Застосування операторної моделі для визначення максимальних модулів стоку весняних водопіль і дощових паводків річок басейну Вісли в межах України
Анотація
Мета. Обґрунтування розрахункових характеристик схилового припливу та руслового стоку, а також створення сучасної методичної бази для нормування характеристик максимального стоку весняних водопіль та дощових паводків в басейні р. Вісла в межах України.
Методи. При розрахунках максимального стоку весняних водопіль та дощових паводків виконувалась статистична обробка рядів даних за методами моментів та найбільшої правдоподібності. Три-параметричний гамма-розподіл використаний для розрахунку шарів стоку та витрат води рідкісної імовірності перевищення. Для визначення характеристик максимального стоку річок прийнята, в якості розрахункової, операторна модель, розроблена Гопченко Є. Д. (2001) та удосконалена Овчарук В.А. (2017). Для розрахунку тривалості схилового припливу використаний комплексний метод з використанням програмного комплексу «Caguar», розробленого на кафедрі гідрології суші ОДЕКУ.
Результати. Визначені стандартні статистичні характеристики часових рядів максимального стоку весняних водопіль та дощових паводків, які використані в подальших розрахунках максимальних витрат води та шарів стоку рідкісної імовірності перевищення. Обґрунтовані та узагальнені за територією усі параметри базової операторної моделі формування максимального стоку: визначені коефіцієнти часової нерівномірності схилового припливу та тривалість схилового припливу, розрахована трансформаційна функція і визначені максимальні модулі схилового припливу для дощових паводків і весняних водопіль на річках басейну р. Вісла. Більшість розрахункових параметрів узагальнені за територією з використанням ГІС-технологій або розрахункових рівнянь з мінімальною кількістю необхідних вхідних даних.
Висновки. Розроблена регіональна методика для визначення максимального стоку весняних водопіль і дощових паводків на річках басейну р. Вісли. На відміну від попередніх розробок вітчизняних авторів, перевагою є те, що використання операторної моделі дозволяє застосовувати єдину формулу, незалежно від генезису максимального стоку та площі водозборів. Отримані результати дослідження можуть бути використані при плануванні гідротехнічного будівництва та протипаводкових заходів в басейні р. Вісла в межах України з метою мінімізації збитків та захисту населення від небезпечної дії вод. Запропонована модель може бути використана і для інших територій.
Завантаження
Посилання
Economic Losses, Poverty & Disasters: 1998-2017: technical report. (2018). Brussels: CRED. Retrieved from https://www.preventionweb.net/files/61119_credeconomiclosses.pdf
EEA: Economic losses from climate-related extremes, Copenhagen, Denmark, 2018. (2019). Natural Dis-asters 2019. Electronic resource: report. Retrieved from https://emdat.be/sites/default/files/adsr_2019.pdf
Di Baldassarre, G. (2012). Floods in a Changing Climate: Inundation Modelling (International Hydrolo-gy Series). Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781139088411
Dottori, F., Szewczyk, W., Ciscar, J.-C., Zhao, F., Alfieri, L., Hirabayashi, Y., Bianchi, A., Mongelli, I., Frieler, K., Betts, R. A. & Feyen, L. (2018). Increased human and economic losses from river flooding with anthropogenic warming. Nature Climate Change 8, 781-786. https://doi.org/10.1038/s41558-018-0257-z
Shukla P.R., Skea J., Calvo Buendia E., Masson-Delmotte V.,… J. Malley, (Eds.). (2019). Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2019/11/SRCCL-Full-Report-Compiled-191128.pdf
Wobus C., Lawson M., Jones R., Smith J., Martinich J. (2013). Estimating monetary damages from flood-ing in the United States under a changing climate. Journal of Flood Risk Management, 7, 217–229. https://doi.org/10.1111/jfr3.12043
Hrebin V.V, Mokin, V.B., Stashchuk, V.A., Khilchevskyi, V.K., Yatsiuk, M.V., Chunarov, O.V., Kryzhanovskyi, Ye.M., Babchuk, V.S., Yaroshevych, O.Ie. (2013). Methods of hydrographic and water management zoning of the territory of Ukraine in accordance with the requirements of the Water Framework Directive of the European Union. Kyiv: Interpres LTD. (In Ukrainian).
Gopchenko, E.D., Ovcharuk, V.A. & Shakirzanova, Zh.R. (2011). Calculations and long-term forecasts of the characteristics of the maximum runoff of spring water in the Pripyat river basin. Odesa: Ekolo-hiya. (in Ukrainian)
Gopchenko, E.D., Kichuk, N.S., Ovcharuk, V.A. (2016). Maximum runoff of rain floods on the rivers of the South of Ukraine: monograph. Odessa: TES (In Ukrainian).
Gopchenko, E.D., Burlutska, M.E., Romanchuk, M.E., Martyniuk, M.O. (2019). Modern methods of studying the maximum runoff of spring floods and rain floods of rivers of Ukraine. Scientific Bulletin of Kherson State University, "Geographical Sciences", 10. (In Ukrainian).
Ovcharuk, V.A. (2020). Maximum runoff of spring floods of plain rivers of Ukraine: monograph. Odesa : Helvetica. (In Ukrainian)
Ogievskiy, A.V. (1952). Hydrology of land. Moscow: Selkhozgiz. (in Russian)
Zheleznyak, I.A. (1985). Determination of the maximum discharge of floods according to typical characteristics of hydrometeorological conditions in the catchment area. Proceedings UkrSRHMI, 201, 15-27. (in Russian)
Hrebin, V.V. (2010). Modern water regime of rivers of Ukraine (landscape and hydrological analysis). Kyiv: Nika-Center. (In Ukrainian).
Vyshnevskyi, V.I. (1999). Maximum water discharges on the rivers of the Ukrainian Carpathians. Proceedings UkrSRHMI Kyiv, 247, 102–113. (in Ukrainian)
Gorbachova, L., Prykhodkina, V., Khrystiuk, B. (2021). Spring flood frequency analysis in the Southern Buh River Basin, Ukraine. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 30, 250-260. https://doi.org/10.15421/112122
Gorbachova, L. O., Prykhodkina, V. S., Khrystiuk, B. F., Zabolotnia, T. O., & Rozlach, V. O. (2021). Statistical analysis of maximum runoff of the Southern Buh River using the method of ‘Indicators of Hydrologic Alteration’. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 27, 42-54. https://doi.org/10.31481/uhmj.27.2021.05
Rozlach, V. O. (2013). Research of conditions of formation of rain floods in the Vistula basin (within Ukraine) and development of the system of forecasting of the maximum runoff on the basis of mathematical modeling. Extended abstract of candidate’s thesis : 11.00.07. Kyiv. (In Ukrainian).
Gopchenko, E.D., Romanchuk, M.E. (2005). Normalization of the characteristics of the maximum spring flood runoff on the rivers of the Black Sea lowland. Kiev: KNT. (in Russian)
Ovcharuk, V.A., Gopchenko, E.D. (2018). The modern method of maximum spring flood runoff charac-teristics valuation for the plain rivers of Ukraine. Ukrainian Geographical Journal, 2, 26-33. https://doi.org/10.15407/ugz2018.02.026 (in Ukrainian)
Andreevskaya, G.M., Gopchenko, E.D., Ovcharuk, V.A. (1996). About the form of graphs of water inflow from the slopes to the channel network. Meteorology, climatology and hydrology, 33, 106-110. (in Rus-sian)
SNіP 2.01.14-83. Manual for the determination of calculated hydrological characteristics. (1984). State Hydrological Institute. Leningrad: Gidrometeoizdat. (in Russian).
Martyniuk, M., Ovcharuk, V. (2020). Study of the influence of zonal and azonal factors on the maximum floods runoff in the Vistula basin (within Ukraine). International Baltic Earth Secretariat Publication, 18, 209.
Martyniuk, M., Ovcharuk, V. (2020). Determining the characteristics of the maximum runoff of the rare probability of exceeding the Vistula River basin within Ukraine. Ecology, neo-ecology, environmental protection and sustainable use of nature: proceedings VIII international. science. conf. young scientists. Kharkiv, 229–231. (In Ukrainian).
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
