ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ HBV-LIGHT ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТОКА РЕКИ ШАРЫН

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

Гидрометеорология и экология № 4 2015

УДК 556.18.004.14

А.А. Кишкимбаева * А.А. Болатова

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ HBV-LIGHT ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СТОКА РЕКИ ШАРЫН

КАЛИБРОВКА, ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, СТОК РЕКИ, МОДЕЛИРОВАНИЕ

Рассматривается возможность применения модели HBV-light для прогноза стока реки Шарын у села Сарытогай по климатическим факторам. Показаны результаты моделирования стока за предшествующий период.

Река Шарын (Чарын) - крупнейший левый приток р. Иле (Или) - в верхнем течении носит название Чалкуды-Су, а в среднем - Кегень. Истоки реки и ее правобережных притоков расположены на южном склоне Кетмен-ского хребта. Площадь бассейна реки 7370 км2, длина реки - 427 км [2].

Сток р. Шарын регистрируется на гидрометрическом посту в с. Сарытогай, расположенном в Алматинской области. Ресурсы поверхностных вод р. Шарын составляют 1,25 км3 в год [1].

Для исследования возможной уязвимости водных ресурсов рек используется множество гидрологических моделей. В данном исследовании стояла задача выявить возможность использования HBV-light для моделирования стока рек в условиях изменения климата.

Модель HBV - это концептуальная модель речного бассейна, разработанная в Шведском метеорологическом и гидрологическом институте, рекомендованная Всемирной Метеорологической Организацией. Модель HBV является компьютеризированной моделью водосбора, которая преобразует осадки, потенциальное испарение и тающий снег в речной сток с помощью моделирования естественных гидрологических процессов. [3]

Модель включает ряд процедур: накопление и таяние снега, расчет почвенной влаги, учет подземных вод, расчет гидрографа стока.

* Казгидромет, г. Алматы

Модель обладает обширными средствами графического представления информации. Результаты расчета представляются в виде массивов информации и статистического анализа результатов.

Для моделирования стока р. Шарын с помощью модели HBV необходимо собрать не только входные метеорологические данные, но также и данные подстилающей поверхности, предварительно обработанные и проанализированные в программе ArcGis. Для бассейна р. Шарын были собраны и обработаны:

- цифровая модель рельефа (рис. 1);

- количественная оценка характеристик водосбора бассейна;

- анализ рельефа данного бассейна (направление потока, локальное понижение, заполнение, общий суммарный сток, идентификация водотоков, порядок водотоков, привязка точки устья);

- площадь бассейна классифицирована по высотным зонам и выделены склоны различных экспозиций - северной, южной, западной, восточной.

Рис. 1. Цифровая модель рельефа бассейна р. Шарын.

Для калибровки модели были собраны необходимые суточные метеорологические данные по температуре воздуха, сумме осадков за 1987...1990 гг. и среднемноголетнее потенциальное испарение за 1947...1990 гг. по М Кеген (1845 м). Для проверки результатов калибровки, полученный гидрограф стока сравнивался с наблюденным (фактическим) стоком, измеренным в створе р. Шарын - с. Сарытогай за соответствующий период (рис. 2).

Для анализа тесноты связи смоделированного и наблюденного суточного стока построена зависимость, коэффициент корреляции связи г = 0,8. (рис. 3).

Супм

Рис. 2. Смоделированный (1) и наблюденный (2) суточный сток р. Шарын - с. Сарытогай за 1987... 1990 гг.

Рис. 3. График связи смоделированного и наблюденного суточного стока р. Шарын - с. Сарытогай за 1987... 1990 гг.

Моделирование стока с помощью рассмотренной модели показало хорошие результаты. Модель может быть использована для оценки изменения речного стока в условиях современного изменения климата, а также на более отдаленную перспективу.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Бассейны рек оз. Балкаш и оз. Алаколь. Вып. 7, 2013 г. - Астана. - 2015.

2. Ресурсы поверхностных вод СССР, Центральный и Южный Казахстан. Том 13, Вып. 2 - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 645 с.

3. Jan Seibert HBV light version 2, User's Manual. - Stockholm University, Department of Physical Geography and Quaternary Geology, 2005. - 32 с.

Поступила 27.11.2015

А.А. Кишкимбаева А.А. Болатова

ШАРЫН еЗЕНШЩ АГЫСЫН МОДЕЛДЕУГЕ HBV-LIGHT МОДЕЛ1НЩ ЦОЛДАНУЫ

КАЛИБРЛЕУ, КЛИМАТТЬЩ ОЗГЕРУ1, вЗЕН АГЫНЫ, МОДЕЛЬДЕН

Климат факторлары бойынша Сарытогай бекеттдегг Шарын взентщ агысын моделдеуге HBV-light моделт цолдану царастырылды. Откен мезгтдегг агынды моделдеу нэтижелерг берглдг.