Возможность расчета среднего расхода воды рек Дагестана при отсутствии гидрометеорологических станций и постов на основе учета колебаний температуры предзимья

жирных кислот и т.д.). Здесь уже можно говорить не об эвтрофировании водоема, а об его органическом загрязнении. Особую опасность представляют воды, стекающие с территории ОАО «Стекловолокно», в состав которых входят фенолы, мышьяк, ацетон и другие токсичные вещества. На сегодняшний день материалы о качестве этих вод отсутствуют. Однако известно, что менее десяти лет назад этот фактор представлял большую опасность для экосистемы озера. Также выяснено, что надзор за сточными водами жилой зоны не ведется вообще.

Для сохранения малых водоемов в подобных условиях необходимо вести постоянный квалифицированный контроль их экологического состояния. В ходе такого контроля должен быть выявлен характер развивающихся в водоеме негативных процессов, установлены приведшие к ним причины и разработаны рекомендации по оздоровлению экологической ситуации.

Сегодня на территории Дагестана практически нет водных объектов, не затронутых хозяйственной деятельностью человека. Охрана вод от загрязнений должна организовываться в целях защиты здоровья населения, обеспечения благоприятных условий водопользования и экологического благополучия водных объектов [1].

Библиографический список

1. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Дагестан в 1998 году. - Махачкала: Изд. «Юпитер», 1999. 2. Государственный контроль качества воды. Сборник государственных стандартов. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003 3. Дмитриев В.В., Фрумин Г.Т. Экологическое нормирование и устойчивость природных систем. - СПб., 2004 - 294 с. 4. Сайпулаев И.М., Эльдаров Э.М. Водные ресурсы Дагестана: состояние и проблемы. - Махачкала, 1996. - 180 с.

УДК 556.535.3

ВОЗМОЖНОСТЬ РАСЧЕТА СРЕДНЕГО РАСХОДА ВОДЫ РЕК ДАГЕСТАНА ПРИ ОТСУТСТВИИ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОСТОВ НА ОСНОВЕ УЧЕТА КОЛЕБАНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕДЗИМЬЯ

© 2009. Ахмедрабаданова Х.А., Цомая В.Ш.

Дагестанский государственный университет Гидрометеорологический институт

Установлена зависимость среднегодового расхода воды от аргумента Ni -тепла и холода - предшествующего предзимья, заимствованная из работы Д.А.Дрогайцева с учетом особенностей коррекции дисперсии фактических и расчетных средних годовых неассоциированных и ассоциированных рядов по величине, каковыми являются аргументы тепла и холода предзимья. Обеспеченность расчетов с отклонениями до 20% составляют 83-100%.

It was established the depending of annual average consumption of water during previos winter/ The supplying of calculations with deflecting till 20% is 83-100%

Ключевые слова: реки Дагестана, калебания, расход воды.

Среди методических указаний и методов, которые дают возможность расчетов (прогнозов) речного стока, атмосферных осадков, ледниковых аккумуляций и абляций за год, а также за теплый и холодный периоды года очень важны методические указания ДА.Дрогайцева о том, что изучение колебаний полей температуры в атмосфере, в частности в предзимье, дает в будущем возможность изучить на основе этих методов процессы тех же явлений в других районах [1]. Таким районом выбран Дагестан, который, как и весь Кавказ, входит в поле предзимья (рис.1, заштрихованный район). Кроме того, сходные условия синоптических процессов на примере южной части бассейна р.Дон обусловливают почти устойчивый ход индексов (аргументов) Nb средних годовых расходов воды (Qr+i) рек Дагестана и р.Дон и трендов этих расходов воды (рис.2).

60 80 100 t?0 W0 IE0 180

К__40_60_80_90

Рис. 1. Поле полусуммы индексов тепла и холода в предзимье 1953 г.[1] N 40

20 г

/ \ 1 t ' 1

0 / \ j / / \ 1 \ 1 / <

( I \ \ / \ 1

15 1 \ 1 \ N / \ 1 \ \ / 1

10 1 f \ ! \ 1

i 4> I

5 * V ?

г S / *> i-""1 >

(

I 30 у >—< к. ) г-1- к. Г'" 1 / я

г г% \ / / "V / г- т / 1

\ Г к. f > г"1 \

,км -20

4

10

0

1938 1940 1942 1944 1946 1948 1950 1952 1954 1956 Год

Рис. 2. Многолетние колебания индекса предзимья N1

Таблица 1

Результаты расчета (прогноза) среднегодового расхода воды наступающего года м3/с) р.Самур - с.Ахты от индекса холода и тепла (N0, предшествующего данному году предзимья

№ п/п Год i/(i+1) Исходные данные Расчетные характеристики

Ni Q(i+i№ неассоциированный ряд ассоциированный ряд

Q'i+i =46,5+0,22 Ni Q"=0.96 Q

м3/с AQ, %

м3/с AQ, % м3/с AQ, %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ll

1 1939/40 3 45,7 47,2 3,2 45,3 0,9 *1,06 50.0 9.4

2 1940/41 32 52,5 53,5 1,9 51,7 2,1 •0,87 46,5 11,4

3 1941/42 31 50,6 53,3 5,4 52,2 3,2 •0,87 46,4 8,3

4 1942/43 34 45,6 54,0 18,4 51,8 13,6 •0,87 46,9 2,8

5 1943/44 12 51,9 49,1 5,4 47,0 9,4 *1,06 52.6 1.3

6 1944/45 -6 38,8 45,2 16,4 43,4 11,8 ©0.96 43.4 11.9

7 1945/46 16 57,4 50,0 12,8 48,0 16,4 *1,06 53.0 7.7

8 1946/47 15 47,4 49,8 5,1 47,8 0,8 *1,06 52.8 11.4

9 1947/48 -4 52,4 45,6 13,0 43,8 16,5 ©0.96 43.8 16.5

10 1948/49 22 41,5 51,3 23,7 49,2 18,9 •0,87 44,6 7,4

11 1949/50 -2 37,0 46,1 24,6 44,3 19,6 ©0.96 44,7 18.1

12 1950/51 -12 39,6 43,9 10,9 42,1 6,4 ©0.96 42.1 6.3

13 1951/52 -4 45,4 45,6 0,4 43,8 3,6 ©0.96 43.8 3.5

14 1952/53 -12 39,1 43,9 12,3 42,1 7,7 ©0.96 42.1 7.7

15 1953/54 22 40,6 51,3 26,4 49,2 21,2 •0,87 44,6 9,8

16 1954/55 -26 46,5 40,7 12,5 39,2 15,9 ©0.96 39.2 15.7

17 1955/56 13 59,0 49,4 16,3 47,4 19,6 *1,06 52.4 11.2

18 1956/57 29 45.1 52,8 17,0 50,7 12,4 •0,87 45,9 2.0

20 I 836 873 265 836 224,5 839.0 151.7

21 Ср. 46,4 48,5 14,7 46,4 12,5 46.6 8.4

22 Кк 0,96

23 2 Q(i+1) • 276 316

24 Kk • 0,87

25 2 Q(i+1) © 299 311

26 Kk © 0,96

27 2 Q(i+1) * 261 246

28 Kk * 1,06

29 Р - обеспеченность %

0-5 % 16,1 27,8 22,2

0-10 % 33.3 44,4 66,6

0-15 % 61,1 611 28,9

0-20 % 83,3 94,4 100

Qki,m -Ic

10 1

0 >Z№ м -/с

1 0 2

0 —- • 1.79 м 1С

10 3 • » 1 79-2.6 9 м -к

0 Л— -Г" -

30 20 10 0 10 20 3 0 А 0 Ni

Рис. 3. Среднегодовые расходы воды Q(i+1) наступающего года, среднедекабрьские расходы воды предзимья Охп (линия 1 при Охп> 2.69 м3/с, линия 2 при 0Х11< 1.79 м3/с, линия 3 при 0ш= 1.9-2.69 м3/с) от индекса тепла и холода предзимья N.

Такой большей частью согласованный ход дает основание использовать установленные для бассейна р. Дон значения аргумента N за 1939-1957 гг. [1] и для р.Самура и его притоков (рис. 3). Гидрографические характеристики их разные, в основном по площади водосборов от 481 км2 (р.Кара-Самур - с.Лучек) до 2210км2 (р.Самур - с.Ахты); средняя высота их водосборов составляет 2530-2650 м.

Анализ и описание схемы расчета (прогноза) среднего годового расхода воды дается на примере р.Самур - с.Ахты. В табл. 1 приведены значения аргумента предзимья (N0, которые заимствованы из работы Д.А.Дрогайцева [1] средний годовой расход воды наступающего года ^г+0; на основании зависимости Qi+1 от N получена эмпирическая формула:

Qi+l = 46,5 + 0,22^ , 0)

по которой рассчитаны Qi+1 и их разности от фактических расходов (в %) приведены в табл.1. Эти разности являются ошибками расчета (прогноза) Qi+1 , которые достигают 10 м3/с, в процентах же 26,0 % (1954г); средняя составляет - 14,1%; обеспеченность отклонения до 5, 10, 15 и 20% составляют 16, 33, 61 и 83% соответственно, так что на нашем примере получены значительно лучшие результаты, чем на р.Дон на тех же данных N [1]; здесь ошибки достигают 61,3% (1946г), средняя составляет 22,5%; обеспеченность расчетов (прогнозов) ошибкой меньше 20% и составляет 50,5% при коэффициенте корреляции 0,71 [1].

Объясняется это неоднородностью частей синоптических процессов. Например, в бассейне р.Дон, которая имеет большое линейное распространение с северо-запада на юго-восток, наблюдается смена ложбинных и гребневых ситуаций синоптических процессов, а на р.Самур -преобладают ложбинные, или гребневые, что хорошо видно на рис.1. Сделана попытка улучшения качества расчетов Qi+1. Таковыми являются учет осеннего увлажнения, осеннего стока предзимья и др. [3,4], что хорошо видно на рис.3. Однако учет их не представляется возможным из-за отсутствия соответствующих данных наблюдений. Поэтому продолжен анализ по результатам расчетных данных.

В основу положены новые дополнительные методы статистики, к числу которых относятся учет дисперсий, ассоциированных рядов и др.

Известно, что дисперсия фактического ряда иногда не соответствует дисперсии расчетного ряда и для оценки этих дисперсий использовано второе положение Р.Фишера [2], преобразованного к нашим задачам, если отношение средней величины фактического ряда Q(i+l)ф. к средней величине расчетного ряда Q(i+1)р равно единице,

Q

что означает - аргумент N достаточно приемлемо характеризует условия формирования Q(i+1)ф. Это отношение названо коэффициентом коррекции дисперсии и обозначается через Кк. В нашем примере этот коэффициент

Кк = 46,4/48,5 =0,96.

Результаты умноженний Q'i+1 на коэффициент Кк и их отклонения от фактических приведены в табл. 1.

При этом получена максимальная ошибка 10,7м3/с, или 26,5 % (1954г.), средняя -14,7%, обеспеченность до 20% отклонений составляет 83,3%. Аналогичные результаты получаются при ассоциировании всего ряда Q(i+1) по значениям N больше 30%, меньше 20% и около нормы (±20%) N которые обозначены точкой, кружком и крестиком соответственно (графа 9); рядом с ними приведены частные значения КК, для вышеуказанных ассоциированных групп по величине больше, меньше и около нормы N Результаты также удовлетворительные; обеспеченность допустимых погрешностей составляет 100%. Можно ассоциировать ряд по положительным или отрицательным значениям N При этом обеспеченность допустимых погрешностей равна 94%.

Такие удовлетворительные результаты получены по другим пунктам р.Самур и его притокам ; они являются объективной, надежной новой научной базой, которая будет положена в основу для:

- расчета (прогноза) среднегодового расхода воды;

- рационального размещения гидростворов;

- оценки надежности восстановленных гидрологических характеристик.

Этим еще раз подтверждается теоретическая основа того, что в переходном сезоне предзимья формируются наиболее существенные черты метеорологических и гидрологических особенностей наступающего года [1]. Это в свою очередь дает возможность определить значения N. для 1958-2005гг.

Библиографический список

1. Дрогайцев Д.А. Долгосрочные гидрометеорологические прогнозы на основе учета колебаний температуры. Гидрометеоиздат. - Л, 1959. - 92с. 2. Математический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - 846 с. 3. Сидорова Л.В., Суханская Э.В. О гидрологическом районировании и долгосрочном прогнозе стока весенне-летнего половодья рек Армении. Труды ЗакНИГМИ.. Вып. 83(40). - Л.: Гидрометеоиздат, 1984 - С. 124-130. 4. Цомая В.Ш. К методике прогноза весеннего половодья на реках Грузии в зависимости от предшествующих гидрометеорологических факторов. Труды ТбилНИГМИ.. Вып.4 - Л.: Гидрометеоиздат, 1959 - С. 168-171.

УДК 556.536.4

КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ ЗАВАЛЬНЫЕ НАВОДНЕНИЯ, ПРОРЫВНЫЕ И ТРАНЗИТНЫЕ ПАВОДКИ В УСЛОВИЯХ ЗАКАВКАЗЬЯ И ДАГЕСТАНА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ

© 2009. Цомая В.Ш., Ахмедрабаданова Х.А.*, Китиашвили Е.Р.

Гидрометеорологический институт "Дагестанский государственный университет

В работе приведены результаты расчетов максимальных расходов воды завальных наводнений, прорывных и транзитных паводков и новых независимых материалов по Дагестану. Получены положительные результаты, отклонение от фактических не превышает 5-7%.

There are given the results of calculating of maximum coasumplion of water of flooding, bursting and transit frishets and new materials about Daghestan. There are getting the good results and the deflecting from actual facts does'T exeed 5-7%.

Ключевые слова: завальные наводнение, прорывные и транзитные паводки.

Катастрофические завальные наводнения, прорывные и транзитные паводки вызваны завалами рек и их прорывами. Это хорошо известные и широко распространенные природные явления в горах. Классическим примером являются Казбекские завалы на Военно-Грузинской дороге в Дарьяльском ущелье, по которым имеется объективная информация с 1777 г.[4,7]. Такие завальные, а также ледниковые озера,, и связанные с ними прорывные и транзитные паводки относятся к категории катастрофических явлений природы. Мощность их объема и потока достигает 100-110 м (река Келасури, ледник Девдораки (1932г.) и Колка (1902, 1969 и 2002 гг.)). Эти катастрофы получили название «экологических катастроф». За прошедшие 350-400 лет, в пределах Грузии зафиксировано 125 завальных наводнений, 110 прорывных и транзитных паводков. Многие завальные и прорывные озера являются потенциально опасными природными объектами, к ним относятся и около 40 озер Грузии. В мировой практике имеется пример завального озера Иссык-Куль (Казахстан), которое прорвалось через 800 лет после образования. В результате прорыва озер полностью были стерты с лица земли в 1991 году в Аджарии с.Схалта (рис. 1), в районе Сачхере - с.Хахиети (рис. 2), а на Северном Кавказе - Ге-нальдонская экологическая катастрофа, в результате которой на протяжении 13-14 км все было уничтожено и погибли 300 туристов. Такой процесс связан с пульсацией ледников, которая ха-