Результаты оперативных испытаний метода и программного обеспечения прогноза ежедневных уровней воды рек бассейна Верхней Оби с применением математических и физико-статистических моделей

В ГУ «Красноярский ЦГМС-Р» в рамках региональной темы под руководством Д.А. Буракова был усовершенствован метод краткосрочного прогноза ежедневных уровней воды рек бассейна Верхней Оби: р. Бия у города Бийск, р. Катунь у села Сростки, р Обь у города Барнаул. Оперативные испытания данного метода проведены в отделе гидрологических прогнозов Гидрометцентра ГУ «Новосибирский ЦГМС - РСМЦ».

Методы прогноза ежедневных уровней воды в период весеннего половодья для вышеуказанных пунктов в оперативной практике Гидрометцентра ГУ «Новосибирский ЦГМС - РСМЦ» отсутствуют.

В основу предложенного метода положена математическая модель формирования стока для бассейна Оби. Модель учитывает как метеорологические параметры (температуру воздуха, осадки, снегонакопление), так и гидрологические (уровни воды в речной сети бассейна), что позволяет отнести её к типу комбинируемых моделей, учитывающих процессы на склонах и в руслах рек.

Данные о заснеженности, полученные со спутников, используется для сравнения с расчётными значениями во второй половине периода снеготаяния. При существенных различиях заснеженности и при систематическом занижении или завышении прогнозных уровней воды вводится поправка. Космическая информация полезна и для качественного анализа развития половодья. При заснеженности более 10 - 20% и при ожидаемой высокой температуре воздуха следует ждать подъёма уровня воды. Если заснеженность незначительна и существенные осадки не предвидятся, подъёма уровней воды ожидать не следует.

За период испытания режим коррекции не использовался, так как полученные значения заснеженности бассейна, рассчитанной по наземной и космической информации, были близки.

Прогнозы составлялись по фактическим данным гидрометеорологических наблюдений за период с 21 марта до даты выпуска прогноза и прогностической информации о суточной температуре воздуха и осадках за период с заблаговременностью от 1 до 7 суток.

За период испытания (апрель - июнь 2009 г.) были составлены 79-91 прогнозы ежедневных уровней воды с заблаговременностью от 1 до 7 суток для р. Бия - город Бийск, р. Катунь - село Сростки и р. Обь - город Барнаул соответственно в количестве 81, 83 и 79 (таблица 1).

Оценка прогнозов проводилась в соответствии с «Наставлением по службе прогнозов», разд. 3, ч. 1 (Ленинград, 1962) и «Методическими указаниями по проведению производственных испытаний» (РД 52.27.284.91).

Из таблицы 1 видно, что оправдываемость прогнозов ежедневных уровней воды р. Бия у города Бийска в целом за период испытания составила 94%, р. Катунь у села Сростки - 80%, р. Обь у г. Барнаула - 99%.

Согласно «Наставлению по службе прогнозов» метод прогноза имеет хорошее качество при величине отношения и удовлетворительное качество - при

Оценка качества прогнозов на основе метода ежедневных уровней воды р. Обь, р. Бия и р. Катунь за период испытания представлена в таблице 2.

Как видно из этой таблицы, приведенные величины при разных сроках прогнозов изменялись в пределах от 0,28 до 0,80. При этом прогнозы ежедневных уровней воды реки Бия на всех сроках имели хорошее качество. Прогнозы ежедневных уровней воды реки Катунь были удовлетворительными с постепенным возрастанием погрешности. Прогнозы ежедневных уровней воды реки Обь были хорошими на сроки первые, третьи и четвертые сутки, а на остальные сроки – удовлетворительные.

В целом можно заключить, что преимущество данного метода заключается в следующем:
- метод не требует больших временных затрат в подготовке исходных данных,
- является автоматизированным,
- даёт возможность составлять прогнозы ежедневных уровней воды рек в период весеннего половодья с заблаговременностью до 7 суток (в оперативной практике ежедневные прогнозы выпускаются в период летне-осенней межени с заблаговременностью до четырех суток).

Технический совет ГУ «Новосибирский ЦГМС - РСМЦ», заслушав и обсудив результаты испытания (в рамках выполнения НИОКР) усовершенствованного метода и программного обеспечения прогноза ежедневных уровней воды рек бассейна Верхней Оби с применением математических и физико-статистических моделей, в своем решении от 17 ноября 2009 г отмечает:

- в оперативной практике автоматизированные методы прогноза ежедневных уровней воды в период весеннего половодья для вышеуказанных пунктов отсутствуют,
- метод даёт возможность составлять прогнозы ежедневных уровней воды рек в период весеннего половодья с заблаговременностью до 7 суток,
- по результатам проведенных испытаний оправдываемость прогнозов ежедневных уровней воды р. Бия у города Бийска в целом за период испытания составила 94%, р.Катунь у села Сростки - 80%, р.Обь у города Барнаула - 99% при величине в пределах от 0,28 до 0,80.

Технический Совет постановляет:
- внедрить в оперативную практику с апреля 2010 г. метод краткосрочного прогноза ежедневных уровней воды в период весеннего половодья для р. Бия у г. Бийск, р. Катунь у села Сростки, р.Обь у города Барнаул с заблаговременностью от 1 до 7 суток в качестве основного.


Отчет подготовила
начальник отдела гидрологических прогнозов
Гидрометцентра ГУ «Новосибирский ЦГМС - РСМЦ»
В.Ф. Богданова


Автор
Д.А. Бураков

Контакты
Среднесибирское УГМС
Тел. (3912)23-89-50
E-mail: sugms@meteo.krasnoyarsk.ru


© Методический кабинет Гидрометцентра России