Моделирование рядов среднегодовых расходов воды рек Разлив и Промысловая

Юрий Александрович Спирин

doi:10.17308/geo.2021.2/3444

Юрий Александрович Спирин Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта https://orcid.org/0000-0003-3481-9666

DOI: https://doi.org/10.17308/geo.2021.2/3444

Ключевые слова: генерация гидрологических рядов, моделирование речного стока, гамма-распределение, псевдослучайные числа, гидрометрические наблюдения, река Разлив, река Промысловая

Аннотация

Цель работы - произвести моделирование рядов среднегодовых расходов воды р. Разлив и р. Промысловая с использованием данных о кратковременных наблюдениях. Материалы и методы. В основу моделирования лег метод «Монте-Карло». Для его реализации, были использованы данные о кратковременных гидрологических наблюдениях за исследуемыми реками, а также учтены гидрологические особенности территории. Результаты и обсуждение. Смоделированы ряды среднегодовых расходов и на их основе построены кривые обеспеченности. Рассчитаны средние многолетние расходы, средние квадратические отклонения, коэффициенты асимметрии и вариации и их отношения, коэффициенты автокорреляции. Заключение. Рассчитанные величины среднего многолетнего расхода, коэффициента асимметрии, вариации и автокорреляции мало отличаются от заданных величин (менее чем на 10 процентов). Наибольшее отличие получено у параметров трехпараметрического гамма-распределения а и b: -55,10 % и -33,96 %. Графики теоретических и рассчитанных кривых обеспеченности среднегодовых расходов практически не различаются, следовательно, сгенерированный ряд имеет заданное распределение. Полученные расчетные величины имеют высокую степень доверия, поскольку в основу теоретических характеристик легли как данные кратковременных измерений непосредственно на исследуемых водных объектах, так и полученные на базе рек аналогов территориальные гидрологические особенности. Одной из таких особенностей можно отметить хорошую синхронность колебаний речного стока среди водотоков в районе исследования. Полученные данные могут сыграть важную роль в планировании их использования, а также в различных проектных мероприятиях по развитию водопользования.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биография автора

Юрий Александрович Спирин, Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта

Аспирант ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта»; Институт природопользования, территориального развития и градостроительства, г. Калининград, Российская Федерация

Литература

1. Gidrologicheskiy ezhegodnik 1961-1964 g. t. 1. vyp. 5, 6. Basseyny rek Nemana, Pregoli i Visly [Hydrological yearbook 1961-1964. vol. 1. v. 5, 6. Neman's pools, Pragoli and Vistula]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1963-1966 g. (in Russ)
2. Gidrologicheskiy ezhegodnik 1965-1980 g. t. 1. vyp. 5, 6. Basseyny rek Nyamunas, Pregoli i Visly [Hydrological yearbook 1965-1980. vol. 1. v. 5, 6. Namunas River Pools, Pregoli and Vistula]. Vilnius, 1967-1982 g. (in Russ)
3. Gosudarstvennyy vodnyy kadastr. Ezhegodnye dannye o rezhime i resursakh poverkhnostnykh vod sushi 1981-1984 g. ch. 1. Reki i kanaly ch. 2. Ozera i vodokhranilishcha. t. 8. vyp. 4. Basseyny rek Kaliningradskoy oblasti [State Water Cadastre. Annual data on the mode and resources of surface waters 1981-1984, part. 1. Rivers and channels. part. 2. Lakes and reservoirs. vol. 8. v. 4. Pools of the Kaliningrad region rivers]. Vilnius, 1983-1986 g. (in Russ)
4. Gus'kov V G., Proshlyakov I. V. Modelirovanie vzaimosvyazannyh stokovyh ryadov na primere chastnyh vodosborov bassejna reki Volgi [Modeling of interconnected runoff series on the example of private catchments of the Volga river basin]. Environmental Engineering, 2014, no. 4, pp. 82-85. (in Russ)
5. Dzhandagi N. Modelirovanie ryadov rechnogo sto- ka rek Irana [Modeling the ranks of the river runoff of the rivers of Iran]. Environmental Engineering, 2015, no. 2, pp. 59-63. (in Russ)
6. Naumov V. A. Metody obrabotki gidrologicheskoj informacii: uchebnik [Hydrological information processing methods: textbook]. Kaliningrad: Publishing house of FGOU VPO "KSTU", 2014. 111 p. (in Russ)
7. Ponomarenko T. S., Ryzhakov A. N. Rezul'taty komp'yuternogo modelirovaniya prokhozhdeniya maksimal'nykh raskhodov redkoy povtoryaemosti v rusle reki Al'ma [Results of computer simulation of the passage of maximum costs of rare repeatability in the direction of the Alma River]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seria: Geografia. Geoekologia, 2019,
no. 1, pp. 49-54. (in Russ)
8. Ratkovich L. D. Modelirovanie vzaimosvyazannyh gidrologicheskih ryadov [Modeling of interconnected hydrological series]. Environmental Engineering, 2012, no. 2, pp. 55-60. (in Russ)
A. V. Stohasticheskaya model' mnogoletnih kolebanij rechnogo stoka i metodika ocenki ee parametrov [Stochastic model of long-term fluctuations of river runoff and a method for assessing its parameters]. Scholarly notes RGGMU, 2008, no. 8, pp. 21-27. (in Russ)
10. Spirin Yu. A., Ahmedova N. R. K voprosu o sos toyanii vodopriemnikov osushitel'noj meliorativnoj seti v Kaliningradskoj oblasti [On the question of the state of the drainage network in the Kaliningrad region]. Bulletin of youth science: collection of papers, 2014, pp. 391-393. (in Russ).
11. Spirin Yu. A., Zotov S. I. Problemy geoekologich eskogo sostoyaniya i ispol'zovaniya poverhnostnyh vod Kaliningradskoj oblasti [Problems of the geoecological state and use of surface waters of the Kaliningrad region]. Bulletin of the Udmurt University. Series "Biology. Earth Sciences", 2019, vol. 29, no. 2, pp. 221-227. (in Russ).
12. Husin Alatas, Dyo D. Prayuda, Achmad Syafiuddin et al. Simple Model for Simulating Characteristics of River Flow Velocity in Large Scale. International Journal of Geophysics, 2015, pp. 1-8.
13. Zhenghao Zhang, Qiang Zhang, Vijay P. Singh et al. River flow modelling: comparison of performance and evaluation of uncertainty using data-driven models and conceptual hydrological model. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 2018, vol. 32, pp. 2667-2682.