ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МОДЕЛИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ПАВОДОЧНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ РЕК ПРИБАЙКАЛЬЯ
Authors: Н.В. ОСИПОВА , М.В. БОЛГОВ , Н.В. КИЧИГИНА 
Published: November 2024

Рассмотрена возможность использования вероятностных моделей для анализа максимальных расходов воды рек с целью получения надежных расчетных статистических характеристик для малоизученных в гидрологическом отношении бассейнов. Исследование выполнено на примере Прибайкалья, для которого характерен паводочный режим стока рек. Выявлено, что паводки на данной территории чаще всего проходят в летний период года (июль-август), что связано с климатическими особенностями региона, и нередко носят разрушительный характер. Анализ максимального стока рек выполнен на основе данных наблюдательной сети Росгидромета. Сформированные ряды максимальных расходов воды проверены на однородность, и в целом нарушений стационарности стока, обусловленных изменениями климата, не выявлено. В качестве основной вероятностной модели предложено обобщенное распределение экстремумов, параметры которого рекомендовано определять на основе группового анализа. В работе впервые применен комплексный подход, объединяющий известные методы гидрологических расчетов, которые чаще всего используют для уточнения получаемых характеристик стока в зоне экстремальных значений: аппарат усечения распределений, совместный анализ данных, использование редукционной формулы с приведением значения модуля стока не только к площади 200 км2, но и к средней высоте бассейнов в регионе, а также метод обеспеченности обеспеченностей для оценки полученных результатов. Все эти методы рекомендованы нормативными документами для расчетов стока и чаще всего используются по отдельности. Описанный комплексный подход позволяет максимально учесть особенности формирования стока в зоне экстремальных значений и получать более точные значения характерных квантилей заданной вероятности превышения для использования при проектировании на малоизученных реках региона.

This article considers the possibility of using probabilistic models to analyze the maximum flow discharges of rivers in order to obtain reliable calculated statistical characteristics for hydrologically poorly studied basins. The study was carried out by using Cisbaikalia as an example, which is characterized by a flood regime of river flow. It was found that floods in the study area most often occur in the summer (July-August), which is associated with the climatic characteristics of the region, and are often destructive. The analysis of the maximum flow of rivers is based on data from the Roshydromet observation network. The series of maximum water discharges were checked for homogeneity and, in general, no disturbances in the steady state of runoff caused by climate changes were detected. As the main probabilistic model, a generalized distribution of extremes is proposed, the parameters of which are recommended to be determined on the basis of group analysis. For the first time, an integrated approach has been applied, which combines well-known methods of hydrological calculations that are most often used to clarify the characteristics obtained for the runoff in the zone of extreme values, namely: the apparatus for truncation of distributions, joint analysis of data, use of a reduction formula with reduction of the drain modulus value not only to the area of 200 km2, but also to the average height of basins in the region, as well as the method of probability of probabilities for estimation of obtained results. These methods are all recommended by regulatory documents for effluent calculations and are most often used separately. The comprehensive approach described by the authors makes it possible to take into account the features of the formation of runoff in the zone of extreme values and obtain more accurate values of characteristic quantiles of a given probability of excess for use in design on poorly studied rivers of the region.