Анализ и прогноз речных вод в зоне формирования стока реки Волги методом тенденций

Разработана методика вероятностной оценки (прогноза) гидрологической характеристики годового притока воды W(t) бассейна р. Волги в зоне формирования у г. Волгограда. Предложенная методика позволяет построить прогнозную функцию обеспеченности, характеризующую изменения будущего режима речного стока в заданном створе реки. Прогноз речных вод с заданной обеспеченностью позволяет эффективно варьировать режимы работы водохозяйственных систем речного бассейна в зависимости от ожидаемой водности. Для изучения развития гидрологических процессов в речном бассейне рекомендуется использовать динамико-стохастическую концепцию, исходящую из условия того, что колебаниям речного стока наряду со стохастической составляющей свойственна и детерминированная составляющая, проявляющаяся в виде монотонно направленных или периодических трендов. Как показал проведенный анализ, многолетние изменения водности р. Волги у г. Волгограда не вполне отвечают законам колебаний случайных величин. Отдельные параметры этого процесса (среднемноголетние значения) довольно существенно меняются во времени, другие характеристики (дисперсия, асимметричность распределения членов), наоборот, весьма мало изменяются с течением времени и могут считаться практически постоянными. Для построения прогнозных кривых обеспеченности решаются две взаимосвязанные задачи. Во-первых, это построение функциональных уравнений среднемноголетней величины (нормы) притока во времени, и на основе полученных зависимостей осуществляется экстраполяция нормы притока за первую половину ХХI в. Во-вторых, с использованием трехпараметрического гамма-распределения С.Н. Крицкого и М.Ф. Менкеля, при известных прогнозных нормах, полученных в соответствующих выборках и соотношениях CS= 2C_V, построены ансамбли прогнозных кривых обеспеченностей притока р. Волги в зоне формирования у г. Волгограда.

1. Блохинов Е.Г. Распределение вероятностей величин речного стока. – М.: Наука, 1974. – 169 с.

2. Естигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 304 с.

3. Закономерности гидрологических процессов. / Под редакцией Н.И. Алексеевского. – М.: ГЕОС, 2012. – 736 с.

4. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления речным стоком. – М.: Изд-во Наука, 1981. – 255 с.

5. Раткович Д.Я., Болгов М.В. Стохастические модели колебаний составляющих водного баланса речного бассейна. – М.: Наука, 1997. – 262 с.

6. Христофоров А.В. Теория случайных процессов в гидрологии. – М.: Изд-во МГУ, 1994. – 139 с.

7. Исмайылова И.Г. Анализ и прогноз речных вод в зоне формирования бассейна р. Волги (до г. Волгограда) методом тенденции / Исмайылов Г.Х., Раткович Л.Д. и др. // Природообустройство. – 2022. – № 2. – С. 69-78.

8. Добровольский С.Г. Климатические изменения в системе «Гидросфере-Атмосфере». – М.: ГЕОС, 2002. – 232 с.

9. Прогноз климатической ресурсообеспеченности Восточно-европейской равнины в условиях потопления ХХI века / Кислов А.В., Естигнеев В.М., Малхазова С.М. и др. – М.: Макс Пресс, 2008. – 292 с.

10. Музылев С.В., Привальский В.Е., Раткович Д.Я. Стохастические модели в инженерной гидрологии. – М.: Наука, 1982. – 184 с.

11. Кучмент Л.С. Гельфан, А.Н. Динамика-стохастические модели формирования речного стока. – М.: Наука, 1993. – 103 с.

12. Христофоров А.В. Надежность расчетов речного стока. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 166 с

13. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 447 с.

14. Кислов А.В. Климат в прошлом, настоящем и будущем. – М.: МАИК «Наука / Интерпериодика», 2001. – 351 с.

15. Прогноз климатической ресурсообеспеченности Восточно-Европейской равнины в условиях подтопления ХХI века / А.В. Кислов, В.М. Естигнеев, С.М. Малхазова и др. – М.: Макс Пресс, 2008. – 292 с.

16. Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю. Современные и перспективные изменения стока рек России под влиянием климатических факторов // Водные ресурсы суши в условиях изменяющегося климата. – СПб: Наука, 2007. – С. 20-23.