Расчет характеристик катастрофических паводков неизученной реки Цемес (г. Новороссийск, Черноморское побережье России) на основе гидрологической модели «Гидрограф»

Результат исследований: Научные публикации в периодических изданияхстатья

Выдержка

В статье рассматриваются примеры расчета гидрологических характеристик катастрофических паводков на неизученных реках Черноморского побережья России. Как альтернатива стандартным методам расчета предложен метод детерминированного моделирования гидрологических процессов. Для оценки максимальных расходов воды неизученной р. Цемес (г. Новороссийск) применена распределенная гидрологическая модель«Гидрограф». Проведено непрерывное моделирование стока на водосборе р. Цемес за период с 1977-2013 гг. с суточным разрешением, при этом использовался набор параметров модели, верифицированных на изученных водосборах. На основе детальных данных плювиограмм ливневых осадков на метеорологических станциях рассчитаны 1-часовые максимальные расходы воды трех катастрофических паводков на р. Цемес в 1988, 2002 и 2012 гг. и проведено их сравнение с характеристиками максимальных расходов воды, полученных на основе расчетов по стандартной методике СП-33-101-2003. Максимальный смоделированный расход воды паводка 2012 г. составил 361 м3/с и соответствует порядку значений максимального расхода воды 1 %-ной обеспеченности, рассчитанного по СП-33-101-2003. Однако максимальный расход воды, смоделированный на 20 июня 1988 г., составил 688 м3/с, что в 2 раза выше расхода воды 1 %-ной обеспеченности, полученного по методу предельной интенсивности. Анализ результатов моделирования показал, что максимальный расход воды зависит от состояния водосбора в момент выпадения осадков, а это в явном виде нельзя учесть при расчетах с применением вероятностных методов. Рассматривается возможность использования математического моделирования как основы метода расчета вероятного максимального паводка, позволяющего учитывать сочетание самых неблагоприятных метеорологических и стокоформирующих факторов. В качестве перспектив дальнейшего развития методов расчета и прогноза стока отмечается важность разработки методов, основанных на комплексном использовании мезомасштабных атмосферных моделей и детерминированных гидрологических моделей. Разрабатываемые методы оценки характеристик повторяемости и высоты катастрофических паводков можно использовать для решения инженерно-технических задач в условиях изменения климата.
Язык оригиналарусский
Страницы (с-по)24-43
ЖурналВестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле
Том64
Номер выпуска1
DOI
СостояниеОпубликовано - 2019

Отпечаток

hydrograph
coast
river
catchment
engineering
climate change
Black Sea
calculation
water
modeling
simulation
streamflow
method
runoff

Предметные области Scopus

  • Геология
  • Планетоведение и науки о земле (все)

Ключевые слова

  • детерминированная гидрологическая модель Гидрограф
  • срочный максимальный расход воды
  • водосборы рек Черноморского побережья
  • река Цемес
  • оценка параметров
  • катастрофические паводки
  • ливневые осадки

Цитировать

@article{78b3758606254826b09e63b293844b91,
title = "Расчет характеристик катастрофических паводков неизученной реки Цемес (г. Новороссийск, Черноморское побережье России) на основе гидрологической модели «Гидрограф»",
abstract = "В статье рассматриваются примеры расчета гидрологических характеристик катастрофических паводков на неизученных реках Черноморского побережья России. Как альтернатива стандартным методам расчета предложен метод детерминированного моделирования гидрологических процессов. Для оценки максимальных расходов воды неизученной р. Цемес (г. Новороссийск) применена распределенная гидрологическая модель«Гидрограф». Проведено непрерывное моделирование стока на водосборе р. Цемес за период с 1977-2013 гг. с суточным разрешением, при этом использовался набор параметров модели, верифицированных на изученных водосборах. На основе детальных данных плювиограмм ливневых осадков на метеорологических станциях рассчитаны 1-часовые максимальные расходы воды трех катастрофических паводков на р. Цемес в 1988, 2002 и 2012 гг. и проведено их сравнение с характеристиками максимальных расходов воды, полученных на основе расчетов по стандартной методике СП-33-101-2003. Максимальный смоделированный расход воды паводка 2012 г. составил 361 м3/с и соответствует порядку значений максимального расхода воды 1 {\%}-ной обеспеченности, рассчитанного по СП-33-101-2003. Однако максимальный расход воды, смоделированный на 20 июня 1988 г., составил 688 м3/с, что в 2 раза выше расхода воды 1 {\%}-ной обеспеченности, полученного по методу предельной интенсивности. Анализ результатов моделирования показал, что максимальный расход воды зависит от состояния водосбора в момент выпадения осадков, а это в явном виде нельзя учесть при расчетах с применением вероятностных методов. Рассматривается возможность использования математического моделирования как основы метода расчета вероятного максимального паводка, позволяющего учитывать сочетание самых неблагоприятных метеорологических и стокоформирующих факторов. В качестве перспектив дальнейшего развития методов расчета и прогноза стока отмечается важность разработки методов, основанных на комплексном использовании мезомасштабных атмосферных моделей и детерминированных гидрологических моделей. Разрабатываемые методы оценки характеристик повторяемости и высоты катастрофических паводков можно использовать для решения инженерно-технических задач в условиях изменения климата.",
keywords = "Black sea coast river basins, Catastrophic floods, Deterministic hydrological {"}Hydrograph{"} model, Instant maximum discharge, Parameterization, Storm rainfall., Tsemes river, детерминированная гидрологическая модель Гидрограф, срочный максимальный расход воды, водосборы рек Черноморского побережья, река Цемес, оценка параметров, катастрофические паводки, ливневые осадки",
author = "О.М. Макарьева and Н.В. Нестерова and Т.А. Виноградова and И.Н. Бельдиман and А.Д. Колупаева",
note = "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, 64(1), 24-43. https://doi.org/10.21638/spbu07.2019.102",
year = "2019",
doi = "10.21638/spbu07.2019.102",
language = "русский",
volume = "64",
pages = "24--43",
journal = "Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле",
issn = "2541-9668",
publisher = "Издательство Санкт-Петербургского университета",
number = "1",

}

TY - JOUR

T1 - Расчет характеристик катастрофических паводков неизученной реки Цемес (г. Новороссийск, Черноморское побережье России) на основе гидрологической модели «Гидрограф»

AU - Макарьева, О.М.

AU - Нестерова, Н.В.

AU - Виноградова, Т.А.

AU - Бельдиман, И.Н.

AU - Колупаева, А.Д.

N1 - 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, 64(1), 24-43. https://doi.org/10.21638/spbu07.2019.102

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - В статье рассматриваются примеры расчета гидрологических характеристик катастрофических паводков на неизученных реках Черноморского побережья России. Как альтернатива стандартным методам расчета предложен метод детерминированного моделирования гидрологических процессов. Для оценки максимальных расходов воды неизученной р. Цемес (г. Новороссийск) применена распределенная гидрологическая модель«Гидрограф». Проведено непрерывное моделирование стока на водосборе р. Цемес за период с 1977-2013 гг. с суточным разрешением, при этом использовался набор параметров модели, верифицированных на изученных водосборах. На основе детальных данных плювиограмм ливневых осадков на метеорологических станциях рассчитаны 1-часовые максимальные расходы воды трех катастрофических паводков на р. Цемес в 1988, 2002 и 2012 гг. и проведено их сравнение с характеристиками максимальных расходов воды, полученных на основе расчетов по стандартной методике СП-33-101-2003. Максимальный смоделированный расход воды паводка 2012 г. составил 361 м3/с и соответствует порядку значений максимального расхода воды 1 %-ной обеспеченности, рассчитанного по СП-33-101-2003. Однако максимальный расход воды, смоделированный на 20 июня 1988 г., составил 688 м3/с, что в 2 раза выше расхода воды 1 %-ной обеспеченности, полученного по методу предельной интенсивности. Анализ результатов моделирования показал, что максимальный расход воды зависит от состояния водосбора в момент выпадения осадков, а это в явном виде нельзя учесть при расчетах с применением вероятностных методов. Рассматривается возможность использования математического моделирования как основы метода расчета вероятного максимального паводка, позволяющего учитывать сочетание самых неблагоприятных метеорологических и стокоформирующих факторов. В качестве перспектив дальнейшего развития методов расчета и прогноза стока отмечается важность разработки методов, основанных на комплексном использовании мезомасштабных атмосферных моделей и детерминированных гидрологических моделей. Разрабатываемые методы оценки характеристик повторяемости и высоты катастрофических паводков можно использовать для решения инженерно-технических задач в условиях изменения климата.

AB - В статье рассматриваются примеры расчета гидрологических характеристик катастрофических паводков на неизученных реках Черноморского побережья России. Как альтернатива стандартным методам расчета предложен метод детерминированного моделирования гидрологических процессов. Для оценки максимальных расходов воды неизученной р. Цемес (г. Новороссийск) применена распределенная гидрологическая модель«Гидрограф». Проведено непрерывное моделирование стока на водосборе р. Цемес за период с 1977-2013 гг. с суточным разрешением, при этом использовался набор параметров модели, верифицированных на изученных водосборах. На основе детальных данных плювиограмм ливневых осадков на метеорологических станциях рассчитаны 1-часовые максимальные расходы воды трех катастрофических паводков на р. Цемес в 1988, 2002 и 2012 гг. и проведено их сравнение с характеристиками максимальных расходов воды, полученных на основе расчетов по стандартной методике СП-33-101-2003. Максимальный смоделированный расход воды паводка 2012 г. составил 361 м3/с и соответствует порядку значений максимального расхода воды 1 %-ной обеспеченности, рассчитанного по СП-33-101-2003. Однако максимальный расход воды, смоделированный на 20 июня 1988 г., составил 688 м3/с, что в 2 раза выше расхода воды 1 %-ной обеспеченности, полученного по методу предельной интенсивности. Анализ результатов моделирования показал, что максимальный расход воды зависит от состояния водосбора в момент выпадения осадков, а это в явном виде нельзя учесть при расчетах с применением вероятностных методов. Рассматривается возможность использования математического моделирования как основы метода расчета вероятного максимального паводка, позволяющего учитывать сочетание самых неблагоприятных метеорологических и стокоформирующих факторов. В качестве перспектив дальнейшего развития методов расчета и прогноза стока отмечается важность разработки методов, основанных на комплексном использовании мезомасштабных атмосферных моделей и детерминированных гидрологических моделей. Разрабатываемые методы оценки характеристик повторяемости и высоты катастрофических паводков можно использовать для решения инженерно-технических задач в условиях изменения климата.

KW - Black sea coast river basins

KW - Catastrophic floods

KW - Deterministic hydrological "Hydrograph" model

KW - Instant maximum discharge

KW - Parameterization

KW - Storm rainfall.

KW - Tsemes river

KW - детерминированная гидрологическая модель Гидрограф

KW - срочный максимальный расход воды

KW - водосборы рек Черноморского побережья

KW - река Цемес

KW - оценка параметров

KW - катастрофические паводки

KW - ливневые осадки

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85066091038&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.21638/spbu07.2019.102

DO - 10.21638/spbu07.2019.102

M3 - статья

AN - SCOPUS:85066091038

VL - 64

SP - 24

EP - 43

JO - Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле

JF - Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле

SN - 2541-9668

IS - 1

ER -