Введение к работе
Актуальность работы. Повышение требований к рациональному использованию водных ресурсов, реализация концепции устойчивого развития, необходимость уменьшения экологического риска требуют совершенствования методической базы для исследования и прогнозирования возможного поведения гидрологических и водноресурсных систем в различных гидрометеорологических условиях и при разной антропогенной нагрузке.
Для решения таких задач необходимо создание и развитие имитационных систем, которые воспроизводили бы основные гидрологические процессы и их реакцию на различные виды деятельности человека, позволяли с достаточной полнотой усваивать имеющиеся данные о моделируемых процессах и объектах, а также оперативно использовать вновь поступающую информацию.
Цель работы. Основной целью данной работы являлась разработка имитационной системы, которая позволила бы на основе математических моделей неустановившегося движения воды по поверхности водосбора и в речном русле, а также данных поступления воды на водосбор исследовать особенности формирования стока на речном водосборе, производить необходимые расчеты водного режима для задач гидрологического прогнозирования, решать задачи управления водноресурсными системами и их планирования.
Научная новизна работы. Создана имитационная система HYDRO, использующая для решения указанных выше задач современные программные средства, имеющая единую базу данных, средства интерфейса, обработки и анализа результатов.
Предложена, исследована, численно реализована и апробирована физико-математическая модель неустановившегося движения воды в речном бассейне, основанная на нелинейных уравнениях адвекции-диффузии и позволяющая описать движение воды в случае отсутствия детальных измерений морфометрических и гидравлических характеристик русла.
Практическая значимость. Основные результаты диссертационной работы могут быть использованы в практике организаций Гидрометслужбы и Министерства природных ресурсов России при разработке краткосрочных гидрологических прогнозах, выборе оптимального управления водноресурсными системами и планирования использования водноресурсных систем.
Апробация и публикации. Основные положения работы заслушаны и получили одобрение на научном семинаре в лаборатории гидрологического цикла суши, секции Ученого Совета ИВП РАН, на конференции молодых ученых Государственного Университета Землеустройства. По теме диссертации опубликованы четыре работы. Список публикаций приводится в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы составляет 113 страниц, в том числе 12 страниц приложения, 34 рисунка и 7 таблиц. Список использованной литературы содержит 88 наименований.