Анотація до роботи:

Шакірзанова Ж.Р. Метод довгострокового територіального прогнозу максимальних витрат весняного водопілля (на прикладі річок басейнів Верхнього Дніпра, Західної Двіни і Німану). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук. – Спеціальність 11.00.07 – гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія. Одеський державний екологічний університет, Одеса, 2002.

Дисертація присвячена аналізу процесів формування весняного водопілля та розробці методу довгострокового просторового прогнозу максимальних витрат води. Реалізовано запропонований метод на прикладі річок басейнів Верхнього Дніпра, Західної Двіни та Німану. Основу методики складають районні залежності максимальних значень модулів весняного водопілля від максимальних запасів води в сніговому покриві, нормованих по їх середніх багаторічних величинах. Розподіл весен за характером розвитку стокоутворюючих факторів (з високим, середнім чи низьким водопіллям) здійснено за допомогою дискримінантної функції, яка враховує: максимальні запаси води в сніговому покриві, індекс зволоження грунту, максимальну глибину промерзання грунту, метеорологічні характеристики зими й дружності весняного сніготанення.

Представляється прогноз у вигляді двох карт – модульних коефіцієнтів максимальних витрат та їх забезпеченості. Завчасність довгострокового прогнозу залежить від дати його випуску. Методика перевірена як на залежних, так і на незалежних матеріалах. Справджуваність прогнозної методики в цілому задовільна.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і здійснено нове вирішення наукової задачі, що полягає в розробці методу довгострокового територіального прогнозу максимальних витрат води весняного водопілля.

В результаті виконаної роботи можна зробити такі висновки:

1. Незважаючи на виняткову важливість характеристик максимального стоку весняного водопілля для нормального функціонування об'єктів господарського призначення, що знаходяться в долинах річок, питання територіального прогнозу максимальних витрат води дотепер розроблені, головним чином, тільки для річок, на яких ведуться систематичні спостереження за річковим стоком. В силу цього територіальний прогноз максимальних витрат води на річках у період весняного водопілля відсутній.

2. Автором розроблений метод прогнозу, який дозволяє щорічно робити оцінку очікуваних максимальних витрат води весняного водопілля на річках не тільки в окремих пунктах, де є багаторічні ряди спостережень, але й у цілому для річок тієї чи іншої території.

3. Основу прогнозної схеми складає виконане за умов формування весняного повіддя районування території і запропоновані для кожного з районів регіональні залежності модульних коефіцієнтів максимальних витрат води від відносних величин максимальних запасів води в сніговому покриві на водозборі.

Районування здійснене на основі моделей факторного і дистанційного аналізів. Усього на розглянутій території виділено п'ять районів і чотири підрайони.

4. У зв’язку з різним характером розвитку процесів весняного водопілля в окремі роки, прогнозні залежності диференційовані по трьох категоріях висоти водопілля – високих, середніх і низьких.

5. Поділ наявних часових рядів максимального стоку здійснено за допомогою апарату дискримінантної функції, у вектор-предиктор якої включені: максимальні запаси води в сніговому покриві, осіннє чи передвесняне зволоження ґрунту, глибина його промерзання, характеристики відлиг узимку і процесів сніготанення – навесні.

6. Прогноз максимальних витрат весняного водопілля випускається за станом на 1 березня кожного року, а потім уточнюється за станом на 15 березня і дату настання максимальних снігозапасів на водозборі. Завчасність прогнозу буде різною в залежності від наведених вище дат прогнозу і змінюється закономірно в напрямку з північного сходу на південь і південний захід в середньому від 50 – 30 діб в дату прогнозу 1 березня, до 30 – 10 діб – на дату S_m.

7. Територіальний прогноз щорічно надається у вигляді карт розподілу по території максимальних модульних коефіцієнтів k_m.

7.1. При наявності рядів спостережень за стоком норми максимальних модулів q₀, необхідні для розрахунку q_m, визначаються безпосередньо по наявних часових рядах.

7.2. При відсутності рядів спостережень за максимальним стоком для розрахунку q₀ запропонована методика, яка спирається на типову модель одномодального гідрографа весняного водопілля.

8. Забезпеченість прогнозних величин максимальних витрат води повіддя оцінюється на основі карт забезпеченості , які складаються щорічно.

При цьому у якості базового використаний трипараметричний гама-розподіл (із заданими у вигляді карти коефіцієнтами варіації максимальних витрат води C_v і закріпленому співвідношенні C_s / C_v = 2,5).

9. Методика довгострокового прогнозу максимальних весняних витрат води розроблена за даними опорних 11-ти річок з періодами спостережень 35-46 років і перевірена на незалежному матеріалі за даними 41 річки з періодами спостережень 19 – 40 років.

10. При оцінці якості розробленої методики прогнозу максимальних витрат води весняного водопілля за допомогою дискримінантного аналізу встановлена значимість поділу сукупності років на групи водопілля – високі, середні і низькі. Оцінка прогнозних величин весняних максимумів виконана за критерієм якості S/s і забезпеченості припустимої погрішності Р % у різних варіантах розрахунку за дискримінантною функцією з різним набором факторів повіддя у вектор-предикторі. Методика в загальному оцінюється як добра і задовільна, при забезпеченості перевірочних прогнозів у розрахунковому варіанті в середньому 78 %, у прогнозному – 75 %. Перевірка методики на незалежних матеріалах показала, що забезпеченість припустимої погрішності складає 82 – 72 %, у прогнозному варіанті якість дещо знижується, а забезпеченість у середньому складає 75 – 65 %.

Зниження якості методики прогнозу максимальних витрат води повіддя відзначається в тих районах, де до основної дати випуску прогнозу (1 березня) максимальні запаси води в сніговому покриві ще не сформувалися і спостерігається їхнє наступне накопичення (в основному це північні і східні райони розглянутої території). У цьому випадку рекомендується випускати уточнюючи прогнози 15 березня, а далі обов'язково в дату настання максимальних снігозапасів.

11. Припустима погрішність прогнозів при наявності рядів спостережень за максимальними витратами води визначається по ймовірному відхиленню величини від норми, а при їхній відсутності вона оцінюється по запропонованій у роботі залежності її від площі водозбору.

12. Розроблений метод рекомендується як наукова база для складання фонових територіальних довгострокових прогнозів максимальних витрат води весняного водопілля, а запропонована в дисертації прогнозна методика може бути використана безпосередньо (без якої-небудь доробки) для довгострокового прогнозування максимальних витрат води повіддя на річках басейну Верхнього Дніпра, Західної Двіни і Німану.

Публікації автора:

1. Бефани Н.Ф., Шакирзанова Ж.Р. Районирование территории юго- западной части лесной зоны по условиям формирования талого стока // Межвед. научн. сб. Украины. – Метеорология, климатология и гидрология. – Одесса. – 1999. – Вып. 39. – С. 214 – 221.

2. Шакирзанова Ж.Р. Обоснование методики территориально общего прогноза максимальных расходов воды весеннего половодья на реках юго-западной части лесной зоны // Міжвід. наук. зб. України. – Метеорологія, кліматологія та гідрологія. – Одеса. – 2000. – Вип. 40. – С. 97 – 103.

3. Шакирзанова Ж.Р. Долгосрочный прогноз максимальных расходов воды весеннего половодья на реках юго-западной части лесной зоны // Міжвід. наук. зб. України. – Метеорологія, кліматологія та гідрологія. – Одеса. – 2000. – Вип. 41 – С. 82 – 91.