Учет и оценка нестационарности при управлении водными ресурсами речного бассейна

Рассматривается обоснование   учета   и  оценки нестационарности развития    гидрологических    процессов в   бассейне р.   Волги   при  определении   параметров функционирования  Волжской водохозяйственной  системы. Основными  целями исследований являются  выявление  нестационарности в   формировании   речного стока   и  разработка методов  ее      оценки.  Решается  задача  построения  динамико-стохастической модели, учитывающей   нестационарность формирования    речного  стока    в    различное  время. Произведено обобщение     динамико-стохастического подхода  для    анализа   и    оценки многолетнего  колебания притока речных вод р.  Волги у г. Волгограда. Стохастическая связь между стоком смежных лет   выражается  функцией   перехода,  управляющей  марковским процессом.   Оценка стационарности  (нестационарности) многолетнего  колебания речного  стока    осуществлена по   критерию   Фишера (однородность выборочных дисперсий),   по  критерию  Стьюдента   (однородность   выборочных средних),   по  критерию Колмогорова-Смирнова (однородность выборок) и парной корреляции (наличие тренда). Описание характера  протекания   гидрологических процессов    представлено моделью, определяемой динамико-стохастическим  подходом,   при рассмотрении   нестационарного    процесса годового стока р.  Волги.  На основе  применения концепции квазистационарности   получены функции обеспеченности годового стока р. Волги, используемые для вероятностной оценки притока речных вод в бассейне Волги. Проведенный анализ многолетних колебаний годового стока р. Волги позволил выявить, что изменчивость речного  стока исследуемого   бассейна  имеет две составляющие: детерминированную и случайную. Детерминированная составляющая проявляется в изменении во  времени    среднего  значения стока  р.   Волги,   а   случайная составляющая наблюдается в нерегулярных ежегодных отклонениях величин стока от его среднего значения (нормы). Такой подход применяется при вероятностной оценке притока речных вод в бассейне р. Волги.

1. Алексеевский Н.И. Закономерности гидрологических процессов. М.: Изд-во ГЕОС, 2012. 733 с.

2. Блохинов Е.Г. Распределение вероятностей величин речного стока.М.: Наука, 1974. 69 с.

3. Болгов М.В., Сарманов И.О., Сарманов О.В. Марковские процессы в гидрологии. М.: Институт водных проблем РАН. 2009. 210 с.

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

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

6. Музылев С.В., Привальский В.Е., Раткович Д.Я. Стохастические модели в инженерной гидрологии.М.: Наука, 1982. 84 с.

7. Раткович Д.Я. Многолетние колебания речного стока.Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 255 с.

8. Раткович Л.Д. Моделирование взаимозависимых гидрологических рядов // Природообустройство. 2012. № 2. С. 55-59.

9. Рождественский А.В., Чеботарев А.И. Статистические методы в гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 424 с.

10. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Оценка изменения и взаимосвязь элементов водного баланса бассейна реки Волги в условиях изменения климата // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2015. № 5. С. 4-17.

11. Водные ресурсы России и их использование. / Под ред. И.А. Шикломанова. СПб.: Государственный гидрологический институт, 2008. 600 с.

12. Исмайылова И.Г., Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Методика оценки сложноформируемых элементов водного баланса (суммарного испарения и влагозапасов) речного бассейна // Природообустройство. 2020. № 5. С. 88-95.

13. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. К теории и методологии формирования элементов водного баланса речного бассейна в условиях меняющегося климата // Экология. Экономика. Информатика: сборник статей: В 2 т. Т. 1. Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем.Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2016. С. 615-628.

14. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Оценка динамики водных ресурсов бассейна реки Оки в современных климатических условиях // Сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность». Севастополь, 2019. С. 704-708.

15. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Анализ и оценка поверхностных водных ресурсов бассейна реки Оки // Природообустройство. 2019. № 5. С. 85-90.

16. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Межгодовая изменчивость элементов водного баланса бассейна реки Дон // Природообустройство. 2012. № 1. С. 52-56.

17. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Оценка изменчивости элементов водного баланса половодья и межени бассейна реки Волги // Природообустройство. 2012. № 3. С. 64-69.

18. Исмайылов Г.Х., Муращенкова Н.В. Оценка речного стока в бассейне р. Волги // Природообустройство. 2014. № 2. С. 65-69.