетней работой на кафедре выдающегося гидролога, д.т.н., проф. Ю.Б. Виноградова. Юрий Борисович и Татьяна Александровна Виноградовы разработали целый комплекс гидрологических моделей, в основе которых лежит модель формирования стока с распределенными параметрами «Гидрограф». Модель позволяет, задаваясь стандартной входной метеорологической информацией и описывая процессы формирования стока на водосборе и факторы, влияющие на этот процесс с помощью ряда физически обоснованных параметров и характеристик, рассчитывать гидрограф стока в замыкающем створе. Эффективность модели была проверена на десятках водосборов России и мира.
Результаты многолетних исследований нашли отражение в более чем сотне статей и фундаментальных монографиях «Современные проблемы гидрологии» (пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / Ю. Б. Виноградов, Т. А. Виноградова. — М. : Издательский центр «Академия», 2010. — 304 с.) и «Математическое моделирование в гидрологии» (пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / Ю. Б. Виноградов, Т. А. Виноградова. — М. : Издательский центр «Академия», 2010. — 304 с.). В настоящее время работа над актуальными проблемами гидрологического моделирования ведется силами к.т.н., доц. Т.А. Виноградовой и к.т.н., доц. О.М. Макарьевой.
На кафедре также проводятся расчеты и изучение модели неустановившегося движения воды в реках и каналах. Программа написана Т.А. Виноградовой с использованием численной схемы Института гидродинамики АН.
Реализация научного направления «Экологические проблемы водных объектов суши» осуществляется силами кафедры и лаборатории «Моделирования и диагностики геосистем» под руководством профессора кафедры гидрологии суши, д.г.н. В.В. Дмитриева. Лаборатория в 2012 г. вошла в состав кафедры.
Объектами исследования являются разномасштабные водные геосистемы. Предметами исследования являются: состояние водных геосистем, степень их антропогенной трансформации, а также их неаддитивные (эмерджентные) свойства, прежде всего, устойчивость и экологическое благополучие. Цель исследований — разработка и апробация моделей количественной интегральной оценки устойчивости и экологического благополучия водных геосистем, создание информационно-программного комплекса анализа и оценки их состояния, устойчивости, благополучия на основе моделей информационного дефицита. В выполнении научно-исследовательских работ принимают участие студенты, магистранты и аспиранты. По результатам успешно защищаются дипломные, бакалаврские и магистерские работы. Результаты многолетних исследований нашли отражение в более чем 70 публикациях в научных журналах, монографиях и учебных пособиях.
Хорошей традицией стало привлечение к научным работам студентов кафедры. Практически после каждой полевой практики студентами совместно с научными руководителями подготавливаются статьи и доклады. В течение следующего за практикой учебного года студенты активно публикуются и выступают на конференциях.
Сотрудники кафедры ведет активную научную деятельность, участвуя в выполнении работ по грантам РФФИ, РГО, НИР СПбГУ:
Гранты РФФИ
- Развитие методов мониторинга устьевых областей рек на основе георадиолокации и интегральной оценки состояния водных объектов
- Факторы динамики умеренных и континентальных горных ландшафтов юга России от малой ледниковой эпохи до современности» «Разработка и апробация моделей продукционно-деструкционных отношений, самоочищения и интегральной оценки продуктивности водных экосистем
- Разработка и апробация моделей интегральной оценки экологического благополучия наземных и водных геосистем
- Горные геосистемы Северной Евразии в условиях глобальных изменений климата и трансформации режимов природопользования
- Факторы динамики умеренных и континентальных горных ландшафтов юга России от малой ледниковой эпохи до современности
- Разработка и апробация моделей продукционно-деструкционных отношений, самоочищения и интегральной оценки продуктивности водных экосистем
- Разработка и апробация моделей интегральной оценки экологического благополучия наземных и водных геосистем
- Организация и проведение комплексной географической экспедиции Санкт-Петербургского государственного университета
- Реакции структуры и функционирования горных ландшафтов на изменения климата
- Исследование распространения и трансформации речных вод в приливном эстуарии с использованием неконтактных методов натурных измерений и численного гидродинамического моделирования
- Оценка стоковых характеристик для горных бассейнов на основе комплексной модели формирования стока.
- Оценка современных изменений характеристик водного режима российской части бассейна Балтийского моря и их прогноз с учётом вероятных изменений климата, 2014-2015
- Методы расчета характеристик катастрофических паводков в бассейнах рек Черноморского побережья Краснодарского края в условиях нестационарности окружающей среды
- Изменения атмосферных и гидрологических режимов в северной Евразии, вызванные ожидаемым потеплением глобального климата в XXI веке, 2014-2016
Гранты РГО
- «Алтае-Саянская экспедиция РГО». 2010 г.
- «Полтора века открытий Русского географического общества в центре Азии».2011 г.
НИР СПбГУ
- «Организация и проведение комплексной географической экспедиции Санкт-Петербургского государственного университета»
Гранты Президента РФ
- Гидролого-геоинформационное моделирование зон затопления для паводкоопасных районов Ленинградской области
Кафедра реализует совместные научные проекты с Лабораторией полярных и морских исследований им. Отто Шмидта, в рамках которых студенты и молодые ученые получают возможность участия в экспедициях (Российская антарктическая экспедиция, экспедиция в дельту р. Лены, экспедиция Ямал-Арктика).
Каждые два года кафедра гидрологии суши организует международную конференцию «Виноградовские чтения» (2013, 2015 гг.). Конференция посвящена памяти выдающегося российского гидролога, профессора Юрия Борисовича Виноградова. В программу конференция традиционно включаются доклады ведущих российских и зарубежных специалистов и последующее их обсуждение с молодыми учеными и аспирантами, а также устные и стендовые доклады молодых ученых и аспирантов. Для молодых ученых проводятся практические занятия в рамках школы-семинара.