ВОЗМОЖНОСТИ ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА ПРИТОКА ВОДЫ В БУРЕЙСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ

Раздел
Методы, модели и технологии
  • Б.И. Гарцман Институт водных проблем РАН, г. Москва, Россия; Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, Россия
  • О.В. Соколов Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, Россия; ФГБУ «Приморское УГМС», г. Владивосток, Россия
  • С.Ю. Лупаков Институт водных проблем РАН, г. Москва, Россия; Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, Россия
Ключевые слова: динамико-стохастическое моделирование, многомерное вероятностное моделирование, аналоговый метод, Бурея, прогноз осадков, прогноз притока
(+) Аннотация

Представлены основные результаты разработки метода долгосрочного прогноза притока в Бурейское водохранилище, направленного на получение прогнозов в вероятностной форме с заблаговременностью порядка месяц-квартал.

Учитывая особенности увлажнения и экстремального стокоформирования территории как в пространственном, так и временном масштабе, в работе преимущественное внимание уделяется теплому периоду года (июнь-сентябрь). В процессе исследования рассматривалась как схема динамико-стохастического моделирования, основанная на работе детерминированной гидрологической модели с ансамблем метеорологических характеристик на входе, генерируемым стохастической моделью погоды, так и прогноз притока к водохранилищу в виде кривой обеспеченности, основанный на многомерном вероятностном моделировании. Работа включала два этапа: разработка метода статистического прогноза осадков и температуры заблаговременностью от 1 до 6 месяцев, а также разработка метода вероятностного прогноза притока за месяц-квартал на основе ожидаемых значений атмосферных осадков и температуры воздуха.

Предварительное тестирование метода на основе многолетних данных показало, что оправдываемость прогноза притока к водохранилищу составила порядка 90%, а среднее абсолютное отклонение ожидаемого значения притока от фактического 23-28% от нормы.

На основе предложенного метода, в отдельные годы был дан прогноз сумм осадков и притока воды к водохранилищу в оперативном режиме. При сравнении фактических данных и спрогнозированных, был сделан вывод, что качество работы прогностической схемы удовлетворительное. Оправдываемость средних по бассейну осадков составила 75-80%. Спрогнозированный приток за отдельные периоды в 2009 и 2010 гг. оценен как достаточно близкий к фактическому.

 

Литература

Виноградов Ю.Б. Математическое моделирование процессов формирования стока: опыт критического анализа. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 312 с.

Гарцман Б.И., Губарева Т.С. Прогноз гидрографа дождевых паводков на реках Дальнего Востока // Метеорология и гидрология. 2007. № 5.
С. 70-80.

Гарцман Б.И., Губарева Т.С., Бугаец А.Н., Макагонова М.А. Краткосрочный прогноз притока воды в водохранилище Бурейской ГЭС // Гидротехническое строительство. 2009. № 1. С. 11-20

Груза Г.В. Опыт применения статистических главных компонент (естественных ортогональных составляющих) в технике корреляционного прогноза // Труды Среднеазиатского научно-исследовательского гидрометеорологического института. 1969. Вып. 40(55). С. 19-36.

Груза Г.В. Прогностические модели в метеорологии и статистические прогнозы // Труды ВНИИГМИ-МЦД. 1977. Вып. 35. С. 3-10.

Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: в 2-х кн. Кн. 1 / Пер. с англ. Ю.П. Адлера и В.Г. Горского. М.: Финансы и статистика, 1986. 366 с.

Картвелишвили Н.А. Стохастическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 163 с.

Медведев В.С., Потемкин В.Г. Нейронные сети. Matlab 6. М.: Диалог-МИФИ, 2002. 496 с.

Мещерская А.В., Руховец Л.В., Юдин М.И., Яковлева Н.И. Естественные составляющие метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 199 с.

Свинухов Г.В. Синоптико-статистические методы долгосрочных прогнозов погоды на Дальнем Востоке. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 168 с.

Соколов О.В., Друзь Н.И. Автоматизированный исследовательский программный комплекс для целей прогноза элементов погоды // Проблемы транспорта Дальнего Востока. 2005.
С. 211-213.

Barnston A.G., Livezey R.E. Classification, Seasonality and Persistence of Low-Frequency Atmospheric Circulation Patterns // Monthly Weather Review. 1987. Vol. 115. No. 6.
P. 1083-1126. DOI: 10.1175/1520-0493(1987)115<1083:CSAPOL>­2.0.CO;2

Ishii M., Shouji A., Sugimoto S., Matsumoto T. Objective analyses of sea‐surface temperature and marine meteorological variables for the 20th century using ICOADS and the Kobe Collection // The International Journal of Climatology. 2005. Vol. 25. Iss. 7. P. 865-879. DOI: 10.1002/joc.1169

Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K.C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project // Bulletin of the American Meteorological Society. 1996. Vol. 77. No. 3. P. 437-472. DOI: 10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>­2.0.CO;2

(+) Об авторе(ах)

Б.И. Гарцман,
Институт водных проблем РАН, г. Москва, Россия; Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, Россия

E-mail: gartsman@inbox.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 7792-9120
Scopus ID: 24438012800
ORCID iD: 0000-0002-5876-7015
Почтовый адрес:
 119333 г.Москва, ул.Губкина 3. ИВП РАН
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 915 03 02 08, +7 984 155 17 77

О.В. Соколов,
Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, Россия; ФГБУ «Приморское УГМС», г. Владивосток, Россия

E-mail: viator.im@gmail.com
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 2988-3945
Scopus ID: 56165552300
ORCID iD: 0000-0003-2522-4660
Почтовый адрес:
 119333 г.Москва, ул.Губкина 3. ИВП РАН
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 915 03 02 08, +7 984 155 17 77

С.Ю. Лупаков,
Институт водных проблем РАН, г. Москва, Россия; Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, Россия

E-mail: rbir@mail.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 9365-4537
Scopus ID: 57195678222
ORCID iD: 0000-0002-5804-2604
Почтовый адрес:
 119333 г.Москва, ул.Губкина 3. ИВП РАН
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 915 03 02 08, +7 984 155 17 77

(+) Литература

Barnston A.G., Livezey R.E. Classification, Seasonality and Persistence of Low-Frequency Atmospheric Circu-lation Patterns. Monthly Weather Review, 1987, vol. 115, no 6, pp. 1083-1126. DOI: 10.1175/1520-0493(1987)115<1083:CSAPOL>2.0.CO;2

Draper N.R., Smith H. Applied Regression Analysis. Second Edition. New-York, John Wiley & Sons, 1981. 709 p. (Russ. ed.: Dreiper N., Smit G. Prikladnoi re-gressionnyi analiz: v 2-kh knigakh. Kniga 1. Moscow, Publ. Finansy i statistika, 1986. 366 p.).

Gartsman B.I., Gubareva T.S. Forecast of the rainfall flood hydrograph on the Far East rivers Russian Mete-orology and Hydrology, 2007, vol. 32, iss. 5,

pp. 328-335. (Russ. ed.: Gartsman B.I., Gubareva T.S. Prognoz gidrografa dozhdevyh pavodkov na rekah Dal'nego Vostoka. Meteorologija i gidrologija, 2007, no. 5, pp. 70-80). DOI: 10.3103/S1068373907050068

Gartsman B.I., Gubareva T.S., Bugaets A.N.,

Makagonova M.A. Kratkosrochnyi prognoz pritoka vody v vodokhranilishche Bureiskoi GES [Short time forecast of Burejskaya reservoir inflow]. Gidrotehnich-eskoe stroitel'stvo [Power Technology and Engineering (Russia)], 2009, no. 1, pp. 11-20. (In Russian).

Gruza G.V. Opyt primeneniya statisticheskikh glavnykh komponent (estestvennykh ortogonal'nykh sostavlyayushchikh) v tekhnike korrelyatsionnogo prognoza [Experience in application of statistical prin-cipal components (natural orthogonal constituents) for correlational prediction]. Trudy Sredneaziatskogo nauchno-issledovatel'skogo gidrometeorologicheskogo instituta [Writings of Scientific Research Hydromete-orological Institute (NIGMI) of Uzhydromet (Russia)], 1969, vol. 40, iss. 55, pp. 19-36. (In Russian).

Gruza G.V. Prognosticheskie modeli v meteorologii i statisticheskie prognozy [Prediction model in meteor-ology and statistical forecasts]. Trudy VNIIGMI-MTsD [Writings of All Russian Research Institute of Hydrome-teorological Information - World Data Center (Rus-sia)], 1977, vol. 35, pp.3-10. (In Russian).

Ishii M., Shouji A., Sugimoto S., Matsumoto T. Objec-tive analyses of sea‐surface temperature and marine me-teorological variables for the 20th century using ICO-ADS and the Kobe Collection. The International Jour-nal of Climatology, 2005, vol. 25, iss. 7,

pp. 865-879. DOI: 10.1002/joc.1169

Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Hig-gins W., Janowiak J., Mo K.C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bulletin of the American Meteorological Society, 1996, vol. 77, no. 3, pp. 437-472. DOI: 10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2

Kartvelishvili N.A. Stokhasticheskaya gidrologiya [Stochastic hydrology]. Leningrad, Publ. Gidromete-oizdat, 1975. 163 p. (In Russian).

Medvedev V.S., Potemkin V.G. Neironnye seti. Matlab 6. [Neural Network Matlab 6]. Moscow, Publ. Dialog-MIFI, 2002. 496 p. (In Russian).

Meshcherskaya A.V., Rukhovets L.V., Yudin M.I., Yakovleva N.I. Estestvennye sostavlyayushchie mete-orologicheskikh polei [Natural constituents of meteoro-logical fields]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1970. 200 p. (In Russian).

Sokolov O.V., Druz' N.I. Avtomatizirovannyi issle-dovatel'skii programmnyi kompleks dlya tselei progno-za elementov pogody [Automated software package complex for prediction of weather patterns]. Problemy transporta Dal'nego Vostoka [Transport problems of the Far East], 2005, pp. 211-213. (In Russian).

Svinukhov G.V. Sinoptiko-statisticheskie metody dol-gosrochnykh prognozov pogody na Dal'nem Vostoke [Synoptically-statistical methods of weather long range forecast at the Far East]. Leningrad, Publ. Gidrome-teoizdat, 1977. 168 p. (In Russian).

Vinogradov Yu.B. Matematicheskoye modelirovaniye protsessov formirovaniya stoka [Mathematical Model-ing of River Runoff Formation Processes]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1988. 311 p. (In Russian).

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 208
Скачиваний PDF: 0
Опубликован
2019-12-23
Как цитировать
Б.И. Гарцман, О.В. Соколов, & С.Ю. Лупаков. (2019). ВОЗМОЖНОСТИ ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА ПРИТОКА ВОДЫ В БУРЕЙСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 1(3), 426-449. https://doi.org/10.34753/HS.2019.1.3.004

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.