Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Методы краткосрочных и долгосрочных прогнозов половодья рек Лесостепной зоны на основе математической модели формирования тало-дождевого стока
ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
Автореферат диссертации по теме "Методы краткосрочных и долгосрочных прогнозов половодья рек Лесостепной зоны на основе математической модели формирования тало-дождевого стока"
ГОСУДАРСТШШЙ КОМИТЕТ СССР ПО ГИДРОМШ'ЕОРОЛОГШ
ОРДЕНА ЛЕНИНА ГИДЮШЕОШОГИЧЕСКИЙ ИАУЧНО-ИССДЕДОВАТКНЬСКИЙ ЦЕНТР СССР
На правах рукописи УДК 556.16.01(47)
В0Д01АСК0В Валерий Павлович
МВТО.ЦЦ КРАТКОСРОЧНЫХ И ДОЛГОСРОЧНЫХ ПРОГНОЗОВ ПОЛОВОДЬЯ РЖ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОЩ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗОРШРОВАШЩ ТАЛО-ДОКДЕБОГО ' СТОКА (НА ПРИМЕРЕ РЕК БАССЕЙНА ДЕСШ)
Спз циально с ть II.00.0? Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени каидадага географических наук
Москва, 1991
Работа выполнена в УкрНИГШ Научный руководитель: докгор географических наук
КОРЕНЬ В.И.
Официальные ошоненга: докгор географических наук
ХРИСТОФОРОВ A.B.
кшшядат физико-математических наук ДШВДЭВ В.Н.
Ведущая организация: Одесский гидрометеорологический институт
Защита диссертации состоится " 1Z " Фе&Рйля 1992 года в 00 часов на заседании Специализированного совета К 024.05.01 ордена Ленина Гидрометеорологического научно-исследовательского центра СССР. Адрес: 123376, Москва, ул.Большевистская, д.9-13, Гидрометцентр СССР.
С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Гидрометцентра СССР.
Автореферат разослан " 40 " ЯНвА РЯ 1992, г.
Ученый секретарь Специализированного -—
совета, кандидат географических наук y^tOiM—^ К.Н.Полякова
. ..А ОВЦАЯ ХАРАКТЕРНО ТИКА РЛШ1У
',''■',.Актуальность таад. Разработка методов прогнозов полоиоды? и обеспечение этими прогнозами различных отраслей народного хозяйства весьма актуальна, особенно в связи с созданием больашх водохранилищ крупных ГЭС, Чем больше зайяаговременность и чем выше точность прогнозов, тем более значителен эффект их использования. Сказанное в полной мэре относится к р.Днепр.
Поело сооружения на Днепре Каневской ГЭС р.Десна стали впадать в Канавское водохранилище; она дает основную часть ого бокового притока, который, в свою очередь составляет около 30$ притока к главному на Днепре водохранилищу - Кременчугскому; 0) решит регулирования стока Днепра этим водохранилищем в значительной степени зависит работа тигерасположенного каскада. ГУС, Отсюда следует необходишеть прогнозов весешюх'о стока р.Деснн.
Одним из путей увеличения заблаговременности прогнозов весеннего стока больших рок и притока вода в расположенное на них водохранилища является использование в методах этих прогнозов продвичисленного стока малых и средних рак по данишд об интенсивности снеготаяния и осадках. Такой путь был реализован автором в изложенных в диссертации методах прогноза весеннего стока р.Деснн и основных ее притоков. Для прогноза гидрографа стока шишх и средних рек за период половодья применена математическая шдоль тало-дождевого стока, разработанная з Гидрометцентре ССОР, после внесения в нее изменений, связанных о некоторыми особенностями весеннего сгока в лесостепной зоне. Гидрологический режим р.Десш! типичен для рек а?ой зоны.
Цель и задачи работы. Обосновать и практически разработать ряд методов долгоеххгишх й крагко^очлнх прогнозов весеннего и ежедневных расходов воды рек лесостепной зоиц в период
половодья на примера р.Даош. Расширить возможности использования математических моделей, описывающих основные процессы формирования талого стока в бассейне ц трансформации водных касс при формировании волны половодья. Создать погоды долгосрочных и краткосрочных прогнозов притока весенних вод Десны в Каневское водохранилище на Днепра.
Научная новизна работ».
I. В шдель тадо-дождевого стока Гидрометцентра СССР, разработанную для прогнозирования весеннего стока рек лесной зоны, внесены изменения и дополнения, учитывакцио особенности формирования половодья на раках лесостепной зоны
- разработана методика расчета снеготаяния по дашшы о максимальной температура воздуха за сутки с переменным во времени и по площади коэффициентом сгаивания снега; методика учитывает увеличение роли солнечной радиации в таяшш снега весной в лесостепной зоне,
- для случаев высокого половодья разработан способ расчета трансформации водоотдачи бассейна в расходы воды Десны у г.Чернигова ,
- для участков р.Десны, когда имеются данные о расходах воды во входных и выходных створах, предложена методика расчета трансформации волны половодья с учетом сосредоточенного бокового притока,
- разработана методика долгосрочного прогноза весеннего стока и максимального расхода воды рэк, формирующих приток воды в Каневское водохранилище,
- предложена методика краткосрочных прогнозов расходов воды р.Десны и основных ее иригоков в период половодья, в основе которой лежит модель формирования гало-довдового стока,
- разработана метопика долгосрочного прогноза гидаграфа вэ-сбшшго половодья,
- на основании корреляционного анализа полей запаса води в снежном покрова, а гакяе суточных осадков а темпоратуры воздуха в весенний период в бассейне Дэсны получены оценки точности вычисления их средних значений по площади в зависимости от размера последней и числа метеостанций.
Практическая ценность и внедрение результатов работк. Разработанная методика долгосрочных прогнозов весеннего стока и максимального расхода вода за период половодья используется в Гидрометцентра Украины для выпуска таких прогнозов по р.Десна у г.Чернигова (81400 км2) и с.Раздеты (36300 ем2) и р.Сейм у с.Мутино (¿5600 км2). Там же проходит производственные испытанкл методика краткосрочных прогнозов расходов воды с заблагоьремен-ностью до 5 сут. Использование райоти на практике подтверждено актом внедрения.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на конференции молодых ученых в УкрНИГШ (1988 г.), на гидрологической секции Ученого Совета УкрНИГШ и на семинаре по гидрологическим прогнозам Гидрометцентра СССР (1990 г.).
Публикации. Основные результаты работы опубликована автором в следувдюс статьях:
1. Точность оценки средней по площади температуру воздуха в предвесенний и весенний периоды в бассейне Верхнего Днестра; в соавторстве с М.П.Соседко. - Труда УкрНШ Госкомгидромега, 1984, вып.202, с.21-29.
2. Ддшшио точности оцеики сиегонакоплешш и динамики схоца снега на результаты расчета талого стока. Тру,ни УкрНШ Госкоигищю-мета, 1337, вып.222, с.90-95.
3. Реализация я особенности применения модели формирования талого в дождевого стока для водосборов Лесостепной воны ETC. -Труда УкрНИГМИ, 1991, вып.240, с.32-39
4. Определение параметров математической модели формирования га-ло-доадового стока применительно к вёболътш водосборам лесостепной зоны ETC; в соавторстве с В.И.Корнем. - Труды Гидрометцентра СССР, вып.320.
5. Долгосрочный прогноз гидрографа половодья р.Десны. - Деп. в УкрШЙНТИ 12.09.91, Ц 1269-Ук91. 18 с.
Структура и объем работы. Диссертация соотоиг из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы 182 сграниц, включая 26 таблиц, 57 рисунков; приложения Стабливд и графики) - 35 страниц.
СОДЕШНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность темы, сформулированы задачи работы л аннотированы основные результаты работы, имеющие научную новизну и выносимые на защиту.
В начале первой главы отмечено, что математическое моделирование еще не нашло широкого применения в практика гидрологических прогнозов и расчетов, в том числе в практике прогнозов половодья р.Даснн. В основе многих методов долгосрочных прогнозов весеннего стока равнинных рек лежат водаобалансовыа эмпирические зависимости величины этого стока or запаса воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния снега, осадков за период снеготаяния, запаса влага и глубины промерзания почвы в конца зимы. Зависимости устанавливаются по данным многолетних наблюдений гидрологических, метеорологических и агрометеорологических станций с учетом общего вида этой зависимости.
Далее говорится о работах по прогнозам весеннего стока
Днепра и Десны, ранее выполненных в УкрНГОЛИ. Отмечается, что и разработке методов прогнозов речного стока наибольшее распространение получили концептуальные модели его формирования. Рассмотрел ряд моделей, в том числе предложенных за рубзаом. Дана общая характеристика разработанной в Гидрометцентре СССР модели тало-доздевого стока рек лесной зоны и подробно описана часть модели, относящаяся к геплофизичаским процессам в зоне аэрации в зимний и взсенний периоды.
Изложены способы расчета неустановившегося движения воды в русле и их применение для прогнозов расходов воды реки. Основное внимание уделено исследованиям советских гидрологов (Г.П.Калинина, П.И.Милюкова, Р.А.Нежиховского и др.).
Одна часть второй главы диссертации посвящена фиэико-гоог-рафическиы условиям формирования половодья в бассейне р.Десны. Дана краткая характеристика рельефа и раотительного покрова. Наибольшее внимание уделено почвенному покрову и климату. Приведены карта, давдая представление о механическом составе почв бассейна Десны, и данные, характеризующие основные воднофизические свойства почв. Климатические условия в бассейне рассмотрены в основном с'точки зрения формирования снежного покрова. Приведен ряд данных относящихся к запасам вода в снежном покрове и в ледяной корке под снегом на поверхности почвы, срокам начала снеготаяния и схода снеиного покрова. Приведены также данные о глубине промерзания почвы в конце зимы по материалам наблюдений агрометеорологических станций.
Вторая часть згой главы посвящена результатам анализа формирования волны половодья р.Десны у Чернигова. Использованы многолетние данные о расходах вода р.Десны и е<? основных притоков. Приведен ряд гидрографов р.Дасны у г.Чернигова за период
половодья, отмечен их общий вид и различия ог года к году, дано объяснение этих различий. Результата анализа были использованы для выбора бассейнов, являющихся верхними частями бассейна Дэсны и ее притоков (Судосгь, Снов, Сейм), по которым предстояло вести расчеты стока в связи со стоящей задачей разработки методов прогнозов гидрографа и расходов воды р.Десны у Чернигова за период половодья на основе модели тало-дождевого стока.
13 третьей главе исследуется статистическая структура в бассейне Десны шлей осадков за сутки, запаса воды в снежном покрова и температуры воздуха с целью определения погрешностей вычисления их средних в зависимости от размера площади и числа метеорологических станций на ней. В исследовании использован большой материал соответствующих наблвдений станций. Приведены карты бассейна Десны с изокоррелягами суточных осадков, запаса воды в снежном покрове перед снеготаянием и максимальной температуры воздуха за сутки. Отмечена небольшая анизотропность полей первых двух величин. С учетом полученных параметров пространственных коррелящганных функций осадков, запаса воды в снеге и температуры воздуха определены и представлены • в виде таблиц вычисленные погрешности этих трех метеоэлементов в бассейне Десны для разного размера площади - от 3 до 20 гыс.км^ - при разном числе метеорологических станций. Общий вывод - средние значения осадков, запаса вода в снеге и температуры воздуха, вычисляемые по имеющемуся числу метеорологических станций в бабсейнв Десны имеют приемлемую точность. Эз>а оценка точносги была учтена при рассмотрении оценок точности методов прогнозов весеннего стока р.Десны.
В четвертой главе излагаются результаты реализации модели гало-дождевого стока Гидрометцентра "ССР в разработке методов прогнозов весеннего стока р.Дэскы. Как было отмечено выше, уело-
вия формирования половодья в ео бассейне типичны для лесостепной зоны. Обосновываются изменения, вносимые в расчеты по модели, относящиеся к отдельным ее блокам. Даются числовые значения параметров модели, часть которых определена способами оптимизация.
В начале главы приводится целый ряд зависимостей и формул, которые были использованы авторами модели тало-дождевого стока при ее реализации. Большинство из них использовано и в наших расчетах, относящихся к бассейну р.Десны. Одна часть параметров гдцели ymwubaar влияние на весенний сток зональных факторов, числовые значения которых практически но меняются в пределах границ зоны; другая - влияние локальных особенностей условий этого стока, числовые значения этих параметров уяо более или менее значительно меняются от бассейна к бассейну в пределах границ зоны.
В бассейне р.Десны, как п во всей лесостепной зоне, нередко значительная часть снеяного покрова огаиваег при небольшой отрицательной средней суточной температуре воздуха. Для лесной зоны это определенно нехарактерно. В связи с этим пришлось провести целый ряд сравнительных расчетов стаивают снега, используя ваз: среднюю суточную температуру воздуха, rait и максимальную за сутки. Числовые значения коэффициентов стаивают, при
расчета то сродней суточной температуре воздуха были приняты по литературным источникам: для поля 4, для леса 1,6 мм/сут,°С, Этот не коэффядазнг в расчетах по максимальной температуре воздуха считался переменным п определялся как
а -
п
где Д,^- число дней от даты солнечного равноденствия, 21 марта (эта дата близка к средней многолетней дате начала снеготая-и;1я в бассейне Десны) до даты, на которую вычисляется интенсивность таяния сизга, значения (Х.'п и ^ даются таблицей в за-висимзсти от широты места, го есть они меняются от бассейна к бассейну в зависимости от широты.
Расчеты по обоим способам в общем дали близгае результаты, хотя по второму способу несколько лучше. В расчеты были включе-ни годи с рашшми, средними, поздними сроками таяния снега, с различной интенсивностью снеготаяния и годы, когда в период таяния били возвраты морозов. Одним из критериев оценки точности расчетов была разница вычисленных и фактических сроков схода снежного покрова. В общем точность расчетов оказалась невысокой, особенно в годы, когда были перерывы в талнии снега и когда таяние снега носило солярный характер при большом суточном ходе температуры воздуха при отрицательных значениях в ночные часы.
В связи с такими результатами расчетов было предложено вычислять коэффициент сгаивания как
— То _ а" ~~ ¿2
(2)
//
где ССП - коэффициент сгаивания, определяемый по эмпирической зависимости количества растаявшего снега от суммы максимальных температур воздуха за сутки за время таяния; при установлении этой зависимости были использованы данные о максимальном запасе вода в пшеном покрове только за года, когда этот запас приходился на даты, близкие к 21 марта, дню солнечного равноденствия,
/о - продолжительность светлой части суток, определяемая по астрономическим таблицам по широте места, числу дней от даты
'I
солнечного равноденствия и склонении солнца.
Расчеты стаивания снега по данным о максимальной температуре воздуха за сутки с использованием переменного во времени и по площади коэффициента стаивания по (2) имеют в общем достаточную точность; это показало сравнение фактических сроков схода снежного покрова с вычисленным, измеренного запаса воды в снежном покрове по снегосъемкам с вычисленным на дату схода снега, а также расчеты гидрографа р.Десны за период половодья на основе модели гало-дождевого стока. Удовлетворительная точность была получена как для лет с перебойным таянием снега, так и для лег, когда таяние носило солярный характер, и следовательно, роль солнечной радиации в таянии была значительна. На рис.1 приведен фактический и рассчитанный ход стаивания снежного покрова в бассейне р.Снов - Носовка (приток р.Десны, площадь бассейна 7140 км^), за ряд лет, когда таяние снега проходило при разных погодных условиях.
Достигнутое повышение точности расчета интенсивности снеготаяния имеет существенное значение для повышения точности расчета и прогноза расходов вода р.Десны на основе модели гало-дож-дового стока, а следовательно и рек лесостепной зоны. Оно имеет значение и для идентификации параметров самой модели.
Точность расчетов и прогнозов стока и расходов воды за период половодья на основе модели тало-дождевого стока существенно зависит от надежности и точности определения числовых значений ее параметров, в том числе начальных значений. Параметры модели - параметр почвенного стока, коэффициент фильтрации выделенного слоя почвы, параметр задержания, коэффициент пропорциональности при расчете испарения и др., всего 16 параметров.
Для определения параметров методом оптнмазащаи использовал-
8,мм
ЧОг 1975 г.
20
б
1Л0 &0 ко о
10
20
0
л
10
IV
Рио.1. Ход снеготаяния в бассейне р.Снов-Носовка. Сплошная линия - раочет по данным о максимальной температуре воздуха за сутки по формуле (2); кружками показан запас воды в снеяном покрове по данным снегомерных съемок
ся метод Розенброка; при этом за критерий качества принята сумма квадратов отклонений фактических и рассчитанных расходов воды. Оптимизация параметров велась в два этапа. Первоначально оптимизировались наиболее значимые параметры, которые невозможно непосредственно измерить или вычислить пугом прямого расчета. Ос-'-' тальные параметры модели в оптимизацию не включались и их значения определялись по данным натурных измерений или по балансовым соотношениям. На втором этапе осуществлялась совместная оптимизация параметров первой я второй группы.
Предварительные расчеты показали, что в бассейне р. Десны условия и время стекания воды могут сильно меняться в зависимости от величины поверхностной водоотдача бассейна. В связи с этим для более гибкого описания трансформации поверхностной водоотдачи' в процессе формирования волны половодья предложено несколько изменить блок модели тало-довдевого стока, относящийся к расчету згой трансформации боз увеличения числа параметров са-!/юй дадели. Било обосновано и принято, что при поверхноотной водоотдаче бассейна, превышающей некоторое критическое значение ( ^кр )» условия стекания воды существенно меняются и, следовательно, менявтся параметры функции трансформации. Водоотдача
> //
^ ^ расчленялась на две составляющие ( у. и ^ ), каждая из
которых трансформировалась по своей кривой добэгания стока. Ве-' //
личины ^ и (р находились с учетом критического значения водоотдачи, определяемого подбором по соотношениям:
¡о
(3)
(4)
Для расчета почвеннго стока, являющегося частью талых вод поглощенных почвой во время снеготаяния, используется зависимость :
кости почвы; трансформация почвенного стока в расходы воды делается |по своей кривой добегаиия.
Расход води в замыкающем створе определялся как сумма трансформированных составляющих поверхностного и почвенного стока; к этому расходу вода прибавлялся расход воды перед началом половодья, характеризующий так называемый подземный сток.
Расчеты по данным за 1965-1983 гг. показали, что при высоком половодье получено лучшее соответствие фактических и рассчитанных гидрографов рек Снова, Судости и С ей/, а за период половодья, если используется такой способ трансформации поверхностной водоотдачи баосейна с расчленением ее согласно (3), (4). Относительные погрешности расчета максимального расхода води уменьшаются на 20-2555.
В пятой главе излагается разработанная методика долгосроч-
1
ного прогноза стока и максимального расхода воды за период половодья. В качестве основных предикторов приняты максимальный запас воды в снежном покрове, сложенный с • количеством осадков за период снеготаяния, и показатель запасов влаги в мерзлом слое почвы; этот показатель отражает влияние на потери талых вод на инфильтрацию как запаса влаги в почве, гак и глубины еэ промерзания. В основе методики лежит зависимость стока реки за поло-
где почвенный сток; С - коэффициент фильтрации выделен-
ного слоя почвы, X - параметр дренируемости, (л)т - содерга-ние влаги в слое почвы, Ытр - то же саше при полной влагоем-
водьр от перечисленных факторов, устанавливаемая по данным многолетних наблюл/гений метеорологических станций с учетом общего вида этой зависимости, йз графиком является семейство кривых, обращенных выпуклостью в сторону оси абсцисс, если по ней от-считываегся максимальный запас волы з снежном покрове, сложенный; с осадками за время снеготаяния, но оси ординат отсчптыпа-втея сток реки за период половодья. Каждая кривая отвечает определенному значению запаса влаги в мерзлом слое почвы, Отметим, что к запасу влаги в почве ввоцялясь поправка па оттепели, сопровождавшиеся водоотдачей снежного покрова. Величина этой поправки вычислялась но уравнению водного баланса поверхности бассейна за время оттепели; в этом расчете использовались цанныа снегомерных съемок, измеренные осадки л та/гей сток.
Описанная прогностическая зависимость была установлена для бассейнов Десна - Разлеты и Чернигов и Сейм - Мутино. Использованы магериалн наблюдений гидрологических, метеорологических я агрометеорологических станций за IS6Q-I983 гг. Показатель точности расчета я долгосрочного прогноза сгска за период половодья à j (о находится для перечисленных трех рек в пределах соответственно 0,17-0,24 и 0,52-0,72. При оценке точности прогнозов количество осадков за период снеготаяния, дождевой сток на спаде половодья и подземный сток за период половодья принимались равными их средним многолетним значениям.
В разделе 5.2 изложена методика долгосрочного прогноза максимального расхода воды за период половодья для рек Десна -Разлеты, Десна-Чернигов и Сейм-Мугкно. Она основана на зависимости этого расхода воды от талого стока за период полозодья. Прогноз максимального расхода воды предлагается выпускать в вероятностной форме о указанием доверительного интервала.
Шестая глава диссертации посвящена разработке метода прогноза расходов воды различной заблаговременности для р.Десны у Разлет, Чернигова и р.Сейм у Мугаю за период половодья.
Водосбор .Несны разделен на 10 частных бассейнов (рис.2). Бассейны рек Десна - Брянск (13700 т?), Судость - Погар (5180 тот2), Снов - Носовка (7140 км2) л Сейм - Рышково (7460ю^), так называемые концевые бассейны, характерны тем, что форма волны половодья в их замыкающих створах зависит в основном от того, как развиваются процессы снеготаяния и поглощения талой воды почвой во времени и по площади. На участках этих рек ниже только что упомянутых створов - всего 6 участков (рис.2) - форма волны половодья в значительной мере определяется ее формой во входных створах (они же - замыкапцав створы концевых бассейнов). Участки были выбраны с учетом расположения гидрометрических створов, по которым имелись многолетние данные о расходах воды, а также с учетом того, что расчет трансформации волны половодья на участке выполняется по линейной модели. По концевым бассейнам расчет расходов воды и гидрографа половодья (створы 2, 5, 6 и 7 - рис.2) выполняется на основе модели тало-доадево-го стока.
-В расчете расходов воды в замыкающем (еыходном) створе участка, ограниченного одним шш несколькими входными створами, использована модель линейной трансформации стока с учетом сосредоточенного промежуточного (бокового) притока
(6)
А 4- °
где ц ( Ь ) - расход воды в выходном створе, ( £ ) - расход воды в 6-ом входном створе, - коэффициент стоковой приводки, Нь - число входных створов.
Рис.2. Схематизация речной системы Десны: 'I - верхние частные бассейны (концевые бассейны);
2 - частные бассейны, боковой приток воды в которые принят сосредоточенным;
3 - расчетные створа и их номера
Ряд расчетов расходов води показал, что на участке Десны Разлеты - Чернигов при выходе воды на пойму сильно изменяются гидравлические и морфемегрические характеристики русла. Поэтому параметры кривой добегания стока для участка 3-1 (рис.2) должны существенно измениться, когда половодье оценивается по принятому критерию как высокое. Учет этого изменения существенно повысил точность расчета расходов вода в период высокого половодья.
Методика расчета ежедневных расходов воды по модели тало-дождевого стока и по линейной модели трансформации положена в основу предлагаемого метода краткосрочных прогнозов ежедневных расходов воды рек бассейна Десны. Прогнозируемый расход воды вычисляется по выражении
(7)
где t - дата выпуска прогноза; ?7Ь - число входных створов, для которых задаются кривые добегания стока; (Р - заблаговременное ть прогноза; К^ - коэффициент стоковой приводки;
число значимых ординат кривой добегалия стока; Р, • - ординаты
»»
кривой добегания стока; ; - ординаты гидрографа ¿-го входа в J -Й момент времени, известные к моменту выпуска прогноза; ^ . у - ординаты гидрографа ¿-го входа в й момент времени, неизвестные в шмент выпуска прогноза; ~ корректирую-
щий оператор, усваивающий фактические данные на входе, поступившие перед выпуском прогноза. Для учета начальных условий при уточнании прогнозов использовался статистический алгоритм адаптации. Он основан на моделировании ошибок рассчитанных значений поступления воды на поверхность водосбора или входных расходов
воды.
Расчеты расходов воды по (7) выполнены то створам Десна-с.Разлеты и г.Чернигов и Сейм - с.Мутино. Величина водоотдачи бассейна, рассчитанная по концевым бассейнам по фактическим метеорологическим данным, трансформировалась по кривой добегай^ стока по каждому участку. Точность расчета расходов воды для всех участков получена достаточно высокая.
Оценки проверочных прогнозов расходов воды Десны у Разлет и Чернигова и Сейма у Мутвно с заблаговременностыо до пяти суток в связи с отсутствием соответствующих прогнозов погоды за 1965-1983 гг. были получены, принимая температуру и дефицит влажности воздуха за период заблаговременносги равными их значениям в день выпуска прогнозов; осадки полагались равными нули. Критерии качества методики А / находятся в пределах 0,36-0,61.
Достаточно высокая точность расчета расходов воды р.Десны у Чернигова на основе моделз формирования тало-дождевого стока указывала на возможность долгосрочного прогнозирования гидрографа р.Десны за период половодья. Однако реализация этой воз-ыовности существенно затруднена отсутствием для расчетов по модели необходимой входной информации на период заблаговременнос-ти - температуры, дефицита влажности воздуха и осадков. В связи с этим при разработке долгосрочного прогноза гидрографа р.Десны у Чернигова за период половодья была рассмотрена возможность использования данных о реачьных погодных ситуациях за годы, аналогичные данному году по признакам, относящимся к форме гидрографа и числовые значения которых можно определить до начала половодья. В качестве таких признаков были приняты дата начала половодья (Д^) а максимальный расход воды ( ) и
но ним дана типизация гидрографов Дзсны у Чернигова за период половодья. Каждому типу гидрографа отвечают определенные погодные условия пориода снеготаяния (в основном температура воздуха). Дате прогнозные величины числоо 1а значений обоих признаков шж-ао но методике, разработанной в УнрНИГШ (ДцП), и по методике изложенной в главе 5 ( ) •
Гидрографы р.Дасны у Чернигова за период половодья, а также соответствующие им погодные условия бшш разделены на три грушш (типа), по срокам начала половодья - рашше, средние и поздние. Ло величина гидрографы разделены на чегыре типа,
отвечающие значениям : < 1000, 1000-1500, 1500-3000 и
> 3000 и3/с. Типизация по является основной, а по срокам
начала половодья как бы дополняет ее. Заиетим, что между величиной и лтоИ начала половодья прослеживается связь.
Вили сделаны расчеты гидрографа р.Десны у Чернигова, в которых по каждому конкретному году использована метеорологический информация за года-аналога. В целях оценка точности расчетов сопоставлялся фактический и рассчитанный гидрографы. В© всех случаях предварительно производилось осреднение ординат рассчитанные гидрографов за года, относящиеся к данному типу. Прл этом определение допустимых погрешностей производилось для лет каждого типа половодья в зависамосги от шкашалышх расходов воды. Вычисленные числовые значения критерия качества методики говорят в о&цеы о достаточно высокой еа точности. Дальнейшая разработка ыл-одшш прогноза гидрох'рафа р.Десны у Чернигова за период коло-ьзД1Я производилась о целы» уточнения этого прогноза по мера раз-шсия нолоьо.аья.Раисчеты показали, что существенного уточнения щхн'цоэа гидрографа Дьсш у Чернигова за период половодья шжно достичь, прогнозируя его с даты окончания половодья на малых и
средних реках бассейна.
В заключении изложены основные итоги работ, относящиеся к реализации ыодоли тало-довдевого стока в условиях, гшшчних для бассейнов рек лесостепной зоны, а также к разработка методов краткосрочных и долгосрочных прогнозов весеннего стока Десны. Отмечено, что число методов прогнозов стока, в основе которых лежат математические модели его (формирования, несомненно будет расти. Но одновременно должны выполняться исследования но уточнению самой модели, прежде всего тех ее частей, которые относятся к расчету неравномерно происходящего ио площади и во времени поглощения талой а дождевой воды бассейном.
- Водоласков, Валерий Павлович
- кандидата географических наук
- Москва, 1991
- ВАК 11.00.07
- Гидрологический анализ и прогноз весеннего половодья лесных и лесостепных рек Средней Сибири
- Прогнозы элементов водного режима рек лесной и лесостепной зон Восточной Сибири
- Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша
- Ресурсы стока половодья малых рек и их рациональное использование
- Максимальный весенний сток рек Тюменской области