Введение 3
1 История развития службы гидрологических прогнозов в Красноярском крае 5
1.1 Становление и развитие отдела гидрологического прогнозирования Среднесибирского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 5
1.2 Современная организация службы гидрологических прогнозов 10
2 Теоретические основы прогнозирования 13
2.1 Наблюдения за состоянием водных объектов и их использование российской службой гидрологического прогнозирования 13
2.2 Физические основы гидрологического прогнозирования 17
2.3 Классификация и методы гидрологических прогнозов 18
2.4 Связь гидрологических прогнозов с прогнозами погодных условий и основные требования к ним 20
3 Характеристика исследуемых водных объектов 21
3.1 Физико-географическая характеристика бассейна Красноярского водохранилища 21
3.2 Физико-географическая характеристика реки Туба 29
3.3 Гидрометеорологическая изученность бассейнов 32
3.4 Условия формирования весенне-летнего половодья 40
3.4.1 Характеристика наводнений и их особенности на реке Туба 40
3.4.2 Зажорно-заторные явления на р. Туба 44
3.4.3 Анализ наблюдений за расходом воды реки в период половодья ... 44
4 Долгосрочный прогноз бокового притока в Красноярское водохранилище на примере реки Туба 47
4.1. Исходные данные 47
4.2 Применение метода множественной корреляции в гидрологических прогнозах 48
4.3 Методика прогноза бокового притока воды в Красноярское водохранилище за второй квартал 51
4.4 Анализ результатов расчетов 54
4.5 Оценка качества методики 64
4.6 Оценка качества методики на независимом материале 65
Заключение 67
Список использованных источников 68
Приложение А Характеристика крупных притоков Тубы 74
Приложение Б Результаты расчета бокового притока в Красноярское водохранилище по уравнению за 1972-2015 гг 76
Приложение В Результаты расчета бокового притока в Красноярское водохранилище по уравнению за 2016-2021 гг 78
На территориях озерных и речных водосборов с различной неоднородностью географической среды, развиваются гидрологические явления как результат целого комплекса сложных процессов, протекающих в атмосфере, на поверхности суши, а также в толще литосферы. Проявляющаяся разнородность и многочисленные взаимосвязанные между собой факторы, оказывающие существенное влияние на условия формирования гидрологических явлений, определяя ключевую причину сложности предвидения будущего состояния водных объектов и характера его изменений.
Так как режим водных объектов обуславливается определенными погодными условиями, предсказание его изменений зависит от характера и степени развития, точности метеопрогнозов. Одно из важных направлений гидрологии суши - гидрологические прогнозы - использует научно обоснованные методы количественного предсказания размера, сроков, особенностей будущего состояния водоемов и водотоков. Очевидно, что гидрологические прогнозы включают в себя элементы определенной вероятности, и не всегда могут отличаться высокой степенью точности, из-за невозможности учета всех факторов, которые определяют изменения режима водных объектов. Несмотря на это, оценка состояния и прогнозы динамики водного режима рек под влиянием природных и антропогенных факторов являются одними из наиболее важных в области современной гидрологии. В настоящее время они играют существенную роль при проектировании водохозяйственных мероприятий, в процессе оценки оказываемого ими влияния на окружающую среду, для разработки целенаправленной долгосрочной политики в области развития водного хозяйства и управления крупными водохозяйственными системами с водохранилищами комплексного использования. Особенно они актуальны для целого ряда российских регионов, где наблюдается вероятность возникновения и развития опасных гидрологических явлений.
Цель работы - составление долгосрочного прогноза бокового притока в Красноярское водохранилище и оценка вклада реки Туба.
Задачи:
- рассмотреть общую характеристику водных объектов, включая основные характеристики и типы режимов;
- выполнить прогноз бокового притока Красноярского водохранилища на основе составленной методики и проанализировать результаты;
- дать оценку вклада реки Туба в боковой приток Красноярского водохранилища.
Объект исследования: река Туба бассейна Красноярского водохранилища.
Предмет исследования: динамика бокового притока в Красноярское водохранилище.
Работа выполнялась по материалам, полученным во время прохождения производственной практики в летний период 2021 года в отделе гидрологических прогнозов на базе ФГБУ «Среднесибирское УГМС», а также непосредственно в процессе наблюдений на Красноярском водохранилище и участке р. Туба.
Методы исследования: работа была выполнена с использованием теоретического, статистического, аналитического и графического методов.
Апробация работы. По теме работы опубликована статья, материалы которой представлены на XXIII Международном научно-практическом форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (г. Красноярск, 2022 г.).
В работе применена методика прогноза бокового притока в Красноярское водохранилище. В основу разработки прогностического уравнения положен анализ условий формирования боковой приточности воды на примере р. Туба. Методом множественной линейной регрессии выделен ряд предикторов.
Основными гидрометеорологическими факторами, определяющими формирование бокового притока в Красноярское водохранилище являются запасы воды в снежном покрове перед началом снеготаяния и количество осадков в период таяния снега, существенна роль и суммарных показателей положительных температур воздуха за март. Анализ результатов прогноза за 1972-2015 гг. показал, что наибольший боковой приток в водный объект отмечен в 2001 г. - 4400 м3/с (по прогнозу - 4350 м3/с), минимальный в 2012 г. - 2270 м3/с (по прогнозу - 2289 м3/с).
Река Туба является одним из крупных притоков Красноярского водохранилища. При расчете вклада Тубы в боковую приточность водоема с 1.04 по 30.06 в течение 2000-2021 гг. наибольшее значение определено в 2002 г. (97,5 %), наименьшее в 2014 г. (84,9 %), при этом даже минимальный вклад был существенным.
Рассчитанный боковой приток не выходил за пределы допустимой погрешности. Точность методики прогноза является хорошей. Разработанное уравнение регрессии можно использовать в практике гидрологического прогнозирования.
