Solid runoff assessment of Moscow territory

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Over half of the existing river valleys and gullies on the territory of Moscow (within the Moscow Ring Road) for the XVIII–XX centuries were buried because of land development. Along with this, a network of storm-water drains (underground pipes) was built with an average density of 6.9 km/km2. Now the impermeable surfaces (roofs of buildings, sidewalks, roads etc.) cover 50% of total Moscow territory. Surface runoff, including soil, suspended and dissolve loads now enters remaining streams and ponds through storm-water network. It has been estimated, that on average the annual solid runoff from the surface area of 880 km2 is about 160–250 m3/km2 (or 2.6–4 ton/ha per year). About 100 m3/km2 of sediment per year is being washed off from flat surfaces (e.g. fluvial terraces) with amplitudes of less than 6–7 m. The reason of increase sedimentation and dissolved substances in runoff is a poor maintained storm-water network, extensive urban development, and intensification of aeolian transit from construction sites. The total quantity of particulate matter (suspended or bedload) coming from the storm-water drains lead to an explosive increase in sediment runoff exceeding the transporting capacity of the preserved rivers. The potential of the Moskva River to remove the increased runoff of sediments and pollutants has now been completely exhausted.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. A. Nekhodtsev

Lomonosov Moscow State University; Weizmann Institute of Science

Author for correspondence.
Email: nekhodtsev.v@gmail.com

Faculty of Geography

Russian Federation, Moscow; Rehovot, Israel

G. D. Emdin

ITMO University

Email: nekhodtsev.v@gmail.com
Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Bogomolova T.G., Kurochkina V. A. (2010). Pollution of urbanized rivers and engineering conception for reclamation and improvement of river ecology. Vestnik MGSU. № 4–2. P. 399–404. (in Russ.)
  2. Eremina I.D. (2019). Chemical composition of atmospheric precipitation in Moscow and the trends of its long-term changes. Vestnik Mosk. Un-ta. Ser. 5. Geografiya. № 3. P. 3–10. (in Russ.)
  3. Geologicheskii atlas Moskvy m-ba 1 : 10 000 (v 10 tomakh s poyasnitel'noi zapiskoi) (Geological Atlas of Moscow scale 1:10 000 (1–10 Vol. with explanatory note). (2010). Moscow: SOE Mosgorgeotrest (Publ.). (in Russ.)
  4. Ivlev A.P. (1954). Pod ulitsami goroda (Under the City’s Streets). Moscow: Public utilities government of RSFSR (Publ.). 48 p. (in Russ.)
  5. Koronkevich N.I., Bibikova T.S., Dolgov S.V. et al. (2017). Hydrological effects of industry in catchment area. In: Vodnye resursy: novye vyzovy i puti resheniya. Novocherkassk: Lik (Publ.). P. 78–84. (in Russ.)
  6. Koronkevich N.I., Melnik K.S. (2015). Runoff transformation under the effect of landscape changes in the Moskva R. Basin and in the territory of Moscow City. Water Resources. Vol. 42. P. 159–169. (in Russ.) https://doi.org/10.1134/S0097807815020062
  7. Koronkevich N.I., Melnik K.S. (2017). Changes in Moskva R. runoff under anthropogenic impacts. Water Resources. Vol. 44. P. 1–11. (in Russ.) https://doi.org/10.7868/S0321059617010072.
  8. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2009). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2009 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2009). Moscow: Formula Tsveta (Publ.). 209 p. (in Russ.)
  9. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2010). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2010 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2010). Moscow. 135 p. [Electronic data]. Access way: https://www.mos.ru/eco/documents/doklady/view/63261220/ (access date: 22.06.2022) (in Russ.).
  10. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2012). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2011 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2011) Moscow: Spetskniga (Publ.). 150 p. (in Russ.)
  11. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2013). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2012 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2012). Moscow: Spetskniga (Publ.). 178 p. (in Russ.)
  12. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2014). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2013 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2013). Moscow: LARK LTD (Publ.). 222 p. (in Russ.)
  13. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2015). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2014 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2014) Moscow: DPiOOS, NIA-Priroda (Publ.). 384 p. (in Russ.)
  14. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2017). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2016 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2016) Moscow: DPiOOS, NIiPI IGSP (Publ.). 363 p. (in Russ.)
  15. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2018). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2017 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2017). Moscow: DPiOOS (Publ.). 358 p. (in Russ.)
  16. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2019). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2018 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2018). Moscow: DPiOOS, NIiPI IGSP: Studio Arrou (Publ.). 247 p. (in Russ.)
  17. Kul’bachevskii A.O. (Ed.). (2020). Doklad o sostoyanii okruzhayushchei sredy v gorode Moskve v 2019 godu (Report about situation of the Moscow environment in 2019). Moscow: DPiOOS (Publ.). 222 p. (in Russ.)
  18. Likhacheva E.A. (Ed.). (2017). Geomorfologiya gorodskikh territorii: konstruktivnye idei (Urban Geomorphology: Constructive Ideas). Moscow: Media-Press (Publ.). 176 p. (in Russ.)
  19. L’vovich M.I. (1986). Voda i zhizn’: vodnye resursy, ikh preobrazovanie i okhrana (Water and life: Water resources, their transformation and protection). Moscow: Mysl’ (Publ.). 254 p. (in Russ.)
  20. Nasimovich Yu.A. (1996). Annotirovannyi spisok nazvanii rek, ruch’ev i ovragov Moskvy (Annotated List of Moscow’s Rivers, Streams and Ravines Names). Moscow: VINITI RAN (Publ.). 114 p. (in Russ.)
  21. Nekhodtsev V. A. (2021). Consequences of Man-Made Burial of Rivers in Cities (Case of Moscow). Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya. № 2. P. 238–247. (in Russ.). https://doi.org/10.31857/S2587556621020126
  22. Nekhodtsev V. A. (2012). The erosion and channel processes and subrelief of the underground water courses. In: Speleologiya i spelestologiya: sbornik materialov konferentsii. № 3. P. 231–236. (in Russ.)
  23. Shchegolkova N.M., Venitsianov E.V., Rybka K.Yu. et al. (2016). Long-term dynamics of self-cleaning processes as an integral indicator for the selection of control actions (in case of the Moscow River). Vodnoe khozyaistvo Rossii. № 4. P. 103–117. (in Russ.)
  24. Turalina T.S. (2010). Development of a system for processing sandy-silty soil formed in the SUE “Mosvodostok”, with the production of commercial sand fractions. Vodoochistka. Vodopodgotovka. Vodosnabzhenie. № 11 (35). P. 20–24. (in Russ.)
  25. Voronov Yu.V., Yakovlev S.V. (2006). Vodootvedenie i ochistka stochnykh vod (Wastewater disposal and treatment). Moscow: Assotsiatsii stroitelnykh vuzov (Publ.). 704 p. (in Russ.)
  26. Weather schedule. [Electronic data]. Access way: https://rp5.ru/ (access date: 24.05.2022)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Sand and clay on the roadway during light rain is an indicator of active solid runoff from the urban area. Photo by V. A. Nekhodtsev.

Download (312KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Techno-alluvial deposits in the Kalitnikovskii Creek drain in 2011: dismantling of the concrete dam (a); techno- alluvial deposits 265 m above the dam at the point of narrowing of the collector (б); after dam dismantling the stream began to rapidly cut into sediments (в, г). Photos by S. A. Kornev and V. A. Nekhodtsev.

Download (3MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Scheme for calculating the volume of techno-alluvial deposits in the collector of Kalitnikovskii Creek: a cross section of a partially filled pipe (a); a subhorizontal section of the pipe with 2.13 m diameter (б); a section of a slightly inclined pipe with 1.5 m diameter (в). Compiled by the authors.

Download (114KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The scheme of the catchment of the fragment of the Kalitnikovskii Creek. 1 — the main pipe with 1.5–2.4 m diameter; 2 — a section of the pipe with accumulated techno-alluvial deposits; 3 — small storm drains tributaries; 4 — the boundary of the drainage basin; 5 — a fragment of the original scheme of the storm drains network SUE “Mosvodostok” indicating the distances between the hatches and the drainage gratings (above; in meters) and the diameter of the pipes (bottom; in millimeters). Compiled by V.A. Nekhodtsev.

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».