Диссертация (1141527), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Проверка84составляющих ряда по характерным датам выявила отсутствие статистическидостоверных трендов для 5% и 1% уровня значимости. Средняя длительностьледохода и шугохода в створе д.Захарово составляет 6 дней. Наибольшая инаименьшая длительность ледохода и шугохода за 1960-2016 гг. равнасоответственно 29 дней и 1 день.Для рек бассейна Северной Двины наибольшая продолжительностьледохода и шугохода соответствует 50-60 суткам. Так, например, участки среднихрек с порогами Тотьма – 64 дня в 1982 году. Для средних и малых рек в периодзамерзания ледоход может проходить несколько раз.Датой начала ледостава считается дата первого длительного ледостава (20дней и больше).

Анализ дат ледостава выявил статистически значимый тренд всторону более позднего установления ледяного покрова (рисунок 4.4).Рисунок 4.4 – Тренд даты начала ледоставаУравнение тренда y = 0,394x + 42628 характеризуется значениями R2=0,194,r=0,44 r=0,11, r/r=4,1. Тренд значим как на 5%, так и на 1% уровне значимости.Максимальная толщина льда в рассматриваемом створе может наблюдатьсяв период от конца февраля до конца апреля.

Нередки случаи, когда максимальнаятолщина льда на реке наблюдалась незадолго до ее вскрытия. Факторное полемаксимальной толщины льда для створа у Д.Захарово приведено на рисунке 4.5.Уравнение тренда имеет вид:y = -0,057х + 176,97(4.3)85характеризуется значениями R2=0,011, r=0,10 r=0,13,r/r=0,77. Трендстатистически не значим: за период 1960-2015 год максимальная толщина льда неимела тенденции к снижению и в среднем равна 64см. Наименьшая измаксимальных наблюдаемых толщин льда составляла 43 см, наибольшая 85 см.Началу весенних ледовых явлений соответствуют появление талой воды, текущейповерх льда, промоин, закраин, подвижек, разводий или ледохода. Факторноеполе дат начала весенних ледовых явлений за период 1960-2015 годы приведенона рисунке 4.6.Рисунок 4.5 – Тренд максимальной толщины льдаРисунок 4.6 – Тренд даты начала весенних ледовых явленийУравнение тренда начала весенних ледовых явлений имеет вид:y = -0,038х + 43227(4.4)86и характеризуется значениями R2=0,007, r=0,08 r=0,13, r/r=0,63.Тренд статистически не значим на 5% и на 1% уровне: за период 1960-2015год даты начала весенних ледовых явлений не имели тенденции к снижению.

Всреднем весенние ледовые явления начинаются 11 апреля. Наиболее ранняя датанаступления весенних ледовых явлений за рассматриваемый период времени 28марта, наиболее поздняя дата 29 апреля.Факторное поле дат длительности весеннего ледохода приведено на рисунке4.7. Тренд отсутствует, ряд статистически однороден и длительность ледохода за1960-2015 годы можно принять в среднем равной 3 дням. Минимальнаядлительность ледохода 0 дней, максимальная 6 дней.Рисунок 4.7 – Тренд длительности весеннего ледоходаДата конца весенних ледовых явлений определяется по последней записи вводомерной книжке с ледовыми явлениями. При этом не учитывается случайныйнехарактерный ледоход длительностью 1..3 дня. Факторное поле даты окончаниявесенних ледовых явлений приведено на рисунке 4.8.Уравнение тренда даты окончания весенних ледовых явлений имеет видy = -0,052х + 43317и характеризуется значениями R2=0,016, r=0,12 r=0,13, r/r=0,94.(4.5)87Тренд статистически не значим на 5% и на 1% уровне: за период 1960-2015год даты окончания весенних ледовых явлений не имели тенденции к снижению.В среднем весенние ледовые явления заканчивались 23 апреля.

Наиболее ранняядата окончания весенних ледовых явлений за рассматриваемый период времени 4апреля, наиболее поздняя дата 9 мая.Рисунок 4.8 – Тренд даты окончания весенних ледовых явленийАнализ стационарности временных рядов многолетних наблюдений заледовыми явлениями на реке Кичменьга позволил сделать ряд выводов.Для многолетних наблюдений за ледовыми явлениями в створе рекиКичменьга (д. Захарово) за период 1960-2016 годы была выполнена проверкаоднородностисоответствующихгидрологическиххарактеристик.Оценказначимости тренда гидрологического показателя производилась путем сравнениякоэффициента корреляции r линейного уравнения регрессии со случайнойсредней квадратической ошибкой на 5% и 1% уровнях (Таблица 4.5).На основании выполненных исследований доказано, что большинствохарактеристик ледового режима реки Кичменьга по данным ежегодныхнаблюдений на гидрологическом посту у д.

Захарово за период 1960-2015 годыстационарны по времени и могут быть охарактеризованы средними значениями.88Длительность осеннего шугохода имела значимый тренд к увеличению до1985 года, затем ряд стал стационарным. Дата начала ледостава статистическидостоверно имеет тренд к увеличению.Таблица 4.5Средние значения показателей ледовых явлений в створе за период 1960-2015 гг.ПоказательДата начала осенних ледовыхявленийДлительностьосеннегошугохода, дниДлительностьосеннеголедохода и шугохода, дниДата начала ледоставаМаксимальная толщина льда,смДатаначалавесеннихледовых явленийДата окончания весеннихледовых явленийДлительность ледохода, дниСреднее значение26 октябряМинимальноезначение10 октябряМаксимальноезначение20 ноябряРяд статистически не однороден до 1985 года612964Ряд статистически не однороден438511 апреля28 марта29 апреля23 апреля4 апреля9 мая306В работе С.А.

Агафоновой [2], было отмечено, что даты появления льдаостаются неизменными, увеличивается длительность периода замерзанияиледостав наступает позже средних сроков вследствие потепления климата.Полученные результаты не противоречат данным предыдущих исследований.4.3. КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАТОРА НАРЕКЕ КИЧМЕНЬГАМногообразие факторов, влияющих на процесс образования затора,позволяет строить наиболее приемлемые модели прогноза только для конкретныхречных створов.

Сложность вероятностной оценки заторных наводнений,связанная с их изменчивостью и недостаточностью данных наблюдений запараметрами заторов, отмечена в работе канадских исследователей [128]. Влюбом случае для построения моделей используются многолетние данные89наблюдений за гидрометеорологическим и ледовым режимами выбранноговодотока. В ряде случаев исходные данные необходимо иметь не только порассматриваемому створу, но и по аналогичным характеристикам притоков,расположенных выше и ниже выбранного участка [16, 17, 24].В настоящее время более распространены модели прогноза заторов льда,основанные на эмпирических зависимостях для конкретных рек или створов(участков рек).

Согласно Руководству по гидрологическим прогнозам для речныхучастков, в пределах которых заторы образуются эпизодически, «…возможнатолько качественная оценка вероятности их образования» [87]. Это прогноз фактаобразования затора в конкретном створе (прогноз вероятности возникновениязатора). Для речных участков, в пределах которых заторы образуются ежегодноили достаточно часто, в ряде работ была получена также прогнозная величинамаксимального заторного уровня воды [11, 12, 73, 106].На реке Кичменьга вблизи д.

Захарово заторы образуются не ежегодно. Запериод наблюдений 1960-2015 годы (56 лет), для которого характернастационарность большинства характеристик ледовых явлений,на посту былзарегистрирован 21 затор, что соответствует частоте заторов 0,38. По даннымКаталога за 32 года наблюдений (1939-1970 гг.) на посту было зарегистрировано16 заторов, что соответствовало повторяемости 50%. Вывод о снижении частотызаторов сделать нельзя по двум причинам: период наблюдений, указанный вКаталоге, включает нестационарность ряда показателей ледового режима (см. п.4.2); вследствие ежегодного подпора от запаней с 05.10.1959 водпост былперенесен на 3 км выше по течению.Высшие заторные уровни над нулем графика поста наблюдались 22.04.1969407 см, 15.04.1962 400 см и 15.04.1967 394 см. Ряд наблюдений за высшимизаторными уровнями воды за период 1960-2015 годы был проверен настационарность (рисунок 4.9).Ряд имел убывающий линейный тренд.

Коэффициент корреляции r=0,37оказалсяменьшеудвоеннойсреднеквадратическойошибки(2r=0,42)иутроенной среднеквадратической ошибки (3r=0,63). На уровне значимости 5% и901% тренд снижения значений высших заторных уровней статистически не значими наблюдения однородны.Рисунок 4.9 – Тренд значений высших заторных уровней над нулем графикапоста, смДалее был выполнен поиск наиболее значимого фактора, влияющего навозникновениезаторанарассматриваемомучасткерекиКичменьга.Рассматривались гидрологические и метеорологические факторы на протяжениикаждого гидрологического года.

Анализировались факторы, действующие впериод замерзания, протекания ледостава и в период вскрытия ото льда. В анализбыли включены: факты образования осенних зажоров, чередование ледохода иледостава осенью, уровень воды на начало ледостава, максимальная толщинальда, толщина льда перед вскрытием, расход и глубина при максимальнойтолщине льда, расход и уровень на даты появления весенних ледовых явлений(закраин, подвижек льда, начала ледохода и т.д.). Для каждого из явленийфиксировалась дата.Выявлены особенности возникновения ледовых затруднений на рекеКичменьга у д.Захарово. Только в 38% случаев заторы возникали после осеннихзажоров, только 14% заторов возникали в годы с повторным осенним ледоходом,заторы возникали в годы как с длительным, так и с коротким периодом ледохода91ишугохода.Следовательно,неблагоприятныеусловиязамерзаниярекиКичменьга не оказывали существенного влияния на возникновение заторов.Рассматриваемый участок расположен недалеко от устья реки.

Дляустьевых участков рек значительное влияние на возникновение заторов могутоказывать условия вскрытия, в частности, интенсивный рост глубин [12]. Ростглубин как один из факторов заторообразования также указан в работах В.Н.Карновича [38]. В работе Б.П. Панова отмечено, что возникновение заторовпроисходит при повышении водности реки: увеличение скоростного напораприводит к более интенсивному разрушению льда [78].Предсказание вероятности возникновения затора на р. Неман у г.Каунаса,сделанное Л.Г. Шуляковским в 1947 году, базировалось на основных факторахзаторообразования [103]. К ним была отнесена интенсивность подъема уровняводы за время от начала подъема за сутки до начала подвижек льда. Припревышении средней интенсивностью подъема за этот период некоторойвеличины затор образовывался, в противном случае – нет.

Характеристики

Список файлов диссертации