Гидрологическое моделирование крупных речных бассейнов с помощью программного комплекса ECOMAG (Ю.Г. Мотовилов)

ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ КРУПНЫХМОДЕЛИРОВАНИЕ КРУПНЫХ
РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВРЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ
с помощью программногос помощью программного
комплексакомплекса ECOMAGECOMAG
ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ КРУПНЫХМОДЕЛИРОВАНИЕ КРУПНЫХ
РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВРЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ
с помощью программногос помощью программного
комплексакомплекса ECOMAGECOMAG

Hydrological models and technologyHydrological models and technologyHydrological models and technologyHydrological models and technology
Technological LevelTechnological LevelClassifications of Hydrological ModelsClassifications of Hydrological Models
Numerical ModelNumerical ModelNumerical ModelNumerical Model
Modelling SystemModelling SystemModelling SystemModelling System
Industrial User-FriendlyIndustrial User-Friendly
Software ProductSoftware Product
Industrial User-FriendlyIndustrial User-Friendly
Software ProductSoftware Product
““Intelligent”Intelligent” ModellingModelling
SystemSystem
““Intelligent”Intelligent” ModellingModelling
SystemSystem
Computerised FormulaeComputerised FormulaeComputerised FormulaeComputerised FormulaeHydrological Simulations ModelsHydrological Simulations ModelsHydrological Simulations ModelsHydrological Simulations Models
JointJoint
Stochastic - DeterministicStochastic - Deterministic
JointJoint
Stochastic - DeterministicStochastic - Deterministic
StochasticStochasticStochasticStochasticDeterministicDeterministicDeterministicDeterministic
EmpiricalEmpirical
(black box)(black box)
EmpiricalEmpirical
(black box)(black box)
LumpedLumped
ConceptualConceptual
(grey box)(grey box)
LumpedLumped
ConceptualConceptual
(grey box)(grey box)
DistributedDistributed
Physically-Physically-
basedbased
(white box)(white box)
DistributedDistributed
Physically-Physically-
basedbased
(white box)(white box)

Эвапотранспирация
Infiltration
Осадки
Unfrozen soil
Русловой сток
Формирование снежного
покрова
Мерзлая почва
Склоновый сток
Тепло-влагоперенос в мерзлой
почве
167.15.0
)()(
−
=
=
∂
∂
+
∂
∂
Bnhiq
q
x
qB
t
hB
c
q
x
q
x
Q
C
D
x
Q
t
Q
C
+
∂
∂
−
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
)(
1
2
2






−
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
+
∂
∂
−=
∂
∂
K
z
I
D
z
D
zt
I
t
I
w
i θ
ρ
ρθ
t
W
z
T
K
z
I
D
z
Dс
z
T
zt
T
c wIwwT
∂
∂
+
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
=
∂
∂
χρ
θ
ρλ )()( ;



−
∂
∂
∂
∂
=
∂
∂
K
z
K
zt
ψθ
Влагоперенос
в незамерзшей почве
LAI
rr
qTq
E
sa
af
f a ⋅−⋅
+
−
⋅= )1(
)(*
ηρ
ag
ag
ag
r
qTqr
E
−⋅
⋅=
)(*
ρ
t
i
z
q
t
w
w
Iw
w ∂
∂
−
∂
∂
−=
∂
∂
ρ
ρ
ρ
1
t
i
L
z
T
zz
T
C Ief
s
ef
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
=
∂
∂
1)( ρλ ρ

Масштабирование, агрегирование и осреднениеМасштабирование, агрегирование и осреднение
характеристик речных бассейнов и параметров моделихарактеристик речных бассейнов и параметров модели
Масштабирование, агрегирование и осреднениеМасштабирование, агрегирование и осреднение
характеристик речных бассейнов и параметров моделихарактеристик речных бассейнов и параметров модели
Подповерхностное и грунтовое стокание
Микромасштаб
LBQQRhh
dt
dD
LefL /)()(
2
00 −−=+ где Q=iKxBh,
Мезомасштаб
a
lr
=η ,
η2
1
2
==
r
s
l
a
l ,
QEVa
dt
dhaD
−−= )(
2
, где Q=2lrikh=aikh/ls=2ηαικh,
Макромасштаб
av
gs
avav
avg
h
l
ki
EV
dt
dhD






−−≈ )(
2
,
или представим последнее уравнение в виде
ScEV
dt
dS
avav 1)( −−= , где S=Dghav/2 и c1=
gsg l
ki
D 




2
.

Испарение
Infiltration
Осадки
Unfrozen soil
Формирование снежного
покрова и снеготаяние
Поверхностный склоновый
и русловой сток
Теплоперенос в снеге и почве
(промерзание и оттаивание)
f
S
T
SsEsRh)(I
dt
d
wρ
i
ρ
+−−=
f
SVwE
T
SwR(Wh)
dt
d
−−−+=








−
+
−= W)I,(h,sv
I
i
ρ
sE
T
S
nρ
sR
wρ
dt
dh
f
HgH
gT
T
λ
f
H
0
T
f
λ
dt
f
dH
f
Q
−
−=
)/L
0
Q
L
(QmRb)
0
h
0
b
L
h
L
(b
dt
d
2
1
−−=+
b/n5/3h1/2iQ =
h
f
λ
f
H
S
λ
f
TH
S
λ
0
T
+
=
Грунтовый и подповерхностный сток
Q/Lm)b
G
V(V(bh)
dt
d
D −+=
( ) [ ])mR/Kexp(1mK
R
0
dKαKexpV −−∫ =−=
Впитывание воды в почву
ihxbKQ =










+=
0,5
δt
f
Q
T
T
2λ2
f
H
T
H










+
−
−−
= 2)I
i
c/(1
4
WP
l
P
WPI
l
P
l
KmK

)eWd(WekE −=
We=(FC+WP)/2

Тепло- и влагоперенос в снеге и почвеТепло- и влагоперенос в снеге и почвеТепло- и влагоперенос в снеге и почвеТепло- и влагоперенос в снеге и почве
Детальная версия Упрошенная версия

CCтруктура модели для элементарнойтруктура модели для элементарной
ячейкиячейки
CCтруктура модели для элементарнойтруктура модели для элементарной
ячейкиячейки

ГИДРОЛОГЧЕСКОЕГИДРОЛОГЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕМОДЕЛИРОВАНИЕ
ГИДРОЛОГЧЕСКОЕГИДРОЛОГЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕМОДЕЛИРОВАНИЕ

Макромасштабное гидрологическоеМакромасштабное гидрологическое
моделированиемоделирование
Макромасштабное гидрологическоеМакромасштабное гидрологическое
• The European multi-The European multi-
disciplinary “Northerndisciplinary “Northern
hemisphere climatehemisphere climate
Process land surfaceProcess land surface
Experiment (Experiment (NOPEXNOPEX)”)”
within the IGBP-BACHwithin the IGBP-BACH
framework,framework, Sweden.Sweden.
• The national NorwegianThe national Norwegian
“New generation of“New generation of
Hydrological Models”Hydrological Models”
project.project.
Norway.Norway.
10°E 20°E0°
Norwa
y
Sweden
70°N
30°E
Finland
NOPEX area
Denmark
Uppsala
Oslo
65°N
60°N
55°N

Калибровка и валидация моделиКалибровка и валидация модели (NOPEX)(NOPEX)Калибровка и валидация моделиКалибровка и валидация модели (NOPEX)(NOPEX)
•Split sample and Proxy
tests:
- 3 basins used for
calibration,
- 6 for validation
•Validation against
independent data:
- flux measurements from
masts
- synoptic discharge
measurements
- synoptic soil moisture
and groundwater level
measurements
Comparison of measured and simulated discharges
Basin Fyrisån
Synoptic measurements
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
Simulated discharges (m^3/s)
Observeddischarges(m^3/s)
0.01
0.1
1
10
100
0.01 0.1 1 10 100
Simulated discharges (m^3/s)
Observeddischarges(m^3/s)
Mean soil moisture vs. area
24.5.1996
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1 100 10000 1000000
Square root of area (m)
Volumetricsoilmoisture
Mean groundwater level vs.
area 24.5.1996
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1 100 10000 1000000
Square root of area (m)
Groundwaterlevel
Length scale: NOPEX 1-2 km

Моделирование влажности почвы иМоделирование влажности почвы и
уровня грунтовых водуровня грунтовых вод (NOPEX)(NOPEX)
Моделирование влажности почвы иМоделирование влажности почвы и
уровня грунтовых водуровня грунтовых вод (NOPEX)(NOPEX)
An esker
Forest with till soil
Agriculural land
with clay soil

Моделирование стока и снежногоМоделирование стока и снежного
покровапокрова (NOPEX)(NOPEX)
Моделирование стока и снежногоМоделирование стока и снежного
покровапокрова (NOPEX)(NOPEX)
Year 1981/82
0
10
20
30
40
50
60
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1981/82
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1981/82
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Year 1982/83
0
5
10
15
20
25
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1982/83
0
2
4
6
8
10
12
14
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1982/83
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Year 1983/84
0
5
10
15
20
25
30
35
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1983/84
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1983/84
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Year 1984/85
0
10
20
30
40
50
60
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1984/85
0
5
10
15
20
25
30
35
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1984/85
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Year 1985/86
0
5
10
15
20
25
30
35
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1985/86
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1985/86
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Year 1986/87
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1986/87
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1986/87
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Year 1987/88
0
5
10
15
20
25
30
35
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1987/88
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s) Year 1987/88
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
1 61 121 181 241 301 361
Days
Q (m3/s)
Сток Высота снега

РегиональноеРегиональное
гидрологическоегидрологическое
(NOPEX)(NOPEX)
РегиональноеРегиональное
гидрологическоегидрологическое
(NOPEX)(NOPEX)
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4 5
ECOMAG-model (mm/day)
Mastwholeregion(mm/day)

ECOMAG –ECOMAG – информационно-аналитическийинформационно-аналитический
комплекс для моделирования речных бассейновкомплекс для моделирования речных бассейнов
ECOMAG –ECOMAG – информационно-аналитическийинформационно-аналитический
комплекс для моделирования речных бассейновкомплекс для моделирования речных бассейнов
Цифровая модель рельефа
Почвы
Растительность
Расходы воды в речной сети
Слой стока
Гидрографы стока
Слой стока
Влажность почвы
Испарение
Базовая ГИС-информация
Моделирование
Базы данных
ГИС-анализ результатов моделирования
Климат
Загрязнители
Почвы
Растительность
Бассейн Верхней Волги
Структура потоков модели
ECOMAG для
пространственной ячейки

ГИДРОМЕТЕОРОЛОГЧЕСКИЕГИДРОМЕТЕОРОЛОГЧЕСКИЕ
И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕИ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕИНФОРМАЦИОННЫЕ
РЕСУРСЫРЕСУРСЫ
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГЧЕСКИЕГИДРОМЕТЕОРОЛОГЧЕСКИЕ
И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕИ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕИНФОРМАЦИОННЫЕ
РЕСУРСЫРЕСУРСЫ

Оперативная метеорологическая информация
 срок и дата наблюдения
 температура воздуха и точка росы
 количество осадков
 направление и скорость ветра
 количество облаков и др.
Метеорологические станции оперативного обеспеченияМетеорологические станции оперативного обеспечения
СТРУКТУРА ОПЕРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИИСТРУКТУРА ОПЕРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИИ
РОСГИДРОМЕТАРОСГИДРОМЕТА

Гидрологические станции оперативного обеспеченияГидрологические станции оперативного обеспечения
Оперативная информация для речных гидропостов
 уровень воды относительно нуля поста
 изменение уровня воды
 температура воды
 название объекта
 бассейн
 индекс
 пункт наблюдений
 нуль поста
 расстояние от истока
 расстояние до устья
 площадь водосбора
 наивысший уровень за период наблюдений
 уровни различной обеспеченности - 1%, 2%, 4%, 10%
 уровень выхода воды на пойму
 наинизший уровень периода открытого русла
Гидрографическая информация

Оперативная информация для
агрометеорологических постов
 высота и плотность снежного покрова
запасы воды в снежном покрове
 глубина промерзания почвы
 влажность почвы и др.
Агрометеорологические станции оперативного обеспеченияАгрометеорологические станции оперативного обеспечения

СИСТЕМНОГО ОПЕРАТОРА ЕДИНОЙСИСТЕМНОГО ОПЕРАТОРА ЕДИНОЙ
ЭНЕРГОСИСТЕМЫЭНЕРГОСИСТЕМЫ
СИСТЕМНОГО ОПЕРАТОРА ЕДИНОЙСИСТЕМНОГО ОПЕРАТОРА ЕДИНОЙ
ЭНЕРГОСИСТЕМЫЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Оперативная информация
 общий и боковой приток воды в
водохранилища
 сброс и заборы воды из
водохранилищ
 уровни верхнего и нижнего
бьефов
 средний уровень водохранилищ
 объемы воды в водохранилищах

OPERATIVE SUPPORTOPERATIVE SUPPORT
of rof river-basin organizations ofiver-basin organizations of Federal Water Resources AgencyFederal Water Resources Agency
OPERATIVE SUPPORTOPERATIVE SUPPORT
of rof river-basin organizations ofiver-basin organizations of Federal Water Resources AgencyFederal Water Resources Agency
Operative informationOperative information
 состояние ГТС
 состояние водных объектов и
превышение уровней над
критическими
 ущербы от вредного воздействия
вод
 меры по предупреждению
и ликвидации вредного
воздействия вод

GIS SUPPORTGIS SUPPORT
Digital Elevation ModelDigital Elevation Model
Digital Elevation ModelDigital Elevation Model

Landscape ModelLandscape Model
Landscape ModelLandscape Model

Soil Type MapSoil Type Map
Soil Type MapSoil Type Map

Soil Mechanical Composition MapSoil Mechanical Composition Map
Soil Mechanical Composition MapSoil Mechanical Composition Map

ЛенаЛена
ЕнисейЕнисей
КубаньКубань
ОбьОбь
Северная ДвинаСеверная Двина
МезеньМезень
ПечораПечора
ЯнаЯна
ИндигиркаИндигирка
КолымаКолыма
ВолгаВолга
Опыт гидрологическогоОпыт гидрологического
моделированиямоделирования
Опыт гидрологическогоОпыт гидрологического
моделированиямоделирования

Специализированная ГИС-технологияСпециализированная ГИС-технологияСпециализированная ГИС-технологияСпециализированная ГИС-технология
В качестве основы для разработкиВ качестве основы для разработки
инновационной ГИС-технологии принята ГИСинновационной ГИС-технологии принята ГИС
семействасемейства ArcGisArcGis и специализированный модульи специализированный модуль
Ecomag-extensionEcomag-extension
МодульМодуль Ecomag-extensionEcomag-extension позволяет на основепозволяет на основе
ЦМР в автоматическом режиме выделять речнуюЦМР в автоматическом режиме выделять речную
сеть с необходимым пространственнымсеть с необходимым пространственным
разрешением, оконтуривать водосборные площадиразрешением, оконтуривать водосборные площади
притоков и участков русловой сети, проводитьпритоков и участков русловой сети, проводить
структурно-гидрографический анализ речных сетей,структурно-гидрографический анализ речных сетей,
осуществлять операции наложения различныхосуществлять операции наложения различных
полей и осуществлять математические операции сполей и осуществлять математические операции с
ними для решения пространсвенных задачними для решения пространсвенных задач
гидрологического и водохозяйственного профилягидрологического и водохозяйственного профиля

ГИС-технология на основеГИС-технология на основе
модулямодуля ECOMAG ExtentionECOMAG Extention
ГИС-технология на основеГИС-технология на основе
модулямодуля ECOMAG ExtentionECOMAG Extention
Анализ линий тока и
полей аккумуляции стока
Выделение речной сети
Корректировка рельефа
Структура речной сети
(Шрив)
Структура речной сети
(ECOMAG)

River Basin Schematization SoftwareRiver Basin Schematization Software
River Basin Schematization SoftwareRiver Basin Schematization Software
Lena River Basin

БАССЕЙН РЕКИ ВОЛГИБАССЕЙН РЕКИ ВОЛГИБАССЕЙН РЕКИ ВОЛГИБАССЕЙН РЕКИ ВОЛГИ

Бассейн ВолгиБассейн Волги
Базовая ГИС информацияБазовая ГИС информация
Бассейн ВолгиБассейн Волги
Цифровая модель рельефа Типы почв
Мехсостав почвГидрологические станции
Ландшафты
Метеорологические станции

Схематизации речной сети и водосборной
площади р. Волги при различных значениях K kr
Схематизации речной сети и водосборной
площади р. Волги при различных значениях K kr
100 1830 750 500 390 3500
1000 200 6700 2000 100 13500
4000 50 27000 8000 25 55000

Количество расчетных участков N (слева) и их
средняя площадь F (справа) в зависимости от
критического числа K kr
Количество расчетных участков N (слева) и их
средняя площадь F (справа) в зависимости от
критического числа K kr
0
400
800
1200
1600
2000
100 500 1000 2000 4000 8000
K kr
N
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
100 500 1000 2000 4000 8000
K kr
F, km2

БАССЕЙН ВОЛГИБАССЕЙН ВОЛГИ
Нормированные снегозапасы на 20Нормированные снегозапасы на 20.0.033
Нормированные снегозапасы на 20Нормированные снегозапасы на 20.0.033
20.03.2009
20.03.2010
20.03.2011

Динамика запасов воды в снежномДинамика запасов воды в снежном
покрове (кмпокрове (км33
) за 2001-2011 г. (расч. и факт.)) за 2001-2011 г. (расч. и факт.)
Динамика запасов воды в снежномДинамика запасов воды в снежном
покрове (кмпокрове (км33
) за 2001-2011 г. (расч. и факт.)) за 2001-2011 г. (расч. и факт.)
0
50
100
150
200
250
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Нормированные снегозапасы на 20Нормированные снегозапасы на 20.03..03.2010 при2010 при
различных схематизацияхразличных схематизациях речного бассейнаречного бассейна
100 500
1000 2000
4000 8000

0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
100 500 1000 2000 4000 8000
K kr
NS, Kkor
NSE3
NSE2
Kkor5
Kkor6
NSE1
Kkor7

Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-50 см в 2010Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-50 см в 2010
Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-50 см в 2010Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-50 см в 2010
1 июня 2010
1 августа 2010
1 октября 2010

Динамика осредненных запасовДинамика осредненных запасов
продуктивной влаги в слое почвы 0-50 смпродуктивной влаги в слое почвы 0-50 см
Динамика осредненных запасовДинамика осредненных запасов
продуктивной влаги в слое почвы 0-50 смпродуктивной влаги в слое почвы 0-50 см
2010
0
20
40
60
80
100
120
3105 1006 2006 3006 1007 2007 3107 1008 2008 3108 1009 2009 3009 1010 2010 3110
Факт.
Расч.
2011
0
20
40
60
80
100
120
3105 1006 2006 3006 1007 2007 3107 1008 2008 3108 1009 2009 3009 1010 2010 3110
Факт.
Расч.
2007
0
20
40
60
80
100
120
3105 1006 2006 3006 1007 2007 3107 1008 2008 3108 1009 2009 3009 1010 2010 3110
Факт.
Расч.

Геоморфологический единичный гидрографГеоморфологический единичный гидрограф
Rodrigues-Iturbe, 1993Rodrigues-Iturbe, 1993
Геоморфологический единичный гидрографГеоморфологический единичный гидрограф
Rodrigues-Iturbe, 1993Rodrigues-Iturbe, 1993
,
1
131.1
1
43.0
−












−−=
L
Lp
R
LvRq (13)
1
,
1
144.0 138.0
55.0






−





= −−
L
L
A
B
p
R
LvR
R
R
t (14)

Рассчитанные гидрографы стока у г. Волгограда дляРассчитанные гидрографы стока у г. Волгограда для
гипотетического сценария отсутствия водохранилищ нагипотетического сценария отсутствия водохранилищ на
Волге для различных схематизаций бассейна иВолге для различных схематизаций бассейна и
фактический гидрограф притока ко всем водохранилищамфактический гидрограф притока ко всем водохранилищам
Волжско-Камского каскада в 2013 гВолжско-Камского каскада в 2013 г
Рассчитанные гидрографы стока у г. Волгограда дляРассчитанные гидрографы стока у г. Волгограда для
гипотетического сценария отсутствия водохранилищ нагипотетического сценария отсутствия водохранилищ на
Волге для различных схематизаций бассейна иВолге для различных схематизаций бассейна и
фактический гидрограф притока ко всем водохранилищамфактический гидрограф притока ко всем водохранилищам
Волжско-Камского каскада в 2013 гВолжско-Камского каскада в 2013 г
0
10000
20000
30000
40000
50000
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь
Дата
Q, m3/s
Факт.
100
500
1000
2000
4000
8000

Зависимость критерия Нэша-СатклифаЗависимость критерия Нэша-Сатклифа
соответствия рассчитанных гидрографов стокасоответствия рассчитанных гидрографов стока
относительно гидрографа при Ккр =100относительно гидрографа при Ккр =100
Зависимость критерия Нэша-СатклифаЗависимость критерия Нэша-Сатклифа
соответствия рассчитанных гидрографов стокасоответствия рассчитанных гидрографов стока
относительно гидрографа при Ккр =100относительно гидрографа при Ккр =100
0.9
0.92
0.94
0.96
0.98
1
100 500 1000 2000 4000 8000
K kr
NS

Бассейн Верхней КамыБассейн Верхней Камы
Ландшафты

Схематизация водосборной площадиСхематизация водосборной площади
Модельная речная сеть Элементарные водосборы

БАССЕЙН ВЕРХНЕЙ КАМЫБАССЕЙН ВЕРХНЕЙ КАМЫ
Рассчитанные и фактические гидрографы стокаРассчитанные и фактические гидрографы стока
р. Кама, г/п Бондюг, 2002 - 2009 г.,р. Кама, г/п Бондюг, 2002 - 2009 г., F=46F=46 3300 км00 км22
р. Кама, г/п Бондюг, 2002 - 2009 г.,р. Кама, г/п Бондюг, 2002 - 2009 г., F=46F=46 3300 км00 км22

р. Вишера, г/п Рябинино, 2002 - 2009 г.,р. Вишера, г/п Рябинино, 2002 - 2009 г., F=30F=30 9900 км00 км22
р. Вишера, г/п Рябинино, 2002 - 2009 г.,р. Вишера, г/п Рябинино, 2002 - 2009 г., F=30F=30 9900 км00 км22

р. Косьва, г/п Перемское, 2002 - 2009 г.,р. Косьва, г/п Перемское, 2002 - 2009 г., F=6F=6 22220 км0 км22
р. Косьва, г/п Перемское, 2002 - 2009 г.,р. Косьва, г/п Перемское, 2002 - 2009 г., F=6F=6 22220 км0 км22

р. Усьва, г/п Усьва, 2002 - 2009 г.,р. Усьва, г/п Усьва, 2002 - 2009 г., F=F=22 170170 кмкм22
р. Усьва, г/п Усьва, 2002 - 2009 г.,р. Усьва, г/п Усьва, 2002 - 2009 г., F=F=22 170170 кмкм22

р. Чусовая, г/п Лямино, 2002 - 2009 г.,р. Чусовая, г/п Лямино, 2002 - 2009 г., F=21F=21 5500 км00 км22
р. Чусовая, г/п Лямино, 2002 - 2009 г.,р. Чусовая, г/п Лямино, 2002 - 2009 г., F=21F=21 5500 км00 км22

Рассчитанные и фактические гидрографы притокаРассчитанные и фактические гидрографы притока
в Камское водохранилище, 2001 - 2009 г.,в Камское водохранилище, 2001 - 2009 г., F=166F=166 1100 км00 км22
в Камское водохранилище, 2001 - 2009 г.,в Камское водохранилище, 2001 - 2009 г., F=166F=166 1100 км00 км22

в Камское водохранилище,в Камское водохранилище, 19611961 -- 19901990 г.,г., F=166F=166 1100 км00 км22
в Камское водохранилище,в Камское водохранилище, 19611961 -- 19901990 г.,г., F=166F=166 1100 км00 км22

Значения критериев соответствия суточных гидрографов стокаЗначения критериев соответствия суточных гидрографов стока
за период 2001 -2009 г. (19за период 2001 -2009 г. (196161 – 2000 г.)– 2000 г.)
за период 2001 -2009 г. (19за период 2001 -2009 г. (196161 – 2000 г.)– 2000 г.)
Река
гидрометрический пост
Площадь
водосбора, км2
R2
NS
R2
R2
сутки
месяц квартал
Кама – г/п Бондюг 46300 0.74 0.91 0.95
Вишера – г/п Рябинино 30900 0.67 0.91 0.92
Яйва – г/п Усть-Игум 5320 0.66 0.88 0.90
Вельва – г/п Ошиб 836 0.62 0.82 0.94
Иньва – г/п Слудка 5210 0.63 0.85 0.95
Обва - г/п Карагай 4310 0.53 0.74 0.90
Косьва – г/п Перемское 6220 0.48 0.83 0.88
Усьва – г/п Усьва 2170 0.71 0.84 0.89
Чусовая – г/п Лямино 21500 0.76 0.85 0.91
Камское водохранилище 166100 0.87 (0.90) 0.91 0.93

Распределение рассчитанных расходов воды в речнойРаспределение рассчитанных расходов воды в речной
сети на 9.05.2002 г.сети на 9.05.2002 г.
сети на 9.05.2002 г.сети на 9.05.2002 г.

Распределение слоев годового стока за 2002 г.Распределение слоев годового стока за 2002 г.

Бассейн реки БелойБассейн реки Белой
Ландшафты

Модельная речная сеть Элементарные водосборы

БАССЕЙН РЕКИ БЕЛОЙБАССЕЙН РЕКИ БЕЛОЙ
Рассчитанные и фактические гидрографы притока вРассчитанные и фактические гидрографы притока в
Юмагузинское водохранилище, 2005 - 2009 г.,Юмагузинское водохранилище, 2005 - 2009 г., F=10F=10 10100 км0 км22
Юмагузинское водохранилище, 2005 - 2009 г.,Юмагузинское водохранилище, 2005 - 2009 г., F=10F=10 10100 км0 км22

Нугушское водохранилище, 2001 - 2009 г.,Нугушское водохранилище, 2001 - 2009 г., F=F=22 87870 км0 км22
Нугушское водохранилище, 2001 - 2009 г.,Нугушское водохранилище, 2001 - 2009 г., F=F=22 87870 км0 км22

Павловское водохранилище, 2001 - 2009 г.,Павловское водохранилище, 2001 - 2009 г., F=46F=46 50500 км0 км22
Павловское водохранилище, 2001 - 2009 г.,Павловское водохранилище, 2001 - 2009 г., F=46F=46 50500 км0 км22

р. Белая, г/п Уфа, 2002 - 2009 г.,р. Белая, г/п Уфа, 2002 - 2009 г., F=100F=100 000 км000 км22
р. Белая, г/п Уфа, 2002 - 2009 г.,р. Белая, г/п Уфа, 2002 - 2009 г., F=100F=100 000 км000 км22

р. Белая, г/п Бирск, 2001 - 2009 г.,р. Белая, г/п Бирск, 2001 - 2009 г., F=121F=121 000 км000 км22
р. Белая, г/п Бирск, 2001 - 2009 г.,р. Белая, г/п Бирск, 2001 - 2009 г., F=121F=121 000 км000 км22

Нижнекамское водохранНижнекамское водохран--ще, 2001 - 2009 г.ще, 2001 - 2009 г.,, F=184F=184 44000 км0 км22
Нижнекамское водохранНижнекамское водохран--ще, 2001 - 2009 г.ще, 2001 - 2009 г.,, F=184F=184 44000 км0 км22

Нижнекамское водохранНижнекамское водохран--ще,ще, 19801980 - 200- 20000 г.г.,, F=184F=184 44000 км0 км22
Нижнекамское водохранНижнекамское водохран--ще,ще, 19801980 - 200- 20000 г.г.,, F=184F=184 44000 км0 км22

за период 200за период 20000 -2009 г.-2009 г. (1980-2000)(1980-2000)
за период 200за период 20000 -2009 г.-2009 г. (1980-2000)(1980-2000)
Река
гидрометрический пост
Площадь
водосбора,
км2
R2
NS
R2
R2
сутки
месяц квартал
Юмагузинское
водохранилище
10100 0.57 0.79 0.93
Нугушское водохранилище 2870 0.70 0.73 0.94
Павловское водохранилище 46500 0.82 0.87 0.91
Белая – г/п Уфа 100000 0.90 0.96 0.97
Белая – г/п Бирск 121000 0.78 0.91 0.98
Нижнекамское
водохранилище
184400 0.86 (0.81) 0.93 0.96

сети на 25.04.2005 г.сети на 25.04.2005 г.
сети на 25.04.2005 г.сети на 25.04.2005 г.

РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫРЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
ВОДОХРАНИЛИЩ ВОЛЖСКО-КАМСКОГО КАСКАДАВОДОХРАНИЛИЩ ВОЛЖСКО-КАМСКОГО КАСКАДА
РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫРЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
ВОДОХРАНИЛИЩ ВОЛЖСКО-КАМСКОГО КАСКАДАВОДОХРАНИЛИЩ ВОЛЖСКО-КАМСКОГО КАСКАДА
ПРЕДЛОЖЕНИЯПРЕДЛОЖЕНИЯ
УКАЗАНИЯУКАЗАНИЯ

СТРУКТУРА МОДЕЛИСТРУКТУРА МОДЕЛИ VOLPOWVOLPOWСТРУКТУРА МОДЕЛИСТРУКТУРА МОДЕЛИ VOLPOWVOLPOW

Фактические и рассчитанные притоки воды кФактические и рассчитанные притоки воды к
водохранилищам Волжско-Камского каскада и графикиводохранилищам Волжско-Камского каскада и графики
попуска через Волгоградское водохранилище во 2-мпопуска через Волгоградское водохранилище во 2-м
квартале 2005 г.квартале 2005 г.
Фактические и рассчитанные притоки воды кФактические и рассчитанные притоки воды к
водохранилищам Волжско-Камского каскада и графикиводохранилищам Волжско-Камского каскада и графики
попуска через Волгоградское водохранилище во 2-мпопуска через Волгоградское водохранилище во 2-м
квартале 2005 г.квартале 2005 г.

Гидрологическое моделирование крупных речных бассейнов с помощью программного комплекса ECOMAG (Ю.Г. Мотовилов)

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (8)

Similar to Гидрологическое моделирование крупных речных бассейнов с помощью программного комплекса ECOMAG (Ю.Г. Мотовилов)

Similar to Гидрологическое моделирование крупных речных бассейнов с помощью программного комплекса ECOMAG (Ю.Г. Мотовилов) (20)

Гидрологическое моделирование крупных речных бассейнов с помощью программного комплекса ECOMAG (Ю.Г. Мотовилов)