Пространственно-временная изменчивость слоя стока весеннего половодья рек Верхнего и Среднего Поднепровья

1. Пространственно-временная изменчивость слоя стока весеннего половодья рек Верхнего и Среднего Поднепровья

Меркулова Марина Анатольевна
Пространственно-временная изменчивость
слоя стока весеннего половодья рек Верхнего и
Среднего Поднепровья
АУКО «Облгосэкспертиза»,
ФГБУ «Центрально-Черноземное УГМС»

2.

В настоящее время в инженерно-гидрометеорологических изысканиях, проводимых на
территории бассейна р. Днепр, существует проблема отсутствия доступных современных
гидрологических данных. Существующие обобщения характеристик стока половодья
Днепровского района относятся к 1966 и 1971 году, когда были выпущены Ресурсы
поверхностных вод СССР.
В связи с высокой прикладной значимостью в данной работе произведено обобщение
данных наблюдений по слою стока весеннего половодья за многолетний период по 2020 год
включительно по 37 гидрологическим постам

3.

4.

№
Водный
объект
Пост
Код поста
Расстоя
ние от
устья,
км
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
р.Днепр
р.Днепр
р.Днепр
р.Вязьма
р.Сож
р.Хмара
р.Беседь
р.Ипуть
р.Надва
р.Унеча
р.Десна
р.Десна
р.Болва
р.Болва
р.Навля
р.Нерусса
р.Сев
р.Судость
р.Коста
р.Рожок
р.Сейм
р.Сейм
р.Сейм
р.Сейм
р.Рать
р.Тускарь
р.Тускарь
р.Снова
р.Реут
р.Прут
р.Свапа
р.Свапа
р.Свапа
р.Псел
р.Усожа
р.Суджа
р.Ворскла
д.Болшево
г.Дорогобуж
г.Смоленск
д.Старая
с.Ускосы
с.Красиловка
пгт Красная Гора
с.Ущерпье
пгт Клетня
с.Лопатни
с.Голубея
г.Брянск
д.Псурь
г.Брянск
пгт Навля
с.Радогощ
с.Новоямское
пгт Погар
д.Глазово
с.Красное
с.Зуевка
с.Лебяжье
пос.Рышково
г.Рыльск
с.Беседино
с.Свобода
г.Курск
д.Щурово
д.Любицкая
д.Ширково
д.Локтионово
с.Михайловка
с.Старый город
г.Обоянь
г.Фатеж
сл.Замостье
с.Козинка
79001
79006
79011
79051
79244
79261
79306
79324
79333
79335
80113
80118
80148
80592
80157
80160
80165
80172
80174
80175
80196
80197
80198
80204
80218
80220
80222
80224
80230
80232
80233
80235
80236
80405
80239
80424
80442
2115
1931
1735
99.0
513
43.0
98.0
133
47.0
24.0
896
784
77.0
1.00
54.0
114
46.0
52.0
33.0
58.0
668
595
578
359
5.80
51.0
8.50
17.0
17.0
1.60
161
12.3
75.0
660
5.90
6.40
348
Период действия, число, месяц, год
Площадь
водосбора, кв.км.
открыт
закрыт
247
01.08.1932
Действует
6390
29.05.1877
Действует
14100
10.11.1976
Действует
580
01.11.1933
Действует
2600
14.10.1934
Действует
534
05.09.1949
Действует
4080
22.08.1930
01.01.1998
8210
24.07.1930
Действует
233
18.09.1958
01.01.1992
1180
12.09.1925
Действует
4770
27.03.1878
Действует
13700
15.10.1894
Действует
3210
18.08.1929
Действует
4340
06.07.1978
Действует
1560
28.05.1948
Действует
1020
15.03.1935
Действует
1150
14.07.1949
Действует
5180
02.11.1943
Действует
150
19.06.1945
Действует
60.0
06.02.1955
31.12.1987
2320
01.10.1932
Действует
4870
01.10.1936
Действует
7460
03.07.1927
Действует
18100
01.01.1935
Действует
630
15.10.1947
Действует
1690
15.08.1958
Действует
2380
20.01.1925
Действует
781
19.09.1947
Действует
960
14.10.1932
Действует
530
11.10.1932
01.01.1992
419
26.08.1950
31.12.1982
2800
01.08.1959
01.01.1999
3690
16.09.1927
Действует
1100
01.03.1943
Действует
364
06.10.1947
01.01.1998
972
01.07.1929
Действует
1870
22.08.1914
Действует
Принадлежность поста
Центральное УГМС
Центральное УГМС
Центральное УГМС
Центральное УГМС
Центральное УГМС
Центральное УГМС
Центральное УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС
Центрально-Чернозем.УГМС

5.

Ряды слоев стока по закрытым постам, а также постам с пропусками наблюдений, были восстановлены и
приведены к единому многолетнему периоду с 1944 по 2020 год. Приведение к многолетнему периоду
осуществлялось с применением аналогов. Для оценки коэффициентов парной корреляции между расчетными
рядами наблюдений на постах предварительно была построена матрица корреляций. При выборе аналогов
учитывались как продолжительность совместных наблюдений в этих пунктах, так и более тесные
корреляционные связи.
H, мм (р. Ипуть - с. Ущерпье)
250
y = 0,9269x + 2,1012
R² = 0,7978
200
150
100
50
0
0
50
100
150
200
250
H, мм (р. Десна - г. Брянск)
река-аналог р.Десна - г.Брянск
F, км2
13700
расчетная
река
8210
р.Ипуть - с.Ушерпье

6.

Код поста
аналог
n
R
79001
79011
79261
79306
79324
79333
79335
80113
80148
80592
80157
80160
80165
80172
80174
80175
80197
80198
80218
80220
80224
80230
80232
80233
80235
80405
80239
80424
80442
79006
79006
79244
80118
80118
80118
80118
80118
80118
80118
80236
80204
80204
80118
80118
80236
80196
80196
80204
80222
80222
80198
80236
80236
80236
80196
80236
80204
80196
71
73
71
39
71
33
62
76
76
39
72
60
68
76
71
32
71
76
73
61
72
74
47
32
39
70
50
70
75
0,83
0,91
0,90
0,88
0,89
0,88
0,87
0,90
0,86
0,90
0,85
0,94
0,84
0,88
0,85
0,81
0,97
0,96
0,95
0,99
0,94
0,90
0,90
0,94
0,98
0,92
0,92
0,92
0,87
п. 6.7 СП 33-101-2003
22,1
43,8
40,0
24,2
37,0
22,8
27,6
40,4
29,4
28,3
26,6
57,1
23,6
32,8
26,2
12,8
119,9
94,1
85,8
410,3
63,8
38,6
33,4
47,8
172,5
49,9
39,6
50,9
30,0
12,1
18,2
17,2
11,3
16,5
10,5
13,6
17,6
14,7
12,3
13,7
20,1
12,7
15,7
13,6
8,4
30,9
27,7
26,6
55,6
22,3
17,1
14,2
15,6
31,9
19,4
15,8
19,8
14,7
n≥6
|R| ≥ 0,7

7.

Полученные ряды были проверены на стационарность (по критериям Фишера и
Стьюдента) и однородность (по критериям Смирнова-Граббса и Диксона).
Анализ исходных данных показал, что ряды нестационарны
80198 р.Сейм - пос.Рышково
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1928
1938
1948
1958
1968
1978
1988
1998
2008
2018
200
180
160
140
среднее (до 1970)
82
n1
41
среднее (1971-2020)
43
n2
50
120
100
80
60
40
20
Среднее взвешенное
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
61

8.

Анализ совмещенных разностно-интегральных кривых показал, что колебания
стока по изученной территории происходят синхронно: с 1971 года наблюдается
устойчивый тренд к снижению слоя стока, а также дисперсии и вариации ряда
20
25
15
20
15
10
10
5
5
0
0
-5
1940
-5
1940
1960
79011
1980
79261
2000
79306
2020
79324
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
-5
1940
1950
80175
80220
1960
1970
80197
80222
1980
1990
80198
80224
2000
2010
80218
2020
1950
80148
80165
1960
-5
1940
1970
80592
80172
1980
1960
1990
2000
80157
80174
1980
2010
2020
80160
2000
80230
80232
80233
80239
80405
80424
2020
80235

9.

Поскольку к неоднородным рядам нельзя применять известные
аналитические функции распределения ежегодных вероятностей
превышения, в соответствии с п. 5.12 и 5.29 СП 33-101-2003 были
построены совмещенные кривые распределения по двум однородных
совокупностям 1944-1970, 1971-2020.
Для сглаживания и экстраполяции эмпирических кривых распределения
применялось трехпараметрическое распределение Крицкого-Менкеля
(слайд 10).
Результаты расчета основных статистических характеристик рядов слоя
стока весеннего половодья приведены в таблице на слайде 11.
Далее было произведено картографирование и пространственная
интерполяция полученных характеристик слоя стока половодья (слайд 1213). Анализируя пространственное распределение характеристик можно
сделать вывод, что значение коэффициента вариации увеличивается с
севера и юг, среднее значение слоя стока и максимальный слой стока 1%
обеспеченности, наоборот, с севера на юг уменьшается.

10.

11.

код поста
79001
79006
79011
79051
79244
79261
79306
79324
79333
79335
80113
80118
80148
80592
80157
80160
80165
80172
80174
80175
80196
80197
80198
80204
80218
80220
80222
80224
80230
80232
80233
80235
80236
80239
80405
80424
80442
река-пост
Днепр-Болшево
Днепр-Дорогобуж
Днепр-Смоленск
Вязьма-Старая
Сож-Ускосы
Хмара-Красиловка
Беседь-Кр-Гора
Ипуть-Ущерпье
Надва-Клетня
Унеча-Лопатни
Десна-Голубея
Десна-Брянск
Болва-Псурь
Болва-Брянск
Навля-Навля
Нерусса-Радогощ
Сев-Новоямское
Судость-Погар
Коста-Глазово
Рожок-Красное
Сейм-Зуевка
Сейм-Лебяжье
Сейм-Рышково
Сейм-Рыльск
Рать-Беседино
Тускарь-Свобода
Тускарь-Курск
Снова-Щурово
Реут-Любицкая
Прут-Ширково
Свапа-Локтионово
Свапа-Михайловка
Свапа-Старый-Город
Усожа-Фатеж
Псел-Обоянь
Суджа-Замостье
Ворскла-Козинка
Слой стока весеннего половодья, мм
19441970
19712020
средневз
веш.
150
125
132
126
112
119
96
110
103
76
113
99
86
121
87
92
71
75
118
98
68
75
82
80
71
79
84
79
76
82
88
85
92
81
72
69
65
155
116
98
86
71
83
60
74
81
55
83
79
75
88
56
45
49
48
71
52
31
38
43
43
36
44
43
48
37
45
46
45
47
44
39
37
34
153
122
119
100
87
96
72
87
89
62
95
91
79
99
67
61
57
57
88
68
46
52
61
58
49
56
62
59
53
58
61
59
68
57
50
49
47
РПВ
1966,
1971
155
126
134
124
121
112
99
115
98
88
83
64
81
123
87
76
76
78
84
69
86
88
75
85
97
96
87
62
62
63
Cv
19441970
19712020
0,40
0,36
0.34
0,38
0.35
0.34
0.46
0,43
0,47
0,39
0,36
0,41
0,34
0,43
0,42
0,41
0,42
0,45
0,50
0,46
0,52
0,44
0,46
0,39
0,49
0,44
0,46
0,51
0,46
0,37
0,46
0,42
0,40
0,44
0,47
0,49
0,54
0.39
0,39
0,36
0.43
0.43
0.45
0.51
0.52
0.51
0.51
0.50
0.47
0.48
0.49
0.50
0.60
0.53
0.54
0.55
0.51
0.65
0.58
0.58
0.52
0.60
0.57
0.56
0.54
0.57
0.48
0.58
0.57
0.56
0.56
0.62
0.65
0.60
Cs/Cv
РПВ
1966,
1971
0,35
0,31
0,40
0,40
0,37
0,38
0,35
0,40
0,46
0,45
0,47
0,42
0,54
0,49
0,44
0,43
0,51
0,51
0,52
0,50
0,41
0,45
0,45
0,48
0,59
0,42
0,50
19441970
19712020
1,22
1,70
2.15
2,39
2.29
2.78
3.45
1,68
2,50
1,67
1,63
2,62
0,73
2,57
4,06
2,44
2,68
2,27
1,89
3,09
0,81
0,53
1,66
1,88
2,35
2,90
3,05
3,59
1,91
2,50
3,40
1,93
1,70
3,87
0,85
3,97
0,51
-0.02
0,35
0,12
0.30
0.93
1.69
0.40
0.84
0.94
0.73
0.96
1.35
2.00
1.79
2.02
2.36
1.40
0.70
0.42
0.73
1.02
1.27
1.50
1.59
1.37
1.29
1.36
1.05
0.93
0.99
1.47
1.25
1.27
1.35
1.38
1.38
0.85
РПВ
1966,
1971
2,0
1,9
2,0
2,0
1,1
1,3
1,4
2,5
3,0
2,2
1,8
1,0
1,1
1,2
1,6
2,6
2,0
2,7
2,7
2,8
2,2
3,1
3,1
2,3
2,0
1,0
2,0
Н весеннего
половодья 1%
в.п. по составным
кривым, мм
295
231
218
234
207
215
205
206
218
143
202
212
174
245
175
180
143
152
255
205
138
126
150
148
152
161
164
178
147
147
186
166
163
166
141
150
125

12.

Коэффициент вариации слоя
стока весеннего половодья
бассейна р. Днепр

13.

Средний слой стока весеннего
половодья бассейна р. Днепр,
мм

14. Спасибо за внимание !