Реєстраційний номер
0518U000365, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор географічних наук
Дата захисту
02-03-2018
Статус
Захищена
Назва роботи
Максимальний стік весняного водопілля річок України: розрахункові моделі та їх реалізація
Здобувач
Овчарук Валерія Анатоліївна, Кандидат географічних наук
Керівник Гопченко Євген Дмитрович
Консультант Гопченко Євген Дмитрович
Опонент Буднік Світлана Василівна
Опонент Ющенко Юрій Сергійович
Опонент Гребінь Василь Васильович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Одеський державний екологічний університет
Опис
Дисертаційне дослідження присвячено вирішенню важливої наукової проблеми щодо розробки, реалізації та верифікації єдиної розрахункової методики для визначення характеристик максимального стоку весняного водопілля невивчених у гідрологічному відношенні річок на території рівнинної України з урахуванням сучасних та майбутніх кліматичних змін.
Весняне водопілля є найбільш багатоводною та потенційно небезпечною фазою водного режиму рівнинних річок України. В окремі роки весняні водопілля можуть набувати катастрофічного характеру, ймовірність настання таких явищ оцінюється на рівні 1-2 рази на 100 років. Опорною забезпеченістю при розробці методик для визначення максимальних витрат води невивчених у гідрологічному відношенні річок, зазвичай, приймається 1%, а розрахунковими величинами є максимальні модулі або витрати води весняного водопілля ймовірністю перевищення Р=1%.
Аналітичний огляд нормативної бази в галузі розрахунків максимального стоку річок показав, що не зважаючи на великий досвід накопичений вченими в цьому питанні, проблема ще далека від свого вирішення внаслідок багатофакторності досліджуваного явища та регіональних особливостей формування максимального стоку річок.
Автором запропоновано новий модифікований варіант операторної моделі для визначення максимального стоку весняного водопілля, який дозволяє враховувати можливий вплив змін клімату на розрахункові величини максимальних модулів 1%-ої забезпеченості. Врахування змін клімату виконується шляхом введення окремого коефіцієнту, який базується на порівнянні основних параметрів методики отриманих на сучасних вихідних даних (максимальних снігозапасах на початок водопілля, опадів за період водопілля та коефіцієнтів стоку) та аналогічних величин, отриманих за даними кліматичного моделювання.
Для обґрунтування основних параметрів пропонованої методики використані дані 340 гідрологічних постів та 229 метеорологічних станцій. В ході просторово-часових узагальнень характеристик максимального стоку проаналізована циклічність коливань максимального стоку весняного водопілля та виконане районування рівнинної території України за їх синхронністю з використанням факторного, кластерного та гідролого-генетичного аналізу; оцінена однорідність вихідної інформації, виконана статистична обробка вихідних рядів максимальних снігозапасів, максимальних витрат та шарів стоку весняного водопілля. Для визначення опадів в період весняного водопілля обґрунтована регіональна розрахункова формула, максимальні снігозапаси та коефіцієнти їх варіації узагальнені у вигляді карти. Коефіцієнти стоку пропонується визначати через коефіцієнти стокоутворення, які узагальнені у вигляді карти та з урахуванням коефіцієнтів впливу розміру водозборів на втрати стоку весняного водопілля.
Характеристики схилового припливу, які є важливою складовою розрахункової схеми, представлені максимальним модулем схилового припливу, який в свою чергу визначається через коефіцієнт нерівномірності схилового припливу, тривалість припливу у руслову мережу та сумарну водоподачу на водозбір. Всі перелічені параметри обґрунтовані для досліджуваної території, зокрема, для визначення впливу інтразональних факторів на тривалість схилового припливу здійснене їх районування в межах фізико-географічних зон та окремих річкових басейнів.
Трансформація максимальних модулів схилового припливу представлена через функції що враховують руслове добігання, русло-заплавне регулювання та вплив проточних озер та водосховищ. Для визначення трансформаційної функції та коефіцієнтів русло-заплавного регулювання отримані рівняння експоненціального вигляду, з окремими параметрами по фізико-географічних зонах та для малих водозборів (з площею до 100 км2).
Для рівнинних річок України виконана реалізація модифікованого автором варіанту розрахункової методики для визначення характеристик весняного водопілля в умовах змін клімату. Реалізація запропонованого варіанту розрахунків з використанням різних моделей та сценаріїв показала, що результати суттєво різняться, але практично у всіх випадках на період до 2050р. прогнозується суттєве зниження стоку весняного водопілля (від 10-20% на півночі досліджуваної території і 40-50% - на півдні).
Верифікація модифікованої методики з врахуванням змін клімату показала можливість її застосування для оцінки змін водності в період весняного водопілля на рівнинних річках України як в рамках базової методики, так й виконання розрахунків з використанням кліматичних даних, як варіант реалізації розрахункової схеми в умовах змін клімату.
Дата реєстрації
2018-03-09
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-03 / 2026-06-29
