Когда летне осенний паводок
Классификация рек по источникам питания все же не дает еще достаточно полного представления о режиме рек и о колебании их расходов и уровней в течение года. В этом отношении весьма интересной представляется попытка Б. Д. Зайкова установить характерные для рек СССР типы режима. Б. Д. Зайков все реки СССР делит на три основные группы:
1) реки с весенним половодьем;
2) реки с половодьем в теплую часть года;
3) реки с паводочным режимом.
Реки первой группы характеризуются периодически повторяющимися весенними половодьями, формирующимися за счет таяния снега в их бассейнах. Ко второй группе относятся реки, у которых половодье наблюдается в теплую половину года и обусловливается выпадением дождей или таянием высокогорных снегов и ледников. Наконец, к третьей группе относятся реки, отличающиеся частыми кратковременными паводками, которые могут проходить в любое время года; в межпаводочные же периоды у них наблюдается резкое снижение стока. Перечисленные группы в свою очередь делятся на ряд типов, распространение которых по территории СССР показано на карте (рис. 27).
К группе рек с весенним половодьем принадлежит большинство рек СССР. По характеру весеннего половодья и другим особенностям режима реки этой группы разделяются на несколько типов, а именно: казахстанский, восточноевропейский, западносибирский, восточносибирский и алтайский.
Реки с казахстанским типом режима отличаются исключительно резко выраженной высокой волной весеннего половодья; в остальное время года они крайне маловодны, причем многие из них вообще пересыхают. Распространены они в засушливых полупустынных и степных районах Казахстана, Южном Заволжье, на северной окраине Арало-Каспийской низменности, т. е. в местах, где снег является основным и почти единственным источником питания рек. В качестве, примера можно привести pp. Hypy, Сары-Су и др. Почти аналогичный характер режима имеют реки Барабинской, Кулундинской и Ишимской степей Западной Сибири и верховьев р. Тобола.
Восточноевропейский тип режима рек, характеризуется высоким весенним половодьем, низкой летней и зимней меженью и повышенным осенним стоком за счет дождей. Наиболее ярким примером данного типа режима является Волга. На реках, расположенных в более южных районах Восточно-Европейской равнины, осенний паводок выражен слабо (Дон и другие реки).
Западносибирский тип режима рек отличается невысоким и растянутым весенним половодьем, повышенным летне-осенним стоком и низкой зимней меженью. Сглаженное половодье обусловливается не только равнинным характером рельефа, но и сильной заболоченностью Западно-Сибирской низменности. Особенно хорошо этот тип режима выражен у рек лесной зоны: Западной Сибири (pp. Васюган, Кеть, Омь и др.).
Для рек восточносибирского типа режима характерно высокое весеннее половодье, летне-осенние паводки и исключительно-низкий сток в зимний период вплоть до полного перемерзания к прекращения руслового стока даже на значительных реках. Это объясняется скудностью грунтового питания рек в условиях вечной мерзлоты. Примером данного типа режима могут служить pp. Алдан, Нижняя Тунгуска, Колыма и др.
Алтайский тип режима рек отличается невысоким и растянутым половодьем, имеющим на графике гребенчатый вид, повышенным летне-осенним стоком и низким стоком в зимнее-время. Растянутый характер половодья в основном определяется режимом таяния снега в горах и условиями стока дождевых осадков. Таяние снега в горных условиях, даже в границах небольших бассейнов, происходит не одновременно по всей площади, а по отдельным высотным зонам и склонам, в силу чего талые воды поступают в реки одновременно со сравнительно небольших площадей, а это делает половодье затяжным и обусловливает относительно невысокие амплитуды колебания уровня воды. В случаях, когда происходит интенсивное таяние снега, наблюдаются отдельные, более или менее высокие волны преимущественно в лобовой части основной волны половодья. Осадки, выпадающие в виде дождей, также вызывают увеличение стока в реках, однако подъемы воды от них обычно характерны для тыловой части основной волны половодья. Кроме Алтая, реки с таким типом режима распространены на Кавказе, в Средней Азии и Сахалине.
Группа рек с половодьем в теплую часть года. Эта группа рек может быть разделена на два типа: дальневосточный и тянь-шанский.
Для рек с дальневосточным типом режима характерно невысокое и сильно растянутое половодье в теплую часть года, имеющее гребенчатый вид, и очень низкий сток в остальное время. Основным источником питания рек этого типа являются дождевые осадки. Многие реки зимой полностью перемерзают, и русловой сток их прекращается. Этот тип режима охватывает реки Дальнего Востока, Восточных Саян, Забайкалья, Витимо-Олек-минской горной страны и Яно-Индигирского района.
Тянь-шанский тип по внешнему характеру половодья несколько сходен с дальневосточным, однако летние паводки рек этого типа имеют иное происхождение; дело в том, что половодье формируется не. дождевыми, а талыми водами, образующимися от таяния высокогорных снегов и ледников. Таким образом, режим стока теснейшим образом связан с ходом температуры, причем наибольшие его значения относятся к периоду наиболее высоких температур воздуха. Эта связь проявляется не только в сезонном разрезе, но и в течение суток (суточный ход стока, примерно соответствующий суточному ходу температуры воздуха). Характерно, что обычно максимум стока несколько запаздывает по сравнению со временем наступления максимума температуры воздуха. Тянь-шанский тип режима свойственен рекам горных систем Средней Азии — Тянь-Шаня и Памира — и рекам высокогорных областей Большого Кавказа и Камчатки.
Группа рек с паводочным режимом. Среди рек этой группы можно выделить следующие характерные типы: причерноморский, крымский и северокавказский.
Причерноморский тип режима, образующийся в условиях теплого и влажного климата западного Закавказья, отличается паводочным режимом в течение всего года. Он обусловлен обильными дождями от влажных ветров, дующих со стороны моря. Типичным примером является р. Сочи. Примерно похожий режим имеют притоки Днестра, стекающие с Карпатских гор.
У рек с крымским типом режима паводки наблюдаются в течение всего года, за исключением летнего или летне-осеннего периода, когда устанавливается межень, причем многие реки даже пересыхают; примером является р. Салгир. Близки к этому типу по своему режиму реки Ленкорани на Кавказе и Жмудских высот в Прибалтике.
Реки с северокавказским типом режима имеют устойчивую межень в холодную часть года, а в летний период для них характерны частые паводки. К ним относятся преимущественно водотоки, стекающие с восточной половины северного склона Большого Кавказа.
Источник
Паводок
Па́водок – фаза водного режима реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года и характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. В отдельных случаях максимальный расход воды паводка может превышать максимальный расход воды половодья, в особенности на малых реках.
Различают однопиковые и многопиковые паводки, одиночные паводки и паводочные периоды, когда на реке проходит серия паводков. Иногда паводок накладывается на волну половодья.
Кратковременные резкие паводки, в частности вызванные не метеорологическими факторами, относят уже не к сезонным фазам водного режима реки, а к кратковременным его нарушениям.
Реки с паводочным режимом протекают в горных и предгорных районах Крыма, Кавказа, Карпат. Питание у группы рек с паводковым режимом в основном дождевое. Среди этих рек выделяют три типа. Реки причерноморского типа имеют дождевые паводки в течение всего года. У рек крымского типа отмечаются зимние паводки и длительные летний (июнь–август) или летне-осенний (май–октябрь) периоды с очень низким стоком (вплоть до полного пересыхания рек). Для рек северокавказского типа характерны паводки в тёплую часть года и низкая межень – в холодную.
В отличие от половодья паводки обычно менее регулярны и трудно предсказуемы. Поэтому именно неожиданные дождевые паводки и приводят нередко к катастрофическим последствиям (см. Затопление речными водами).
Источник
Когда летне осенний паводок
Высокие летне-осенние паводки, проявляющиеся на реках, могут нанести серьезный ущерб промышленным объектам, населенным пунктам, сельскохозяйственным угодьям. Поэтому их прогнозирование является сложной многоуровневой задачей, актуальность которой обусловлена современным состоянием хозяйственных систем. Это в первую очередь касается урбанизированных и промышленных регионов, каким является Челябинская область. Наличие заблаговременной и достаточно точной прогнозной информации позволяет рационально спланировать и провести профилактические мероприятия по недопущению или минимизации ущерба от разлива рек. Поэтому исследования прогнозирования летне-осеннего стока является важной и актуальной задачей современной гидрологии.
При построении прогноза очень важно и актуально выбрать соответствующий метод исследования. В гидрологии большое распространение получили различные способы прогнозирования: графоаналитические, водно-балансовые, математического моделирования и др.
Методы гидрологических прогнозов максимального стока, разрабатывались и совершенствовались: Георгиевским Ю.М., Евстигнеевым В.М., Калининым Г.П., Рождественским А.В., Поповым Е.Г., Соколовым А.А. и др. Продолжением исследований явилось создание комплексных систем, прогнозирования наводнений и определения риска затопления территории. Среди прогнозных систем, в мировой практике, следует выделить: Систему предупреждения о наводнениях (Flood Warning System – FWS), Европейскую систему прогнозирования наводнений (European Flood Forecasting System, EFFS), Европейскую систему предупреждения о наводнениях (European Flood Alert System, EFAS) [5] и др. В России получили распространение различные программные проекты, основанные на математических прогнозных моделях режима рек с применением автоматизированных систем сбора гидрологической информации, где ключевыми моментами являются гидрометеорологические наблюдения в режиме реального времени. Но существует проблема разработки и применения единого программно-информационного комплекса, основанного на автоматических функциях прогнозирования гидрологического режима, с развитой системой принятия решений и оповещения, для предотвращения ущерба хозяйственных объектов. Данный вопрос в настоящее время остается не решенным.
Одной из версий построения прогнозных моделей летне-осеннего стока может служить сингулярный спектральный анализ, реализуемый электронной компьютерной программой «Caterpillar SSA». Данный способ является очень удобным приемом для сжатия информации, ее сглаживания и прогнозирования. В дальнейшем он может использоваться в качестве основы для построения гидрологических программных продуктов прогнозирования наводнений.
Разработка метода приходится на 60-е годы ХХ в., когда он был обоснован сотрудниками Санкт-Петербургского государственного университета [2, 3]. Главная цель его появления – исследование колебаний и прогнозирование. Также метод независимо разрабатывался в Великобритании и США, там он получил название – Singular Spectrum Analysis (SSA) и стал применяться при исследовании временных рядов наблюдений различных совокупностей.
В качестве характеристики метода следует отметить, его возможность анализировать последовательность временных рядов, его алгоритм, позволяет легко вычленять из ряда главные компоненты. Способ обладает возможностью не учитывать возмущающие колебания не гидрологического характера, сгладить исходные данные, заполнить пропуски и сделать прогноз ряда. К тому же метод «ССА Гусеница» приспособлен для работы в среде Windows, что позволяет быстро проводить аналитические расчеты [1].
Базовый вариант метода подразумевает преобразование одномерного временного ряда длиной n с равномерным шагом (x1, x2, x3. xn) в многомерный при помощи однопараметрической сдвиговой процедуры исследования полученной многомерной траектории с помощью анализа главных компонент и восстановления ряда по выбранным компонентам. Базовый алгоритм метода «ССА Гусеница» можно разбить на четыре этапа [4].
Этап №1 состоит из развертки одномерного ряда в многомерный – из исходного ряда составляется матрица Х:
. (1)
Источник
Что такое половодье, паводок, наводнение
Что такое паводок и половодье?
Опасное гидрологическое явление – событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов, возникающих под действием различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний, оказывающих поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую природную среду.
К опасным (стихийным) гидрологическим явлениям относятся явления (при половодьях, паводках, заторах, зажорах, нагонах и т.д.), сопровождающиеся высоким уровнем воды в водоемах (озерах, водохранилищах, прудах) и водотоках (реках, каналах, ручьях), превышающим величины особо опасных (критических) уровней воды для конкретных населенных пунктов и хозяйственных объектов.
Наводнение — затопление территории водой, являющееся стихийным бедствием. Наводнение может происходить в результате подъема уровня воды во время половодья или паводка, при заторе, зажоре, вследствие нагона в устье реки, а также при прорыве гидротехнических сооружений.
Половодье — фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды, и вызываемая снеготаянием или совместным таянием снега и ледников.
Паводок — фаза водного режима реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей.
Катастрофический паводок — выдающийся по величине и редкий по повторяемости паводок, могущий вызвать жертвы и разрушения.
Затор — скопление льдин в русле реки во время ледохода, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды.
Ветровой нагон — подъем уровня воды в морских устьях крупных рек, а также у подветренных побережий морей, крупных озер и водохранилищ, вызванный воздействием ветра на водную поверхность.
Зажор – скопления шуги с включением мелкобитого льда в русле реки, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды.
Затопление – покрытие территории водой в период половодья или паводков.
Катастрофическое затопление — гидрологическое явление, возникающее вследствие повреждения или прорыва крупного гидротехнического сооружения, сопровождаемое образованием волны прорыва, значительным затоплением местности, повреждением и разрушением материальных ценностей, нанесением ущерба окружающей среде, а также возникновением реальной угрозы массовой гибели людей и сельскохозяйственных животных.
Зона затопления – территория, покрываемая водой в результате превышения притока воды по сравнению с пропускной способностью русла.
Зона вероятного затопления – территория, в пределах которой возможно или прогнозируется образование зоны затопления.
Зона катастрофического затопления – зона затопления, на которой произошла гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, повреждены или уничтожены здания, сооружения и другие материальные ценности, а также нанесен ущерб окружающей природной среде.
Подтопление – повышение уровня грунтовых вод, нарушающее нормальное использование территории, строительство и эксплуатацию расположенных на ней объектов.
Подтопление территории – комплексный процесс, проявляющийся под действием техногенных и, частично, естественных факторов, при котором в результате нарушения водного режима и баланса территории за расчетный период времени происходит повышение уровня подземных вод, достигающее критических значений, требующих применения защитных мероприятий.
Критический уровень воды – уровень воды в створе ближайшего гидрологического поста, с превышением которого начинается затопление данного населенного пункта или хозяйственного объекта. Особо опасные уровни воды устанавливаются Управлением гидрометеослужбы.
Мониторинг гидрологических явлений – постоянное наблюдение за состоянием водных объектов (морей, рек, водоемов), осуществляемое визуально и посредством измерения необходимых параметров (уровней и расхода воды, толщины льда и величины снежного покрова, количества осадков, температуры воздуха и т.д.).
Прогнозирование чрезвычайных ситуаций, вызванных наводнениями (затоплениями) – заблаговременное предсказание сроков начала наводнения (затопления), его масштабов и последствий.
Предупреждение чрезвычайных ситуаций, вызванных наводнениями (затоплениями) – комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на уменьшение риска возникновения чрезвычайной ситуации, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь.
Превентивные противопаводковые мероприятия – мероприятия, осуществляемые заблаговременно и направленные на предотвращение или уменьшение негативных последствий наводнений (затоплений).
Ледоход – движение льдин и ледяных полей на реках и водохранилищах под влиянием течений.
Шуга – всплывший на поверхность или занесенный вглубь потока внутриводный лед в виде комьев, ковров, венков и подледных скоплений
Кромка льда – граница ледяного покрова и открытой водной поверхности.
Источник
