Пространственно-временные закономерности колебаний годового стока рек на территории Сибири и Дальнего Востока

• Автор: Коробкина, Елена Александровна
• Шифр специальности: 25.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ ГОДОВОГО СТОКА РЕК
1.1. Пространственно-корреляционные функции
1.2. Районирование территории по синхронности колебаний стока
1.3. Пространственная изменчивость многолетних колебаний стока рек Сибири и Дальнего Востока
1.3.1. Анализ пространственно-корреляционной функции колебаний годового стока
1.3.2. Оценка однородности пространственно-корреляционной функции
1.3.3. Локальная анизотропия поля годового стока
1.3.4. Выделение однородных районов по синхронности колебаний стока
Выводы
ГЛАВА II. ПРОСТРАНСТВЕННО-ОБОБЩЕННЫЕ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ ГОДОВОГО СТОКА
2.1. Метод совместного анализа данных гидрологических наблюдений
2.2. Применение методики совместного анализа данных к оценке параметров распределения вероятностей годового стока Д1) и С', / Си
2.3. Пространственно-обобщенные оценки характеристик многолетних
колебаний годового стока рек Сибири и Дальнего Востока
Выводы
ГЛАВА III. МАРКОВСКИЕ СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ СТОКА
3.1. Методы построения двумерных законов распределения, удовлетворяющих уравнению Маркова
3.1.1. Основные определения и понятия
3.1.2. Представление двумерной плотности методом разложения по собственным функциям
3.2. Гамма-корреляция и ее свойства

3.3. Корреляция между обеспеченностями случайных величин
3.3.1. Билинейное разложение по полиномам Лежандра
3.3.2. Переход от равномерной корреляции с постоянными маргинальными плотностями к корреляции с заданными маргинальными плотностями
3.4. Линейная корреляция между случайными величинами, имеющими
трехпараметрическое распределение
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНЫХ СВОЙСТВ МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ СТОКА И УРОВНЯ ЗАМКНУТЫХ ВОДОЕМОВ НА ОСНОВЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ МОДЕЛИ
4.1. Оценка применимости марковской модели к рядам многолетних колебаний стока
4.2. Приложение марковских моделей к вероятностной оценке колебаний уровня озера Чаны
4.2.1. Озеро Чаны, гидрологические и водохозяйственные проблемы
4.2.2. Состояние гидрометеорологической изученности бассейна озера Чаны
4.2.3. Стохастическая модель колебаний уровня замкнутых водоемов
4.2.4. Имитационное моделирование составляющих водного баланса
озера Чаны
4.2.5. Оценка статистических характеристик уровня в различных вариантах управления режимом озера - с отсечением и без отсечения
Юдинского плеса
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Список пунктов гидрометрических наблюдений на территории Сибири и Дальнего Востока (с длительным периодом
наблюдений за стоком)
Приложение 2. Список пунктов гидрометрических наблюдений для анализа ПКФ и районирования по синхронности колебаний годового стока рек

ВВЕДЕНИЕ
Исследование изменчивости многолетних колебаний гидрологических и метеорологических процессов, выявление механизмов их взаимодействия и разработка методов прогноза состояния водных объектов с учетом антропогенной деятельности, представляют большой научный и практический интерес. В современных условиях формирования новой государственной концепции управления водными ресурсами, изложенной в Водной стратегии Российской Федерации на период до 2020 г. [Распоряжение Правительства
Речной сток является интегральной характеристикой взаимодействия различных факторов, влияющих на условия его формирования на территории водосбора — климатических, геофизических и геологических процессов, физико-географических условий бассейна реки и хозяйственной деятельности человека. В результате такого взаимодействия сток рек образует трудно предсказуемый случайный процесс, характеристики которого, тем не менее, поддаются вероятностной оценке и региональному обобщению. Эта особенность речного стока, как геофизического процесса, предопределяет возможность выявления и изучения закономерностей его многолетних колебаний.
Использование стока рек в водохозяйственных системах придает этим исследованиям весьма важное прикладное значение, так как они необходимы для эффективного управления и использования водных ресурсов.

На рис. 1.3 представлены графики РПКФ, построенные для полей годового стока для всей исследуемой территории и отдельно для каждого региона. Форма линий уровня ПКФ заметно отличается от окружности, что подтверждает предположение об анизотропности поля годового стока в пределах территории Сибири и Дальнего Востока. Различную форму РПКФ для разных регионов можно объяснить различием определяющих направлений влагопереноса на данной территории, а также генетических составляющих стока.
а бег д
Рис. 1.3. Развернутая пространственно-корреляционная функция г = f(l, (р) годового стока рек Сибири и Дальнего Востока, и Нечерноземного Центра. а - Нечерноземный Центр (по [Жук, Романова, 1989]), б - вся исследуемая территория.
Регионы: в -1, г - II, д - III.
Для сравнения приведен график РПКФ поля годового стока для рек Нечерноземного Центра из работы [Жук, Романова, 1989], на котором также заметно искажение линий уровня, что свидетельствует об анизотропности поля годового стока (рис. 1.3, а). В этой работе отмечается, что форма линий уровня РПКФ поля годового стока связана с формой изокоррелят РПКФ поля годовых осадков, которая в свою очередь определяется преобладающим направлением влагопереноса.
В соответствии с господствующим в умеренных широтах западным переносом воздушных масс над большей частью территории страны в течение всего года преобладает западный перенос влаги [Кузнецова, 1978].