Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ОЦЕНКА МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ РАЗЛИЧНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ НЕИЗУЧЕННОЙ ГОРНОЙ РЕКИ ХЕМЧИК (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ


https://doi.org/10.25296/1997-8650-2019-13-2-36-51

Полный текст:


Аннотация

Аннотация: в статье представлены результаты применения распределенной детерминированной гидрологической модели «Гидрограф» для расчета максимальных расходов воды различной обеспеченности неизученного высокогорного водосбора реки Хемчик (с. Хемчик, Республика Тыва). Площадь водосбора составляет 1750 км2 , средняя и максимальная высота — 2200 и 3600 м соответственно. Ввиду отсутствия детальной информации предложена схематизация водосбора и параметризация модели, основанные на общих представлениях о водном балансе и процессах формирования стока основных ландшафтов — гольцы, хвойный лес и степь. Параметры и алгоритмы верифицированы на основе результатов моделирования стока водосборов рек Тапсы — с. Кара-Холь (302 км2 ) и Хемчик — с. Ийме (25500 км2 ). Моделирование стока воды для расчетного створа реки Хемчик — с. Хемчик проводилось за период 1966–2012 гг. с использованием данных наблюдений на метеорологической станции «Тээли». Для перехода от суточных расходов к срочным использована зависимость наблюденных величин максимальных срочных и суточных расходов на изученных створах. На основе рассчитанных максимальных расходов воды построена кривая обеспеченностей, и проведено сравнение полученной кривой с данными расчетов по стандартной методике СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» по реке-аналогу. Максимальные расходы на всем промежутке обеспеченности до 1%, полученные на основе моделирования, оказались в 1,3–5 раз выше величин, полученных по СП 33-101-2003. Результаты модельных расчетов косвенно подтверждаются свидетельствами Министерства чрезвычайных ситуаций Республики Тыва о регулярном подтоплении населенного пункта Хемчик, что не прогнозируется при величинах расходов, полученных методами СП 33-101-2003.


Об авторах

О. М. Макарьева
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН; Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Макарьева Ольга Михайловна

Ведущий научный сотрудник лаборатории подземных вод и геохимии криолитозоны

доцент кафедры гидрологии суши Института наук о Земле 

к.т.н.



Н. В. Нестерова
Санкт-Петербургский государственный университет; Государственный гидрологический институт
Россия

Нестерова Наталия Вадимовна

Аспирант кафедры гидрологии суши Института наук о Земле

младший научный сотрудник отдела экспериментальной гидрологии и моделирования гидрологических процессов



Г. П. Ямпольский
ООО «Экостандарт “Технические решения”»
Россия

Ямпольский Григорий Павлович

Ведущий специалист


Е. Ю. Кудымова
Министерство природных ресурсов и экологии Республики Тыва; ООО «Голевская горнорудная компания»
Россия

Кудымова Елена Юрьевна

Заместитель министра природных ресурсов и экологии Республики Тыва, г. Кызыл, Россия; инженер по охране окружающей среды


Список литературы

1. Борщ С.В., Симонов Ю.А., Христофоров А.В., 2015. Система прогнозирования паводков и раннего оповещения о наводнениях на реках Черноморского побережья Кавказа и бассейна Кубани. Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации, спецвыпуск, № 356.

2. Василенко Н.Г., 2013. Гидрология рек зоны БАМ: Экспедиционные исследования. Нестор-История, Санкт-Петербург.

3. Виноградов А.Ю., 2012. К вопросу об ответственности проектно-изыскательских организаций на современном этапе. Естественные и технические науки, № 4(60), с. 374–376.

4. Виноградов А.Ю., 2012. Современные проблемы инженерно-гидрологических изысканий при проектировании лесных дорог. От закона о техническом регулировании до СП 33-101-2003. Изд-во СПбГЛТУ, Санкт-Петербург.

5. Виноградов Ю.Б., 1988. Математическое моделирование процессов формирования стока (опыт критического анализа). Гидрометеоиздат, Ленинград.

6. Виноградова Т.А., Пряхина Г.В., Мосолова Г.И., 2014. Методические основы полевой гидрологии и организации комплексных экспедиционных работ на горных водосборах. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, № 4, с. 189–196.

7. Ганюшкин Д.А., Чистяков К.В., Москаленко И.Г., 2011. Современное оледенение северо-запада внутренней Азии и его динамика. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, № 2, с. 94–110.

8. Граве Н.А., Гаврилова М.К., Гравис Г.Ф., Катасонов Е.М., Клюкин Н.К., Корейша Г.Ф., Корнилов Б.А., Чистотинов Л.В., 1964. Промерзание земной поверхности и оледенение хребта Сунтар-Хаята (Восточная Якутия). Наука, Москва.

9. Гудилин И.С. (ред.), 1980. Ландшафтная карта СССР. Масштаб 1:2 500 000. Гидроспецгеология, Москва.

10. Жиркевич А.Н., Асарин А.Е., 2010. Вероятный максимальный паводок (PMF): основные сведения и проблемы применения методики его расчета в России. Гидротехническое строительство, № 4, с. 30–36.

11. Каманин Л.Г., Лиханов Б.Н. (ред.), 1964. Средняя Сибирь. Наука, Москва.

12. Курбатская С.С., Курбатская С.Г., Миронычева-Токарева Н.П., Кудряшова С.Я., Чумбаев А.С., 2018. Биологическая продуктивность тундрово-степных экосистем северного макросклона горного массива Монгун-Тайга. Экосистемы Центральной Азии: исследования, сохранение, рациональное использование, Материалы XIV Убсунурского Международного симпозиума, Улангом, Монголия, 2018, с. 99–102.

13. Макарьева О.М., Бельдиман И.Н., Лебедева Л.С., Виноградова Т.А., Нестерова Н.В., 2017. К вопросу об обоснованности рекомендаций СП 33-101-2003 для расчетов характеристик максимального стока малых рек в зоне распространения многолетней мерзлоты. Инженерные изыскания, № 6–7, с. 50–63, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2017-6-7-50-63.

14. Макарьева О.М., Виноградова Т.А., Нестерова Н.В., Виноградов А.Ю., Бельдиман И.Н., Колупаева А.Д., 2018. Моделирование катастрофических паводков в бассейне р. Туапсе. Геориск, Том XII, № 3, с. 78–89.

15. Макарьева О.М., Нестерова Н.В., Виноградова Т.А., Бельдиман И.Н., Колупаева А.Д., 2019. Расчет характеристик катастрофических паводков неизученной реки Цемес (г. Новороссийск, Черноморское побережье России) на основе гидрологической модели «Гидрограф». Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, Том 64, № 1, с. 24–43, https://doi.org/10.21638/spbu07.2019.102

16. Макарьева О.М., Нестерова Н.В., Лебедева Л.С., Виноградова Т.А., 2019. Моделирование процессов формирования стока рек высокогорной криолитозоны Восточной Сибири (на примере хребта Сунтар-Хаята). География и природные ресурсы, № 1, с. 178–186, https://doi.org/10.21782/GiPR0206-1619-2019-1(178-186).

17. Нестерова Н.В., Макарьева О.М., Виноградова Т.А., Лебедева Л.С., 2018. Моделирование процессов формирования стока зоны Байкало-Амурской магистрали на основе данных полигона «Могот». Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, № 1, с. 18–36.

18. Пряхина Г.В., Зелепукина Е.С., Журавлев С.А., Амбурцева Н.И., Чистяков К.В., 2014. Ландшафтно-гидрологическая структура водосбора реки Амыл и ее учет при моделировании формирования речного стока. География и природные ресурсы, № 4, с. 131–137.

19. Пряхина Г.В., Зелепукина Е.С., Журавлев С.А., Осипова Т.Н., Амбурцева Н.И., Виноградова Т.А., 2017. Оценка стока с малых горных водосборов методами гидрологического моделирования. Вестник Московского университета. Серия 5. География, № 1, с. 29–37.

20. Разумов В.В., Разумова Н.В., Пчелкин В.И., 2015. Масштабы и опасность наводнений в Сибирском регионе России. Наука. Инновации. Технологии, № 4, URL: https://cyberleninka.ru/article/n/masshtaby-i-opasnost-navodneniy-v-sibirskom-regione-rossii (дата обращения: 05.02.2019).

21. Ресурсы поверхностных вод СССР, 1973. Том 16. Ангаро-Енисейский район. Вып. 1. Енисей. Гидрометеоиздат, Ленинград.

22. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018619084 «Комплексная программа распределенной гидрологической модели “Гидрограф”», правообладатель О.М. Макарьева, дата регистрации 30.07.2018.

23. Фридланд В.М. (ред.), 1988. Почвенная карта РСФСР. Масштаб: 1:2 500 000. ГУГК, Москва.

24. Ball J., Babister M., Nathan R., Weeks W., Weinmann E., Retallick M., Testoni I., 2019. Australian Rainfall and Runoff: A Guide to Flood Estimation, Commonwealth of Australia (Geoscience Australia).

25. Beven K., 2012. Rainfall-Runoff Modelling: the Primer. Wiley-Blackwell, Chichester.

26. Brocca L., Melone F., Moramarco T., 2011. Distributed rainfall–runoff modelling for flood frequency estimation and flood forecasting. Hydrological processes, Vol. 25, No. 18, pp. 2801–2813, https://doi.org/10.1002/hyp.8042.

27. Madsen H., Lawrence D., Lang M., Martinkova M., Kjeldsen T.R., 2013. A review of applied methods in Europe for flood-frequency analysis in a changing environment. NERC/Centre for Ecology and Hydrology, p. 180. (ESSEM COST Action ES0901).

28. Maghsood F.F., Moradi H., Massah Bavani A.R., Panahi M., Berndtsson R., Hashemi H., 2019. Climate change impact on flood frequency and source area in Northern Iran under CMIP5 scenarios. Water, Vol. 11, Issue 2, p. 273, https://doi.org/10.3390/w11020273.

29. Makarieva O., Nesterova N., Lebedeva L., Sushansky S., 2018. Water balance and hydrology research in a mountainous permafrost watershed in upland streams of the Kolyma River, Russia: a database from the Kolyma Water-Balance Station, 1948–1997. Earth System Science Data, Vol. 10, No. 2, pp. 689–710, https://doi.org/10.5194/essd-10-689-2018.

30. Minderlein S., Menzel L., 2014. Evapotranspiration and energy balance dynamics of a semi-arid mountainous steppe and shrubland site in Northern Mongolia. Environmental Earth Sciences, Vol. 73, No. 2, pp. 593–609, https://doi.org/10.1007/s12665-014-3335-1.

31. Raup B.H., Racoviteanu A., Khalsa S.J.S., Helm C., Armstrong R., Arnaud Y., 2007. The GLIMS geospatial glacier database: a new tool for studying glacier change. Global and Planetary Change, Vol. 56, No. 1–2, pp. 101–110, https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2006.07.018.

32. Rogger M., Kohl B., Pirkl H., Komma J., Kirnbauer R., Merz R., Blöschl G., 2012. Runoff models and flood frequency statistics for design flood estimation in Austria — Do they tell a consistent story? Journal of Hydrology, Vol. 456–457, pp. 30–43, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.05.068.

33. Viviroli D., Mittelbach H., Gurtz J., Weingartner R., 2009. Continuous simulation for flood estimation in ungauged mesoscale catchments of Switzerland — Part II: Parameter regionalisation and flood estimation results. Journal of Hydrology, Vol. 377, Issue 1–2, pp. 208–225, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.08.022.

34. Официальный сайт ИА «Тува-Онлайн», 2014. «В Туве общий ущерб от паводка составил более 767 миллионов рублей», URL: https://www.tuvaonline.ru/2014/06/16/v-tuve-obschiy-uscherb-ot-pavodka-sostavil-bolee-767-millionov-rubley.html (дата обращения: 05.02.2019).

35. Официальный портал Республики Тыва, 2014. «В Туве ликвидируются последствия сильного наводнения и паводка, случившихся летом», URL: http://gov.tuva.ru/press_center/news/activity/11161/ (дата обращения: 05.02.2019).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Макарьева О.М., Нестерова Н.В., Ямпольский Г.П., Кудымова Е.Ю. ОЦЕНКА МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ РАЗЛИЧНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ НЕИЗУЧЕННОЙ ГОРНОЙ РЕКИ ХЕМЧИК (РЕСПУБЛИКА ТЫВА) НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. Инженерные изыскания. 2019;13(2):36-51. https://doi.org/10.25296/1997-8650-2019-13-2-36-51

For citation: Makarieva O.M., Nesterova N.V., Yampolsky G.P., Kudymova E.Y. ASSESSMENT OF MAXIMUM INSTANT DISCHARGE OF VARIOUS FREQUENCY AT UNGAUGED MOUNTAINOUS RIVER KHEMCHIK (TUVA REPUBLIC) BASED ON MATHEMATICAL MODELLING. Engineering survey. 2019;13(2):36-51. (In Russ.) https://doi.org/10.25296/1997-8650-2019-13-2-36-51

Просмотров: 15

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1997-8650 (Print)
ISSN 2587-8255 (Online)