name: Факторы формирования, модели и расчетные оценки бокового притока в Богучанское водохранилище
keyword_list: гидрометеорологические наблюдения учет стока прогноз стока весеннее половодье Богучанское водохранилище
abstract: На основе физических представлений о закономерностях формирования стока составлена база доступных данных, включающая оценки значений более 100 возможных предикторов бокового притока в Богучанское водохранилище. С применением методов последовательного регрессионного анализа из этого множества переменных выделены наиболее подходящие предикторы, характеризующие условия формирования бокового притока в это водохранилище. Исследование результатов регрессионного анализа показало, что влияние предикторов квартального притока, характеризующих величину и ход осадков в период половодья, является существенно меньшим, чем предикторов, отражающих условия, сложившиеся в предшествующий ему осенне-зимний период. Благодаря этой особенности разработаны методики прогноза бокового притока, в которых используются только предикторы, описывающие условия, сложившиеся до начала снеготаяния.
  Прогноз весеннего стока с водосбора бокового притока в Богучанское водохранилище, основывается на определении запасов воды в снежном покрове и к оценке доли ее поглощения на территории этого бассейна. Ключевым фактором, определяющим потери весеннего стока в рассматриваемых условиях, является осеннее увлажнение водосборов и другие факторы формирования водопроницаемости почв. Для их описания в работе успешно использованы комплексные показатели, которые определяются по данным об осеннем стоке рек-аналогов, температуре почвы за осенний период, среднемесячным осенним осадкам, суммам положительных температур в марте и другим доступным для прямой оценки характеристикам.
  Расчет бокового притока в условиях отсутствия регулярных наблюдений за стоком малых рек в рассматриваемом бассейне Богучанского водохранилища может быть выполнен гидрометрическим методом с применением имеющихся данных по рекам-аналогам, расположенным на сопредельных с этим бассейном территориях. В работе использована методика расчета, основанная на данных наблюдений за боковым притоком в период с 1977 по 1987 годы, когда в бассейне водохранилища проводились гидрологические наблюдения на малых реках. Другой метод расчета бокового притока основывается на воднобалансовом соотношении и использовании информации о стоке р. Ангары в нижнем по течению створе (пос. Сыромолотово), и верхнем створе (Усть-Илимская ГЭС). Сравнение на пересекающемся временном интервале расчетных оценок притока, полученных водобалансовым и гидрометрическим методами, показал их близкую сходимость (коэффициент корреляции более 0,95). Этот результат позволил получить оценки бокового притока в Богучанское водохранилище с разным разрешением по времени, которые в дальнейшем были названы фактическими значениями бокового притока и использованы при создании методик его прогноза.
  Разработаны три методики долгосрочного прогноза квартального бокового притока в Богучанское водохранилище в период половодья. Первая методика основана на использовании эмпирических связей притока и различных гидрометеорологических характеристик, контролируемых на исследуемой территории. Оправдываемость расчета притока по рассматриваемому способу на обучающей и контрольной выборке имела значения, соответственно, 97% и 89%. На зависимом материале критерий точности аппроксимации (S/σ) фактических значений притока составил величину 0.37. Вторая методика включает в себя предварительный прогноз стока рек-аналогов Мура, Чадобец и Непа и дальнейший пересчет его в прогноз бокового притока в водохранилище. Оправдываемость этой методики прогноза на обучающей и контрольной выборке составила 91% и 89%, соответственно. Критерий качества S/σ на зависимом материале был равен 0.407. В третьей методике используются дополнительные сведения о закономерностях формирования стока и описывающие их уравнения, вытекающие из инфильтрационно–ёмкостной модели Е.Г. Попова. Оправдываемость данной методики на обучающей выборке составила 94 %, на контрольной выборке - 100 %. Критерий S/σ на обучающей выборке имел значение 0.388. Эта методика прогноза бокового притока выглядит предпочтительней по сравнению с двумя другими, поскольку в ней используются уравнения, аппроксимирующие зависимость стока от действующих факторов с учетом ее нелинейности. Однако в условиях оперативной работы целесообразно рекомендовать прогнозирование квартального притока по первой методике, в которой схема расчета менее трудоёмка.
  Методика краткосрочного прогноза бокового притока в водохранилище Богучанской ГЭС с суточным разрешением по времени построена на основе концептуальной модели Д.А. Буракова. Эта модель включает в себя блоки, описывающие процессы снегонакопления, снеготаяния, поглощения воды на склонах, формирования склонового притока в русловую сеть, русловое добегание воды до замыкающего створа. Реализация модели позволяет детальнее исследовать режим формирования речного стока. Появляется возможность получения расчетных характеристик снегонакопления, снеготаяния и водоотдачи бассейна по высотным зонам. При построении модели применяются стандартные данные гидрометеорологических наблюдений (температура, осадки, уровни воды). В процессе адаптации модели применительно к водосбору бокового притока в Богучанское водохранилище также использовались наземные и спутниковые данные о состоянии снегового покрытия бассейна. Учет запасов воды в русловой сети по данным об ее уровнях на момент составления прогноза и аппроксимация их влияния на прогнозируемую характеристику существенно повышает точность модельных расчетов.
chairman_dissertation_council.name: Виктор
chairman_dissertation_council.surname: Данилов-Данильян
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Научный руководитель Института
chairman_dissertation_council.degree: Доктор экономических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: GRK-0141-2022
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 24793681700
chairman_dissertation_council.rinc_id: 107568
chairman_dissertation_council.url: https://www.iwp.ru/about/employees/danilov-danilyan-viktor-ivanovich/
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-5676-3686
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владислав
organization_supervisor.surname: Полянин
organization_supervisor.patronymic: Олегович
organization_supervisor.position: Исполняющий обязанности директора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 37.27.51
rubrics.name: Гидрологические вопросы водного хозяйства
rubrics.code: 37.27.21
rubrics.name: Расчеты и прогнозы водного режима
rubrics.code: 37.27.19
rubrics.name: Сток
oecds.code: 01.05.ZR
oecds.name: WATER RESOURCES
speciality_codes.name: Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
speciality_codes.code: 1.6.16.
supervisors.fio: Бураков Д. А.
supervisors.scientific_degree: Доктор географических наук
supervisors.speciality_code: Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Христофоров А. В.
opponents.scientific_degree: Доктор географических наук
opponents.speciality_code: Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Морейдо В. М.
opponents.scientific_degree: Кандидат географических наук
opponents.speciality_code: Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИВП РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1027739512305
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
protection_organization.supervisor_surname: ГЕЛЬФАН
protection_organization.supervisor_patronymic: НАУМОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО КРАСНОЯРСКИЙ ГАУ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1022402651006
author_organization.supervisor_name: НАТАЛЬЯ
author_organization.supervisor_surname: ПЫЖИКОВА
author_organization.supervisor_patronymic: ИВАНОВНА
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения