Введение к работе
Актуальность теин. Бассейны рек Цицэян и Шин находятся в ливнеопасних районах Китая. Дождевые паводки на них является постоянно действующи угрозой для многочисленных пунктов, вклечая города и села. Постоянно растет интенсивность водопотрабленмя и , впдоиспояьэования стока, причем река Цицэян служит главноп водной артерией в данном района. На обеих реках планируется строительство гидроэлектростацип. В перспективе встает задача оптимального управления гидрологическим режимом, в частности, для цдлеп поливного земледелия. Указанные обстоятельства делыст актуальными вопросы математического моделирозаиня для выпуска краткосрочного прогноза расходов вода на данных реках.
Цель и задача исследований. Целые исследований является адаптация математических моделей руслового и склонового стока к услоьиям рассматриваемых бассейнов и разработка на их осново нетодики краткосрочного прогноза расходов води. При этой стояли следующие основные задачи:
1) построить модели склонового стока для прогнозов расходов зодн в
бассейна реки Uyu и прогнозов боковой приточности реки Цицэян э
. виде дифференциальных уравнений первого или второго порядка с постоянными и переманными коэффициентами;
2) построить модель руспоеого стока реки Цицэян, адаптированное к
ИМ8ІСЩ9ЙП гидрометеорологической информации и езляшввея основой
системной математической подали для краткосрочного прогноза
расходов воды в hhkhjjh тсчеичп!
3) идентифицировать параметры перечисленных моделей для
гидрологических исяовия ба.ссег,нов рок Ницаан и Шцн;
-
разработать методику краткосрочного прогнози расходов воды рек Цицэян н Шун с использованием моделей руслового и склонового стока, и оценить ее эффективность по существующим критериям :
-
выполнить стохастическое обобщение модели склонового стока для бассейна реки Шуи и провести иллюстративные расчеты и прогнозы вероятностных характеристик расходов воды с цельк создания методической основы для дальнейшего совершенствования разработанной в данной диссертации методики прогнозов.
Метод исследования и Фактический материал. Метод - численное решение дифференциальных уравнения. При этом использованы результаты наблісденнй на 17 нетеостанцях и 4 гидрологических постах в период с 197Є по 1986 г.(данные, осредненныэ за сутки и эа шесть часов).
Научная новизна работы. Основные результаты, ииепяие характер научной новизны, могут быть сформулированы в виде следующих положения:
-
Предложена методика краткосрочного прогноза осредненных эа шесть часов Расходов воды в любой заданном створе реки Цицэян на основе системной математической иодели. включающей модели руслового и склонового стока.
-
Разработана методика краткосрочного прогноза расходов воды реки, Шуи с использованием модели склонового стока на основе предложенной автором зависимости коэффициента стока от предшествующего увлажнения.
-
Впервые для бассейна рек Цицэян и Шин получены численные значения параметров системной математической модели, описывающей процессы Формирования стока и перемещения паводочных волн по руслу.
-
Впервые выполнены вероятностные прорне*)расходов воды реки
Шин н определены численные значения интеснвностея шумов и
паранатров. входяцих в стохастическую модель.
обеспечивавших устойчивость решения на интервала
эзблаговременности. Эффективность разработанных натодик и достоверность динамических моделей подтверждена судвствцпцини методами оценки краткосрочных гидрологических прогнозов.
Практическая ценность рабрти. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы службой гидрологических прогнозов при проведении воднотахническнх мероприятия, обосновании строитальства и режимов работы проектируемых гидротехнических сооружений на реках Цнцзян и Иун . Динамически и стохастнчоскно модели, способы идентифакацин паранатров, методы решения дифференциальных уравнений могут бить введены в качестве составной части в АРМ прогнозиста-гндролога. Небольшое число задаваемых параметров и простота t« 'идентификации, ограниченное количество исходной ішфорніцнн (получаемой на стандартной сети гидрометеорологических наблкдвния КНР), а такке наличие программной версии предлагаемой методики позволяет использовать еа и для других бассейнов Китая, расположенных в сходных Фйзико-геогроФнческнх условиях.
На зжцити внноезтея;
- нетоднка краткосрочного прогнозі Расходов воды в бассееянв р. Шуи
с использованием модели еоркирозаиня стока с сосредоточенными с
параметрами;
- методика краткосрочного прогноза расходов воды в бассейне
р.Цнцэян на участке от ст. Гоудукоу ДО ст. Лодуси с
использованном системной математической модели.
Апробация работк, Отдельные части кастоиаай работи
докладовапись и обсуждались на итоговых сессиях Ученого Совета РГГНИ С СПб ІУУ4). 8 полном объеме диссертация докладывалась на заседании кафедры гидрофизики и гндропрогноэов (при участии ведущих учених гидрологического Факультета РГГМТО, на семинарах в лаборатории гидрометрии и учета водных ресурсов ГГИ (СПб, 1394) и на кафедре гидрологин суши СП6ГУ (1994).
Объем рабрты. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем работы / страниц: в неп содержится 13 таблиц, 23 рисунка и список литературы из 116 наименований.
Личный вклад автрра заключается в непосрественном участии в
постановке изложенных задач, обосновании методов их решения,
выполнении численных экспериментов и анализе полученных
результатов. ' ,