Мониторинг формирования и прохождения весеннего половодья на реках водосбора Воткинского водохранилища (на примере 2014 г.) Пермь 2014 Абдуллин Р.К., Шихов А.Н. ПГНИУ

Населенные пункты Пермского края, подверженные риску затопления Источник: Шихов А.Н. Комплексный мониторинг и оценка экологических последствий опасных гидрометеорологических явлений на территории Уральского Прикамья: дисс. канд. геогр. наук. Пермь, с. Места ежегодного образования ледовых заторов в Пермском крае

Мониторинг опасных гидрологических явлений в период весеннего половодья в 2014 г. Задачи мониторинга опасных гидрологических явлений в 2014 году : - расчет максимального запаса воды в снежном покрове; - моделирование процесса снеготаяния; - мониторинг схода снежного покрова на основе данных ДЗЗ низкого разрешения; - наблюдение за развитием весеннего половодья и ледовой обстановкой на реках с использованием данных ДЗЗ среднего пространственного разрешения.

Расчетный снегозапас: А) полученный по прогнозным данным модели погоды WRF/ARW; Б) полученный по данным об осадках на сети метеостанций Методы расчета максимального снегозапаса: -на основе данных маршрутных снегомерных съемок; -на основе данных о суммах осадков за холодный период, измеренных метеостанциями; -на основе прогнозных данных об осадках по мезомасштабным моделям погоды. Расчет максимального запаса воды в снежном покрове

Тип растительности ЛесПоле Число метеостанций 1615 Метод расчета По данным об осадках на метеостанциях По прогнозным данным об осадках модели WRF / ARW По данным об осадках на метеостанциях По прогнозным данным об осадках модели WRF / ARW Среднеквадратическая ошибка (СКО) 38,58 19,33 35,83 18,51 % СКО от среднего значения 0,220,110,210,11 Сравнение методов расчета снегозапасов на г. Формула среднеквадратической ошибки где n – число метеостанций, на которых проводились измерения запаса воды в снеге, x f - i-ое значение фактического снегозапаса (по данным снегосъемок), x r - i-ое значение расчетного снегозапаса.

Моделирование процесса снеготаяния Входные данные модели снеготаяния: Цифровая модель рельефа водосбора; Карта типизации растительного покрова; Данные о максимальном запасе воды в снежном покрове; Ежедневные данные наблюдений на сети 34 метеостанций; Данные ДЗЗ низкого и среднего разрешения – для проверки результатов расчета площади заснеженности. ЦМР Карта типизации растительного покрова

Динамика процесса снеготаяния весной 2014 г.

Оценка достоверности результатов моделирования процесса снеготаяния Дата Доля территории водосбора, свободная от облачности, % 80,139,935,251,545,545,454,671,192,2 Площадь снежного покрова, % Факт 91,486,384,384,975,259,041,928,56,0 Расчет 99,394,388,475,085,458,937,142,212,8 Сопоставление фактической и расчетной заснеженности территории водосбора Воткинского водохранилища весной 2014 г.

Сопоставление фактической (А) и расчетной (Б) заснеженности на водосборе Воткинского водохранилища (данные за )

Карта снежного покрова по данным MODI S Данные MODIS (синтез каналов 7-2-1)

Ледовый затор на р. Чусовая ( ) Зона затопления на р. Язьва у с. Ниж. Язьва ( ) Зона затопления

Зона затопления на р. Велва 10 мая 2014 г. Снимок Landsat-8 (синтез каналов 6-5-4)Карта, полученная по снимку

1. Избыток осадков в зимний период, снегозапас на основной части водосбора был значительно больше, чем в гг. 2. Аномально раннее начало процесса снеготаяния и его неустойчивый характер в результате изменчивости погодных условий, вследствие этого половодье на всех реках края было многопиковым. 3. На большинстве рек половодье было около и выше нормы вследствие избыточного снегозапаса. Выводы об особенностях процессов формирования и прохождения весеннего половодья в 2014 году: 1. По результатам процесса моделирования снегонакопления можно заметить, что оценка снегозапасов произведена с большой достоверностью, достаточной для решения прикладных задач связанных с моделированием процессов снеготаяния. 2. По результатам процесса моделирования таяния снежного покрова можно заметить, что расчеты произведены с большой достоверностью. 3. Для оперативного выявления зон затоплений на реках недостаточно использование данных ДЗЗ только видимых, ИК и теплового диапазонов. Необходимо также привлечение радиолокационных ДЗЗ и увеличение временного разрешения данных. Выводы о достоверности использованных методов: