Опыт компьютерного моделирования паводкового стока реки Кубань к Краснодарскому водохранилищу на основе модели DWAT

Основная цель исследований – проверка гипотезы об адекватности результатов моделирования паводкового стока реальным данным на водосборе Краснодарского водохранилища с помощью математической модели Dynamic Water Resources Assessment Tool (Инструмент динамической оценки водных ресурсов) – DWAT. Показано компьютерное моделированию максимального стока рек Кубани, впадающих в Краснодарское водохранилище, после ливневых дождей. Использовалась математическая модель типа «Осадки-сток» – DWAT. Эта модель рекомендована Всемирной метеорологической организацией для использования на реках с внезапными паводками на основе цифровых моделей рельефа рек и прогнозов ливневых дождей. Показана возможность использования предложенного подхода, оценена возможность использования DWAT для краткосрочного прогноза паводкового притока в Краснодарское водохранилище по данным о ливневых осадках на метеостанциях-предикторах. Это предварительно оценено на основе анализа зависимости основных элементов паводков по характеристике ливневых дождей. В дополнение к цифровой модели рельефа в модели используются слои с географической привязкой данных о растительности, типах землепользования и почвах водосбора. В целом показан процесс ввода и обработки данных в модель. Полученные окончательные результаты моделирования выражены прогнозным гидрографом, который сравнивается с наблюдаемыми истинными значениями. Графики прогнозируемых паводков в достаточной степени соответствуют наблюдаемым, и в целом максимальные расходы воды прогнозируемых паводков, полученные с помощью исследуемой модели по предшествующим осадкам, в большинстве своем несколько выше наблюдаемых, что отчасти объясняется пространственными данными ввиду используемого разрешения карты. Использование более подробных исходных данных и разрешения карты может улучшить конечный результат.

1. Лурье П.М., Панов В. Д., Ткаченко Ю.Ю. Река Кубань: гидрография и режим стока. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. - 500 с.

2. Борщ С.В., Симонов Ю.А. Оперативная система краткосрочных гидрологических прогнозов расхода воды на реках Кубани // Труды Гидрометцентра России. - 2013. - № 349. - С 63-68.

3. Борщ С.В., Симонов Ю.А., Христофоров А.В. Система прогнозирования паводков и раннего оповещения о наводнениях на реках Черноморского побережья Кавказа и бассейна Кубани // Труды Гидрометцентра России. - 2015. - № 356. - С. 247-260.

4. Ильинич В.В. Имитационная модель работы водохранилища - М.: Экспресс-информация, 1982. - 4 с.

5. Ilinich V.V. Flow Control By Water Reservoir In Conditions Of Torrential Floods // Proceeding of the 11th International Conference on Hydroinformatics HIC. - USA: New York City, 2014. - Рр. 1-7.

6. Ilinich V.V. Search of Anti-Accident Function for Flood Flow Management by Water Reservoi //Proceedings of the 7-th International Conference on Hydro-informatics. - Nica, 2006. - Рр. 1025-1031.

7. Cavalli A.B., Ilinich V.V., Veliev I.G. Flood control by water reservoir with account of runoff forecast / G. La Loggia G. Freni, V. Puleo and M. De Marchis (eds.) // 13th International Conference on Hydro-informatics, Palermo, 1-6 July 2018 (EPiC Series in Engineering). - Vol. 3. - Рр. 395-398.

8. Jang C.H., Kim H.J., Kim D.H., Sung J.Y., Seo H.Y. and Kim H.R. DWAT. - User’s Manual. - 2022. -V. 3.

9. Simonov Y., Quirno M.U. and Kanyike T. Recommendations on Dynamic Water Resources Assessment Tool (DWAT) applications, 2019

10. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. Описание массива данных суточной температуры воздуха и количества осадков на метеорологических станциях России и бывшего СССР.

11. Кузнецова Е.В. Прогноз паводкового притока к Краснодарскому водохранилищу: Маг. дис. -М.: РГАУ-МСХА, 2022. - 116 с. - URL: https://srtm.csi.cgiar.org/.

12. Ермолаева О.С., Зейлигер А.М. Компьютерный код расчета гидрографических характеристик речной сети и ее водосборной территории по результатам гидрологического анализа цифровой модели рельефа // Экология. Экономика. Информатика: Сборник статей: В 2 т. / Институт аридных зон, Южный научный центр РАН. - Ростов-на-Дону: Южный научный центр РАН, 2016. - С. 64-80. - EdN WXJITD.

13. FAO soils portal. - URL: https://www.fao.org/soils-portal/data-hub/soil-maps-and-databases/en/.