|
Актуальність теми. Весняне водопілля представляє одну з найважливіших фаз гідрологічного режиму річок, з яким часто пов'язані стихійні явища у вигляді повеней, затоплення населених пунктів, орних земель, руйнування мостів, залізничних і шосейних доріг та ін. Тому розрахунки і прогнози характеристик весняного водопілля мають винятково важливе значення для господарської діяльності людини. У більшості випадків нині діючі методики в області довгострокового прогнозування максимальних витрат води весняного водопілля прив'язані до тих гідрологічних постів, по яких є багаторічні ряди спостережень. Проте, при проходженні катастрофічних повеней не менш актуальним є прогноз максимальних весняних рівнів і витрат води в цілому по регіонах, у тому числі й по тих річках, на яких систематичні гідрологічні спостереження не відбуваються. Така задача може бути вирішена на основі розробки методів територіальних прогнозів весняних максимумів у межах тих районів, де зберігаються однородні умови процесів формування водопілля. Тільки територіальні методи прогнозу дають змогу обчислювати розміри весняних максимумів для будь-якого, навіть невеликого басейну. Для фази весняного водопілля територіальні методики прогнозу в основному розроблені стосовно до шару стоку, а формою вираження таких прогнозів є карти очікуваного розміру шару стоку. У зв'язку з маштабністю витрат води, а також редукцією максимального модуля по площі водозбору складніше вирішується задача побудови територіального прогнозу максимальних витрат водопілля. Усе це свідчить про виняткову актуальність саме довгострокового територіального прогнозу максимальних витрат води весняного водопілля. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації входить до науково-дослідної роботи кафедри гідрології суші Одеського державного екологічного університету “Максимальний та річний стік річок України” (1998 – 2002 рр.), затвердженої на засіданні науково-технічної ради ОДЕКУ (протокол №4 від 23.12.1997 р.) Методика використовується також при виконанні госпдоговірної теми для Держводгоспу України (договір № 853 від 15.03.2001 р.), пов'язаної з розробкою територіального довгострокового прогнозу максимальних витрат води весняного водопілля на річках півдня України “Розробка методичних рекомендацій територіального прогнозу максимального стоку весняної повені річок півдня України (на прикладі Одеської області)”, 2001 – 2002 рр. Мета і задачі дослідження. Основною метою роботи є обґрунтування територіального довгострокового прогнозу максимальних витрат води весняного водопілля, у тому числі й для річок, на яких гідрологічні спостереження не відбуваються. Головними задачами дослідження є розробка методичної бази для довгострокового прогнозу максимальних витрат весняного водопілля, а також реалізація запропонованого методу прогнозу на річках басейнів Верхнього Дніпра, Західної Двіни і Німану на підставі районування території за умовами формування весняного водопілля. Об'єкт дослідження – водозбори річок Верхнього Дніпра, Західної Двіни і Німану. Предмет дослідження – аналіз умов формування весняного водопілля на річках південно-західної частини лісової зони, районування і територіальне прогнозування максимальних весняних витрат води як для вивчених, так і невивчених у гідрологічному відношенні річок на базі розробленого дисертантом методу. Методи дослідження: багатомірний статистичний аналіз (кореляційний, факторний, дистанційний), який використовувався при районуванні території за умовами формування весняного водопілля; побудова й аналіз різницевих інтегральних кривих для рядів максимальних витрат води водопілля, необхідних для оцінки циклічності коливань весняного стоку і вибору розрахункового періоду; застосування методології дискримінантного аналізу при поділі років по групах водності весняного водопілля й оцінка дискримінації угруповань за критерієм Фішера; широке використання в роботі методів географічного аналізу й узагальнення, у тому числі характеристик промерзання і вологості ґрунтів, максимальних запасів води в сніговому покриві до початку весняного водопілля, середніх багаторічних величин шарів стоку та коефіцієнтів трансформації і схилового припливу під час водопілля, модульних коефіцієнтів максимальних витрат води і їхньої повторюваності. Наукова новизна одержаних результатів полягає в розробленому методі довгострокових територіальних прогнозів максимальних витрат весняного водопілля, а також ряду проблемних питань, пов'язаних з його реалізацією, у тому числі вперше: здійснено районування території південно-західної частини лісової зони за умовами формування весняного водопілля; на базі розробленої схеми районування виконане обґрунтування прогнозних залежностей максимальних модулів від величин максимальних запасів води в сніговому покриві і з урахуванням основних факторів весняного водопілля; запропоновано прогнозну схему для обчислення максимальних витрат під час водопілля на річках, незалежно від того, здійснюються на них гідрологічні спостереження чи ні; прогнозовані величини максимальних модульних коефіцієнтів весняного водопілля представляються у вигляді карт, на підставі яких виконується їх оцінка для будь-якого водозбору; запропоновано методику визначення просторового розподілу забезпеченості прогнозних величин максимальних витрат весняного водопілля. Практичне значення одержаних результатів полягає в реальній можливості довгострокового прогнозування максимальних витрат весняного водопілля річок, у тому числі й на невивчених у гідрологічному відношенні водозборах, і встановлення їх забезпеченості в багаторічному розрізі. Останнє дуже важливо для оцінки можливої небезпеки господарським обєктам, населеним пунктам. Запропонований метод прогнозу може бути використаний для річок будь-яких регіонів з весняним водопіллям. Результати дисертації безпосередньо можуть бути використані в оперативній практиці при прогнозуванні максимального стоку весняного водопілля в басейнах річок Верхнього Дніпра, Західної Двіни і Німану. Частково результати роботи ввійшли до заключного наукового звіту держбюджетної теми кафедри гідрології суші ОДЕКУ “Розробка методів розрахунку і прогнозу характеристик гідрологічного режиму (річного, мінімального, максимального стоку) річок України, Молдови й інших районів з урахуванням антропогенних змін природного середовища” (1986 – 1990 рр., інформ. № 02910021921), а в повному обсязі метод використаний при виконанні I-го етапу госпдоговірної теми: “Розробка методичних рекомендацій територіального прогнозу максимального стоку весняної повені річок півдня України (на прикладі Одеської області)”, 2001 – 2002 рр. Особистий внесок здобувача полягає в детальному дослідженні процесів формування і просторовому узагальненні факторів весняного водопілля річок південно-західної частини лісової зони. Наукові ідеї щодо прогнозної схеми належать професору, доктору географічних наук Н.Ф. Бефані і науковому керівнику – професору, доктору географічних наук Є.Д. Гопченку, а реалізація і побудова регіональної методики прогнозу максимальних витрат весняного водопілля для досліджуваної території належать особисто здобувачу. Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень, що включені в дисертацію, доповідалися на наукових конференціях молодих учених (ОДЕКУ, 1993, 1996, 2000 рр.), а в повному обсязі – на розширеному семінарі кафедри гідрології суші ОДЕКУ в грудні 2001 р. Публікації. Основні результати дисертації опубліковані в 3-х наукових статтях (дві з них – без співавторів) у виданнях, що входять до відповідного переліку ВАК України.
|