МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАВОДКОВ 2005 ГОДА В БАССЕЙНЕ РЕКИ КАМЫ

Раздел
Методы, модели и технологии
  • А.Л. Ветров Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия
  • А.А. Тиунов ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал, г. Пермь, Россия; Горный институт Уральского отделения Российской академии наук– филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук», г. Пермь, Россия
Ключевые слова: паводки, моделирование, сильный дождь, WRF_ARW, численная гидрологическая модель, RiverFlow 2D GPU
(+) Аннотация

Глобальное потепление климата увеличивает общее влагосодержание атмосферы, что создает благоприятные условия для формирования интенсивных обложных осадков и ливней. Современные системы предупреждения о паводках все еще недостаточно эффективны, особенно в местах с редкой сетью метеорологических наблюдений. Математические модели атмосферы, построенные на полных уравнениях гидродинамики, позволяют с достаточной заблаговременностью рассчитать интенсивность осадков с высокой детализацией. В данной работе изучен вопрос объединения региональной негидростатической модели атмосферы Weather Research and Forecasting Model (динамическое ядро Advanced Research) с гидрологической моделью RiverFlow 2 Dimension Graphics Processing Unit с целью оценки точности воспроизведения дождевых паводков
23 и 24 июня 2005 года на двух реках Уральского Прикамья: реке Усьве и реке Обве. Подъем уровней воды в реках был обусловлен конвективными и обложными осадками на фронтальных системах глубокого южного циклона. В отдельных пунктах наблюдения выпало до 50 мм осадков за период в 12 часов. На первом этапе исследования были получены модельные поля осадков в узлах регулярной сетки с шагом 3 км. Моделирование выполнялось при условии негидростатического приближения и прямого (без параметризаций) моделирование конвекции на расчетной сетке. Затем была проведена процедура предварительного усвоения осадков гидрологической моделью. Для горной территории обнаружено занижение расходов воды в паводок по сравнению с фактическими данными. Для водосбора реки Обвы выявлено завышение максимальных расходов воды по сравнению с фактическими данными. Для увеличения точности прогноза максимальных уровней воды требуется учесть процессы испарения и инфильтрации за период, предшествующий развитию паводка. Полученные результаты могут учитываться при подготовке прогнозов возникновения сильных дождей, разработке технологий прогноза паводков.

Литература:

Беликов В.В., Алексюк А.И., Васильева Е.С., Белякова П.А. Новый подход к численному моделированию быстроформирующихся паводков на горных водосборах // Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова «Четвертые Виноградовские чтения. Гидрология: от познания к мировоззрению» (г. Санкт-Петербург, 23–31 октября 2020 года).
СПб.: Изд-во ВВМ, 2020. С. 35–40.

Васильева Е.С., Белякова П.А., Алексюк А.И., Селезнева Н.В., Беликов В.В. Моделирование быстроразвивающихся паводков на малых реках Северного Кавказа с использованием современных данных автоматизированной гидрометеорологической сети // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 2. С. 135–146. DOI:  10.31857/S0321059621020164.

Виноградов А.Ю., Виноградова Т.А., Обязов В.А., Кадацкая М.М. Оценка значения коэффициента шероховатости // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2019. Т. 1. № 4. С. 462–476. DOI: 10.34753/HS.2019.1.4.462.

Христофоров А.В., Юмина Н.М., Белякова П.А. Прогноз паводкового стока рек Черноморского побережья Кавказа с заблаговременностью одни сутки // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2015. № 3. С. 50–57.

Smith P.J., Pappenberger F., Wetterhall F.,
del Pozo J.T., Krzeminski B., Salamon P., Muraro D., Kalas M., Baugh C.
On the Operational Implementation of the European Flood Awareness System (EFAS) // Flood Forecasting: A Global Perspective / T.E. Adams, T.C. Pagano (eds.). Elsevier Inc., 2016. Pp. 313–348. DOI: 10.1016/b978-0-12-801884-2.00011-6.

(+) Об авторе(ах)

А.Л. Ветров,
Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия

eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 7443-5860

ORCID ID: 0000-0002-3844-0111

Scopus ID: 7004921143

А.А. Тиунов,
ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал, г. Пермь, Россия; Горный институт Уральского отделения Российской академии наук– филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук», г. Пермь, Россия

eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 9510-8918

ORCID ID: 0000-0003-2015-8828

Scopus ID: 55382659300

(+) Литература

Belikov V.V., Aleksyuk A.I., Vasil’eva E.S., Belyakova P.A. Novyi podkhod k chislennomu modelirovaniyu bystroformiruyushchikhsya pavodkov na gornykh vodosborakh [A new approach to numerical modeling of rapidly forming floods in mountain catchments]. Sbornik dokladov mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii pamyati vydayushchegosya russkogo uchenogo Yuriya Borisovicha Vinogradova «Chetvertye Vinogradovskie chteniya. Gidrologiya: ot poznaniya k mirovozzreniyu» (g. Sankt-Peterburg, 23–31 oktyabrya 2020 goda) [Proceedings of international scientific conference in memory of outstanding Russian scientist Yury Vinogradov «Fourth Vinogradov Conference «Hydrology: from Learning to Worldview» (St. Petersburg, Russia, October 23–31, 2020]. St. Petersburg, Publ. VVM, 2020, pp. 35–40. (In Russian; abstract in English).

Khristoforov A.V., Yumina N.M., Belyakova P.A. Prognoz pavodkovogo stoka rek Chernomorskogo poberezh'ya Kavkaza s zablagovremennost'yu odni sutki [A one-day lead time flood forecast for rivers of the Black sea coast of the Caucasus]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5: Geografiya [Moscow University Bulletin. Series 5, Geography], 2015, iss. 3, pp. 50–57. (In Russian; abstract in English).

Smith P.J., Pappenberger F., Wetterhall F., del Pozo J.T., Krzeminski B., Salamon P., Muraro D., Kalas M., Baugh C. On the Operational Implementation of the European Flood Awareness System (EFAS) In: Adams T.E., Pagano T.C. (eds.) Flood Forecasting: A Global Perspective. Elsevier Inc., 2016, pp. 313–348. DOI: 10.1016/b978-0-12-801884-2.00011-6.

Vasil’eva E.S., Belyakova P.A., Aleksyuk A.I., Belikov V.V., Selezneva N.V. Simulating flash floods in small rivers of the Northern Caucasus with the use of data of automated hydrometeorological network. Water resources, 2021, vol. 48, iss. 2, pp. 182–193. DOI: 10.1134/S0097807821020160. (Russ. ed.: Vasil'eva E.S., Belyakova P.A., Aleksyuk A.I., Selezneva N.V., Belikov V.V. Modelirovanie bystrorazvivayushchikhsya pavodkov na malykh rekakh Severnogo Kavkaza s ispol'zovaniem sovremennykh dannykh avtomatizirovannoi gidrometeorologicheskoi seti. Vodnye resursy, 2021, vol. 48, iss. 2, pp. 135–146. DOI: 10.31857/S0321059621020164.)

Vinogradov A.Yu., Vinogradova T.A., Obyazov V.A., Kadatskaya M.M. Otsenka znacheniya koeffitsienta sherokhovatosti [Assessment of roughness coefficient value]. Gidrosfera. Opasnye protsessy i yavleniya [Hydrosphere. Hazard processes and phenomena], 2019, vol. 1, iss. 4, pp. 462–476. DOI: 10.34753/HS.2019.1.4.462. (In Russian; abstract in English)

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 32
Скачиваний PDF: 0
Опубликован
2021-11-26
Как цитировать
А.Л. Ветров, & А.А. Тиунов. (2021). МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАВОДКОВ 2005 ГОДА В БАССЕЙНЕ РЕКИ КАМЫ. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 3(3), 250-258. https://doi.org/10.34753/HS.2021.3.3.250

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.