МОДЕЛЮВАННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНО ВИСОКИХ ПАВОДКІВ НА ПРИКЛАДІ ГІРСЬКИХ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.17721/17282713.82.01Ключові слова:
науково-методична база, максимальний стік, дощові паводки, гірські річкиАнотація
В умовах сучасних змін клімату як в Україні, так і у світі загалом, суттєво підвищується імовірність настання екстремальних гідрологічних явищ, зокрема катастрофічних паводків різного походження. Аналіз розподілу територією України визначних паводків і водопіль показав, що переважна кількість руйнівних паводків припадає на найбільш паводконебезпечний район – Українські Карпати, де паводки є характерною рисою гідрологічного режиму річок. Паводки, які спостерігаються на річках Гірського Криму також, в окремі роки носять катастрофічний характер. Для визначення розрахункових витрат води в період паводків на гірських річках України авторами пропонується науково-методична база, яка ґрунтується на сучасних наукових досягненнях у галузі теоретичної та прикладної гідрології. Принципово новим у запропонованій моделі є відокремлення факторів формування і трансформації паводкового стоку на схилах і в русловій мережі. Обґрунтовані підходи до просторового узагальнення розрахункових параметрів; стосовно невимірюваних характеристик паводків розроблена й доведена до практичного застосування методика чисельного вирішення задачі. У результаті отримано чисельні значення основних складових схилового припливу – шари стоку за паводок 1%-ї забезпеченості та тривалість схилового припливу, які узагальнені за територією з урахуванням впливу інтразональних та азональних факторів (залісненості й середньої висоти водозборів і карсту); а також коефіцієнти його часової нерівномірності, які осереднені в межах досліджуваних регіонів. Процес трансформації схилового припливу в русловий стік описаний за допомогою трансформаційних функцій, які враховують час руслового добігання та русло-заплавне регулювання. Точність визначення максимальних модулів стоку 1%-ї ймовірності перевищення знаходиться на рівні точності вихідної інформації, що дозволяє рекомендувати запропоновану методику для практичного використання з метою підвищення рівня обґрунтувань проектів і заходів за умов господарювання на гірських територіях Криму та Карпат.
Посилання
Aizberh, М.М., Kaganer, М.S. (1966). Resursyi poverhnostnyih vod SSSR. T.6: Ukraina i Moldaviya. Vyip.4: Kryim. Leningrad: Gidrometeoizdat. [in Russian]
Alekseev, G.A. (1966). Skhema rascheta maksimalnikh dozhdevykh raskhodov vody po formule predelnoi intensivnosti stoka s pomoshchiu krivykh reduktcii osadkov i stoka. Trudy GGI, 134, 55-71. [in Russian]
Bao, W., Zhao, L., Wang, J., Wang, H., Qian, K. (2014) Linearized calibration of vertically-mixed runoff model parameters. J. Hydroelectr, 33, 8591. [In Chinese]
Befani, A.N. (1958). Osnovyi teorii livnevogo stoka. Trudyi OGMI, 14, 302. [in Russian]
Beldring, S., Engeland, K., Roald, L.A., Saelthun, N.R., Voks, A. (2003). Estimation of parameters in a distributed precipitation – runoff model for Norway. Hydrology and Earth System Sciences, 7(3), 304–316.
Bergstоrm, S. (1992) The HBV model – its structure and applications. SMHI Reports RH, No. 4, Norrkping, Sweden.
Bergstоrm, S. (1995) The HBV model. In Singh, V.P. (Eds.): Computer Models of Watershed Hydrology, Water Resources Publications. Colorado, United States, 443-476.
Blöschl, G. and et al. (2017). Changing climate shifts timing of European floods. Science, 357(Issue 6351), 588-590. doi: 10.1126/science.aan2506
Boiko, V.M., Petrenko, L.V. (2006). Stykhiini hidrolohichni yavyshcha na richkakh Ukrainy v ostanni 10-15 rokiv ta problemy yikhnoho operatyvnoho poperedzhennia. Nauk. pratsi UkrNDHMI, 355, 272-278. [in Ukrainian]
Centre for Research on the Epidemiology of Disasters http://www.preventionweb.net/countries/ukr/data/
Chow, V.T. (1964). Handbook of applied hydrology. New York: McGraw–Hill.
Duan, Q., Sorooshian, S., Gupta, V. (1994). Optimal use of the SCEUA global optimization method for calibrating watershed models. J. Hydrol.,158, 265-284.
EM-DAT (2015, February). The OFDA/CRED (International Disaster Database). Message posted to http://www.emdat.be
G Kan, X He, L Ding, J Li, K Liang, Y Hong. (2017)/ Study on Applicability of Conceptual Hydrological Models for Flood Forecasting in Humid, Semi-Humid Semi-Arid and Arid Basins in China. Water, 9(10), 719. doi:10.3390/w 9100719
Gopchenko, E.D. Ovcharuk, V.A., Romanchuk, M.E. (2015). A method for calculating characteristics of maximal river runoff in the absence of observational data: Case study of Ukrainian rivers. Water Resources, 42(3), 285-291. DOI: 10.1134/S0097807815030057
Gopchenko, E.D., Dzhabur Khaldun (1999). Obosnovanie raschetnoy metodiki dlya opredeleniya sloya pavodochnogo stoka rek Karpat na baze shemyi rayonirovaniya territorii po usloviyam formirovaniya pavodkov. Meteorologiya, klimatologiya i gidrologiya, 39, 222-232. [in Russian]
Gopchenko, E.D., Goptsiy, M.V. (2015). Maksymalnyi stik doshchovykh pavodkiv u Peredkarpatti. Odesa: TES. [in Ukrainian]
Gopchenko, E.D., Gushlya, A.V. (1989). Gidrologiya s osnovami melioratsii. Leningrad: Gidrometeoizdat. [in Russian]
Gopchenko, E.D., Ovcharuk, V.A., Goptsiy, M.V. (2016). Normuvannia maksymalnoho stoku doshchovykh pavodkiv na richkakh Ukrainskykh Karpat. Visnyk Chernivetskoho natsionalnoho universytetu im. Iu. Fedkovycha, 775-776, 34-39. [in Ukrainian]
Goptsiy, M.V. (2016). Obgruntuvannia kharakterystyk skhylovoho pryplyvu doshchovykh pavodkiv na richkakh Karpat. Tezy dopovidei vseukrainskoi konferentsii molodykh vchenykh "Meteorolohiia, hidrolohiia, monitorynh dovkillia v konteksti ekolohichnykh vyklykiv sohodennia", 19-21. [in Ukrainian]
Goptsiy, M.V. (2016). Statystychnyi analiz chasovykh riadiv maksymalnykh vytrat vody ta shariv stoku richok Ukrainskykh Karpat. Materialy KhI Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii "Tendentsii ta perspektyvy rozvytku nauky i osvity v umovakh hlobalizatsii", 11, 17-19. [in Ukrainian]
Goptsiy, M.V. (2016). Uzahalnennia tryvalosti skhylovoho pryplyvu pavodkovoho stoku teploho periodu na richkakh Ukrainskykh Karpat. Hidrolohiia, hidrokhimiia, hidroekolohiia, 3(42), 26-33. [in Ukrainian]
Goptsiy, M.V. (2016). Vyznachennia rozrakhunkovykh shariv pavodkovoho stoku dlia richok Ukrainskykh Karpat ta uzahalnennia yikh po terytorii. Hidrolohiia, hidrokhimiia, hidroekolohiia, 1(40), 51-59. [in Ukrainian].
Goptsiy, M.V., Gopchenko, E.D. (2009). Pro nedoliky strukturnoi bazy normatyvnoho dokumentu SNyP 2.01.14-83. Visnyk ODEKU, 8, 209-213. [in Ukrainian]
Hughes, D.A., Metzler, W. (1995). Assessment of three monthly rainfall-runoff models for estimating the water resource yield of semiarid catchments in Namibia. Hydrololgoical Science Journal, 43(2), 283-297.
Ivanenko, A.G., Melnichuk, O.N. (1969). Metod rascheta veroyatnyih maksimalnyih rashodov livnevyih i dozhdevyih vod dlya rek i vremennyih vodotokov v Ukrainskih Karpatah (s primeneniem nomogramm). Meteorologiya, klimatologiya i gidrologiya, 5, 154-164. [in Russian]
Kaganer, М.S. (1969). Resursyi poverhnostnyih vod SSSR. T.6: Ukraina i Moldaviya. Vyip.1: Zapadnaya Ukraina i Moldaviya. Leningrad: Gidrometeoizdat. [in Russian]
Linslei, R.K., Koler, M.A., Paulius, D.L. (1962). Prikladnaia gidrologiia. Leningrad: Gidrometeoizdat. [in Russian]
Ovcharuk V., Gopchenko E., Goptsіy M. (2016). Method of determining the maximum flood runoff for ungauged rivers of the Ukrainian Carpathians. ABSTRACT BOOK – 2nd PannEx workshop on the climate system of the Pannonian basin, 1-3 June 2016, Hungarian Meteorological Service, Budapest, Hungary, 61. DOI: 10.21404/PANNEX.2016
Ovcharuk, V., Todorova, O. (2016). Determination of characteristics maximal runoff Mountain Rivers in Crimea. J. Fundam. Appl. Sci, 8(2), 525-541.
Ovcharuk, V.A., Todorova, O.I. (2015). Rozrakhunkovi kharakterystyky hranychnykh moduliv skhylovoho pryplyvu pid chas pavodkiv teploho periodu roku na richkakh Hirskoho Krymu. Fizychna heohrafiia ta heomorfolohiia, 2 (78), 103-109. [in Ukrainian]
Raffa, U. (1969). Pavodochnye raskhody razlichnoi veroiatnosti v basseine r. Po. Mezhdunarodnyi simpozium po pavodkam i ikh raschetam,1, 353-361. [in Russian].
Sajikumar, N., Thandaveswara, B. (1999). A nonlinear rainfall runoff model using an arti.cial neural network. Journal of Hydrology, 216, 32-35.
Seibert, J., Vis, M. (2012). Teaching hydrological modeling with a userfriendly catchment-runoff-model software package. Hydrology and Earth System Sciences, 16. 3315-3325.
Shmydt, T.S. (1984). Posobie po opredeleniyu raschetnyih gidrologicheskih harakteristik. Leningrad: Gidrometeoizdat. [in Russian]
Skorik, A.L. (1997). Pavodochnyiy stok v tepluyu chast goda na territorii Kryimskogo poluostrova i ego raschetnyie harakteristiki. Disertatsiya kandidata geograficheskih nauk. Biblioteka Odesskogo gosudarstvennogo ekologicheskogo universiteta, Odessa. [in Russian]
SNA (1995). Climate, Lakes and Rivers. The National Atlas of Sweden, Almqvist and Wiksell International, Stockholm.
Sokolov, А.А., Rantts, S.Е., Rosha, М. (1978). Raschety pavodochnogo stoka. Metody raschetov na osnove mirovogo opyta. Leningrad: Gidrometeoizdat. [in Russian]
Todorova, О., Ovcharuk, V. (2015). Study cyclicality maximum runoff rivers of Crimea in conditions of modern climate change. The 26th IUGG General Assembly, Prague, Czech Republic, Congress Center, 22 June – 2 July, 2015, Changes in Flood Risk and Perception in Catchments and Cities. Abstract, 119. http://www.iugg2015prague.com
Tokar A.S., Markus M. (2000). Precipitationrunoff modeling using artificial neural networks and conceptual models. J. Hydro. ASCE, 5 (2), 156-161.
UNISDR (2015). Making Development Sustainable. The Future Disaster Risk Management. Global Assessment Report on Disaster Risk Reduction. Geneva, Switzerland: United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNISDR).
Zhao, R. (1983). Watershed Hydrological Model-Xinanjiang Model and Northern Shaanxi Model. Water Resources and Electric Power Press: Beijing, China.
Zhao, R., Zhuang, Y., Fang, L., Liu, X., Zhang, Q. (1980) The Xinanjiang Model. In: Hydrological Forecasting (Proceedings Oxford Symposium); IAHS-AISH Press: Wallingford, UK, 129, 351-356.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням: https://geology.bulletin.knu.ua/licensing
