Содержание к диссертации
Введение 5
I, Краткая характеристика пр^рдных условий Приморского края и районирование его территории по усдомш формирования летне-осеннего стока Э
1.1. Кратная характеристика природных условий края 9 І.ІЛ. Общие сведения о Приморском крае, его рель- ефе, геологии, почвах, и растительности
1.1.2. Ниматические условия 16
Сток и его внутригодовое распределение.,.. 23
1.2. Районирование территории Приморского края по условиям формирования лотш-осеппого стока... 29
1.2.1. Математические основы статистических методов районирования /факторная модель и дистанционный анализ/ 29
1.2.2. Группировка рек Приморского края но синхронности колебаний летне-осеннего стока., 36
1.2.3. Районирование территории Приморского края по главным обобщённым факторам летне -осеннего стока 43
1.2.4. Ландшафтно-гидрологическая характеристика районов , 55
2. Генезис стока в летне-осенний период 59
2*1. Современнее исследования процессов формирования летне-осеннего стока рек Приморского края , 59
2.2. Основные черты режима рэк исследуемой территории б летне-осенний период 62
2.3. Условия формирования стока летне-осеннего периода , 63
2.3.1. Реки, впадающие в озеро Ханна 68
2.3.2. Реки центрального Сихотз-Алиня 69
2.4. Связь летне-осеннего стока с характеристиками бассейна ; 70
2.5. Анализ корреляции между стокок рек внутри подрайонов и выбор опорных створов 74
2.6. Составляющие летне-осеннего стока и их характеристики 85
3.6Л, Расчленение месячного стока на составляющие 85
2.6.2. Статистические характеристики месячного стока и его составляющих 92
. Состояние вопроса долгосрочных прогнозов месячного стока за летне-осенний период 99
3.1. Основные подходы в разработке методики прогноза стока за месяц 9
3.2. Определение запасов воды в русловой сети,,.-. 106
3.3. Прогнозы стока за .месяц по запасам воды в русловой сети или расхода предшествующего периода 103
3.4. Прогноз стока за месяц по данным об уровнях грунтовых вод 106
3.5. Прогнозы по данным об запасах воды в русловой сети, осадках и влажности почвы , 108
Прогноз месячного стока рек Приморского к~эая по данным об осадках и предшествующем стоке 114
4.1. Постановка задачи 114
4.2. Исходные данные , 115
4.3* Разработка методики прогноза месячного стока лєїнє-осєнноого периода для опорных пунктов.. -118
4.3.1. Определение суммы осадков в бассейне опор- ных речных створов 121
4-3.2,Определение коэффициентов дождевого стока летне- осенних дасяі ~еБ 125
4.3*3.Методика локальных прогнозов месячного стока лет не-осеннего периода и её оценка 140
4*4.Методика территориально-общих прогнозов месячного стока летне-осеннего периода на реках Приморского края 149
4.4.1.Региональные зависимости модулей стока рек данного региона с стоком в опертом створе 149
4.4.2.Использование региональных зависимостей для тер риториально-общих прогнозов месячного стока летне- осеннего периода рек Приморского края 157
5. Разработка методики прогноза месячного стока летне-осеннего периода рек Приморского края с использованием многомерного статистического анализа 163
5Л. Постановка задачи 153
5.2. Исходная информация 165
5.3. Выявление информативных станций по полям аномалий геопетенциала Hrqq 167
5.4. Разложение полей аномалий среднемесячно значений геопотенциала по естественным ортогональным $ункциям171
5.5. Отбор информативных предикторов методом просеивания 178
5.6. Определение параметров прогностических уравнений и их оценка 183
5.7. Оценка возможности территориально-общих прогнозов месячного стона июнь к'июль рек Приморского края 192
5ывод 196
Іписок литературы 202
Введение к работе
Разработка новых и усовершенствование существующих методов гидрологических прогнозов различной заблаговременности предусмотрены в перечне общесоюзных научно-технических программ на 1986-1990г.г,, предложенном Государственным комитетом СССР по науке и технике.
К числу наиболее актуальных научных вопросов гидрологических прогнозов следует отнести разработку методов территориально общего прогнозирования лотне-осеппего стока рек Приморского края. Важность научной разработки отого вопроса для рек Приморского края обусловлена его интенсивным хозяйственным развитием, с чем связано всевозрастающее использование водных ресурсов. Между тем разработка долгосрочного прогноза летне-осеннего стока, особенно территориально общего, - проблема исследованная недостаточно.
Географическое положение Приморского края на окраине самого большого континента планеты, у берегов водной массы Тихого океана, обуславливает развитие мощнейшей муссонной циркуляции атмосферы и как следствие чрезвычайно сложный режим рек. Последний характеризуется низко? зимней меженью, малой высотой весеннего половодья и высоким неустойчивым летне-осенним стоком. Именно сток лета и части осени составляет главную долю годового стока /до 80 последнего и более/ и часто вызывает опасные наводнения. Использование водных ресурсов и защЕ-гта от паводкоз требует создания запасных и противопаводощкых водохранилищ, Рапиональная эксплуатация водохранилищ возможна только при наличии достаточных по точности долгосрочных и краткосрочных прогнозов стока летне-осеннего периода.
Целью настоящего исследования является анализ условий формирования летне-осеннего стока и выявления возможных способов его прогнозирования.
Материалы исследования представлены в пяти главах. Б первой главе дана краткая характеристика природных условий и выполнено районирование территории Приморского края по условиям формирования летне-осеннего стока. Вторая глава посвящена оценке генезиса месячного стока летне-осеннего периода. В третьей главе дан краткий анализ существующих метрдов и рассмотрены возможные подходы к прогнозу среднемесячного стока рассматриваемого периода. В четвёртой приводится разработка методики прогноза месячного стока по данным об осадках и предшествующем стоке. В пятой главе выявлена возможность долгосрочного прогноза среднемесячного стока Приморского края в летне-осенний период на основе использования полей геопотенциала ДН500 Важным элементом в раскрытии пространственных закономерностей формирования летне-осеннего стока является гидрологическое районирование, разделяющее территорию Приморского края на районы, однородные по условиям формирования летне-осеннего стока Такое районирование является основой построения региональных прогностических моделей месячного стока.
Гидрологическое районирование выполнялось с помощью двух статистических методов: факторного и дистанционного анализов. В результате территория Приморскогот края была разделена на три района и десять подрайонов. В соответствии с наличием исходной информации последующая разработка выполнялась только для четырёх основных подрайонов, охватывающих бассейны оз.Ханки и правых притоков р.Уссури до впадения р.Бикин.
Анализ формирования месячного стока в летне-осенний период базировался на данные опорных рек / наиболее изученных в гидрологическом отношении /. Вцделялись дождевая и базисная составляющие летне-осеннего стока / помесячно / и давались оценки их пространственно-временной изменчивости.
Разработка локальных методов прогноза месячного стока велась в пределах однородного подрайона для опорного створа Прогнозы среднемесячного стока опорных рек осуществлялись на основе раздельного предвычисления базисной и дождевой составляющие. Базисная составляющая определялась в зависимости от стока на последнюю дату предыдущего месяца. А дождевая оценивалась по данным об осадках через козш.ициект стока, который прогнозировался.
Для перехода к территориально-общему прогнозу устанавливались подрайонные связи стока любой реки со стоком в опорном пункте и главными бассейновыми факторами /средней высотой водоствора, густотой речной сети/.
Далее была выявлена возможность долгосрочного прогноза месячного стока на основе использования коэффициентов разложения по естественным ортогональным функциям /е.о.ф,/ полей аномалий среднемесячных значений геопотенпиала.
При решении так поставленной задачи использовались следующие частные методы :
- элементы диекриминаптного анализа,
- метод разложения гидрометеорологических полей по естественным ортогональным сгункциям /е.о,ф./,
- метод просеивания,
- метод линейной множественной регрессии,
На защиту выносится:
- районирование территории Приморского края по условиям формирования летне-осеннего стока,
- методика прогноза месячного стока в оперных створах территорий южного и северо-западного склонов центрального Сихотэ-Алиня, Приханкайской и Раздольнинскои низменностей и холмистого западного подрайона Приморья по данным об осадкам и предшествующем стоке;
- методика прогноза месячного стока в опорных пунктах с использованием методов многомерного статистического анализа;
- региональные связи модулей стока рек данного подрайона со стоком в опорном пункте, как основа территориальнообщих прогнозов месячного стока рек Приморского края.
Работа выполнена на кафедре гидрологических прогнозов и моделирования под руководством доктора географических наук, профессора Неонилы Феофановны Бефани, которой автор выражает свою глубокую и сердечную признательность и искреннюю благодарность. Автор выражает также благодарность кандидату географических наук Сергею Васильевичу Борису за ряд ценных замечаний по ходу выполнения работы
