Статьи

Частина 1. Прогноз рівнів Дніпра в період весняної повені в районі Києва

Місце для текстового опису фотографії © Джерело

Перший прогноз ми вирішили супроводити детальними коментарями провідного розробника прогнозу Марка Железняка, - завідувача відділом математичного моделювання навколишнього середовища Інституту проблем математичних машин і систем (ІПММС) НАН України, заступник директора Українського центру екологічних і водних проектів АТН України - УЦЕВП (одного із засновників веб проекту МЕТЕОПРОГ ), З яким зустрівся Редактор відділу новин МЕТЕОПРОГ .

МЕТЕОПРОГ: Як визначається рівень води в Дніпрі біля Києва, від якої позначки відраховується? Які рівні води спостерігалися в минулі роки?

МЗ: На суші все позначки поверхні звітують від рівня моря, точніше в так званій Балтійській системі висот (БС) від нуля Кронштадтського футштока. Ця прийнята в СРСР система обчислення висот продовжує використовуватися в Україні.

Відмітки висот в БС можна побачити на топографічних картах. Так, наприклад, найвищі точки Труханова острова мають відмітки 95-96 м БС, Набережна-Хрещатицька на Подолі, - 96.5 м БС, Русанівська набережна - 97.9 м БС, набережна Дніпра в районі Пішохідного мосту 98 м БС, Печерські пагорби - близько 190 м БС. Рівень води в річках вимірюється на гідрологічних постах системи Гідрометслужби від умовної нульової позначки, яка призначається для кожного поста. Для гідрологічного станції Київ, розташованої біля «Моста Метро», 0 поста прийнятий на позначці 87 м БС. Тому, коли Український Гідрометеорологічний центр прогнозує, що в паводок рівень води в районі Києва підніметься до 7.2 -8 метрів то це означає (+87 м) до відміток 94.2-95 м БС. Відмітки рівня води БС більш інформативні, ніж рівні від нуля поста тому, що їх простіше порівнювати з відмітками берегів і визначати чи затоплюватись ту чи іншу ділянку берега.

Рівень води в районі Києва влітку при відсутності паводків визначається підприєм Канівської ГЕС, для якої стандартний підпірних рівень (НПУ) 91.5 м БС, що становить в перерахунку від 0 поста Київ 4.5 м. У паводок 2009 року вимірювався максимальний рівень в 5.46 м або 92.46 БС . Дані про найвищих паводках минулих років на Дніпрі в районі Києва представлені в Таблиці 1.

Табл.1 Характеристики високих повеней в районі Києва

рік

Максимальні витрати води,

куб.м / сек

Максимальний рівень води від 0 поста Київ, м

Максимальний рівень води в БС, м

тисячі дев'ятсот тридцять одна

23100

10 .73

97.73

1970

18500

9 .80

96.8 0

тисяча дев'ятсот сімдесят дев'ять

10500

8 .39

95.39

2004

5100

6.50

93. 50

У 2004 році був самий багатоводний паводок останніх 20 років, який, проте, при максимальній позначці у гс Київ в 93.5 м БС істотних затоплень не викликав. Повені в паводки 1970 і 1979 років пам'ятні багатьом киянам, особливо паводок 1970 підтопило частину Подолу, район Корчуватого, затопив Труханів острів і острів Гідропарк приміські села Гнідин і Вишеньки Бориспільського району.

МЕТЕОПРОГ: Паводок 2010 року - чому Ваша група займається його прогнозуванням, - гідрологічні прогнози це ж сфера відповідальності Гідрометцентру? Який внесок Вашої групи?

МЗ: Ситуація надзвичайна, якщо не за прогнозованими наслідками паводку, то вже точно за суспільним резонансом і, тому, вимагає залучення фахівців незалежно від їх відомчої приналежності. У нашої команди є успішний досвід комплексних міжвідомчих проектів - з 1986-го наукова підтримка робіт з ліквідації наслідків Чорнобильської аварії, коли з Гідрометцентром, Держводгоспом та іншими відомствами ми розробляли прогнози радіоактивного забруднення Дніпра та оцінювали ефективність різних водозахисних заходів для вибору найбільш оптимальних з них. У цьому році на офіційному рівні наш інститут залучений в діяльність Робочої групи з проблем паводку при РНБО і в діяльність Міжвідомчої комісії при Держводгоспі України по встановленню режимів роботи Дніпровських водосховищ.

Досвід нашого колективу, який важливий для прогнозу цього паводку, - унікальні для України і конкурентоспроможні на світовому ринку математичні моделі, які дозволяють розраховувати розтікання річкового потоку з затопленням берегів. У спрощеному вигляді розрахунок рівнів води в районі Києва можна представити у вигляді шкільної завдання про басейн, в який вода втікає з двох труб (створ Київської ГЕС і гирло Десни) і з однієї труби витікає, і потрібно визначити рівень води в басейні. Нешкольного характер цієї задачі надає складний рельєф дна і берегів «басейну» з численними островами і протоками, а також гідродинамічні властивості річкового потоку, внаслідок яких не можна говорити про постійний рівень води в усьому «басейні» - в кожен момент часу рівень води змінюється і вздовж і поперек потоку. Наші математичні моделі, що дозволяють розраховувати на комп'ютерах рух річкового потоку, були перевірені за історичними даними, - задаючи витрати Десни і скиди Київської ГЕС в паводки минулих років, ми підібрали параметри моделей, що забезпечують хороше збіг розрахованих рівнів води біля поста Київ з виміряними. У поточній роботі ці моделі використовуються у взаємодії з Українським Гідрометцентром, які розробляють прогнози приток до Київського водосховища і прогнози стоку Десни, з центром ГІС Аналітик, що розробив цифрову карту відміток берегів і глибин, з Держводгоспом, які планують режими спрацювання і наповнення водосховищ під час паводку.

МЕТЕОПРОГ: Що на сьогодні дала ця спільна робота? Який паводок прогнозується в районі Києва?

МЗ: Обсяг і висота повені в районі Києва залежить від снегозапасов в басейні Прип'яті, в російській і білоруській частинах басейну Дніпра, разом формують приплив до Київського водосховища, а також від снегозапасов в басейні Десни. Український Гідрометцентр на основі даних, отриманих від російських і білоруських колег в рамках міжурядових угод, і даних мережі спостережень в Україні, підготував до початку березня 2010 прогноз приток, який дозволив оцінити, що обсяги і максимуми повені 2010 очікуються аналогічно таким минулим повінь:

Дніпро, Неданчичі (приплив в Київське водосховище) - аналог повені 1994 р

Прип'ять, Чорнобиль - аналог повені 1999 г

Десна, гирло, - аналог повені 2004 р

Результуючий гидрограф (залежність витрат води від часу) повені 2010 в районі Києва, розрахований з урахуванням трансформації хвилі повені в Київському водосховищі і планованих режимів скидання і наповнення Київської ГЕС представлений на Рис.1

Рис.1 Прогностичні сценарії приток до Київського водосховища і припливу з Десни і розраховані витрати води через Київську ГЕС і в районі Києва.

Важливо відзначити, що прогностичні криві, представлені на Рис 1 характеризують форму і максимуми приток, але не точні дати настання піків повені на притоках та у районі Києва. Тобто, прогнозується максимальна витрата в 7200 куб м / сек, який буде спостерігатися в Києві в період третьої декади квітня або в перших числах травня, якщо кінець березня і квітень будуть холодніше норми. Порівняння з даними Таблиці 1, представленої вище, показує, що хоча під час повені 2010 року буде на 2000 куб м / сек вище, ніж найвища за останнє десятиліття повінь 2004 року прогнозований паводок буде в 1,5 рази менше багатоводні, ніж в 1979 році і в 2,5 рази менше багатоводні, ніж в 1970 р

Для оцінки зон затоплень важливі розрахунки рівня води по прогнозованої водності. На Рис.2 і Рис 3 представлені результати розрахунків зміни середнього по поперечному перерізі рівня води від греблі Київської ГЕС до Плютів в максимум водопілля в порівнянні з аналогічними характеристиками повеней минулих років.

Рис.2 Рівні поверхні води в пік повеней різних років на ділянці Дніпра від Київської ГЕС до с. Плюти, відраховані від 0 поста Київ

Рис.3 Рівні поверхні води (БС) в пік повеней різних років на ділянці Дніпра від Київської ГЕС до с. Плюти

Перепад в рівні води вниз за течією від нижнього б'єфу Київської ГЕС до с Плюти тим вище, чим вище паводок. Для припливу паводку 1970 р перепад склав більше 2.5 м, а для умов прогнозованого паводку 2010 року - близько 2 метрів. Ухили кривої поздовжньої поверхні річки (так званої кривої підпору) зростають зі збільшенням витрат і зростанням гідравлічного опору потоку в різних звуженнях - в створах мостів, островів, намивних кіс. Сьогодні ми представляємо результати розрахунків тільки середніх по перерізу відміток поверхні води і середнього поздовжнього ухилу. Детальне моделювання з урахуванням поперечних ухилів вільної поверхні ведеться зараз і буде представлено в найближчий тиждень у вигляді карт потенційних зон затоплень. Отримані на поточному етапі результати показують, що рівні води в прогнозований паводок 2010 року приблизно на метр нижче, ніж були в паводок 1979. На Рис.3 показані рівні води в БС, які можна зіставляти з відмітками прибережної зони. На Рис. 4-9 ці прогнозні рівні води в пік паводку в різних перетинах русла показані в накладенні на карту Києва масштабу 1: 100000 1992 року в порівнянні з рівнями води в тих же перетинах для умов максимуму повені 1979 року.

З урахуванням прогнозних рівнів води і відміток висоти берегів відзначимо, що при прогнозованих рівнях води не затоплюватимуться дачний масив Русанівські сади, захищений дамбою з відміткою гребеня 96-97 м БС. З урахуванням позначки 93.7 в районі пристані Осокорки може бути незначно притоплена частина цього дачного масиву. Буде перевищений рівень переливної греблі з шлюзами, що захищає масив Вишеньки-Бортничі, з урахуванням позначки гребеня цієї дамби 92.5-92.7 м БС, і будуть затоплені заплавні луки до сіл Вишеньки та Гнідин, затоплення в цих селах будуть залежати від оцінок окремих садиб. Будуть затоплені велика частина Труханова острова і острова Гідропарк, прибережні території в районі Корчуватого, території з низькими відмітками «за дамбою» в Кончі-Заспі. Рекомендуємо зацікавленим власникам порівняти проектні відмітки своїх ділянок, будівель і захисних дамб з представленими прогностичними рівнями на картах Ріс.4-9 для того щоб оцінити ризики затоплень. Детальна карта прогнозованих районів затоплень зараз розраховується і буде представлена ​​на сайті МЕТЕОПРОГ в найближчі дні. Триває спільна робота Українського Гідрометцентру, НАН України та Держводгоспу щодо уточнення прогнозу повені залежно від метеоумов і режимів спрацювання водосховищ, про результати якої ми будемо регулярно інформувати на цій сторінці сайту МЕТЕОПРОГ .

рис.4

рис.5

рис.6

рис.7

рис.8

рис.9

Другу частину матеріалу з картами затоплень на новій топографії дивіться тут >>>>

Третю частину - уточнений на початку квітня прогноз і карти затоплень в максимум паводку в районі Києва дивіться тут >>>>

Проголосувало: 33 людина.

МЕТЕОПРОГ: Як визначається рівень води в Дніпрі біля Києва, від якої позначки відраховується?
Які рівні води спостерігалися в минулі роки?
МЕТЕОПРОГ: Паводок 2010 року - чому Ваша група займається його прогнозуванням, - гідрологічні прогнози це ж сфера відповідальності Гідрометцентру?
Який внесок Вашої групи?
Який паводок прогнозується в районі Києва?

Новости

Электромонтажные работы
Электрическая сеть является одной из самых главных составляющих любого жилища. Без нее сегодня трудно представить нашу жизнь, будь то в загородном доме, офисе или квартире. С другой стороны, все мы настолько

Белое домашнее вино
Вопросом, как правильно крутить руль авто, должен быть озабочен каждый начинающий автомобилист. Именно первые уроки, которые получает автомобилист в процессе обучения являются самыми важными, определяющими

Объемные расходомеры
Собрав букет нужно его хорошенько оформить. Как красиво упаковать цветы для дорого вам человека покажут специалисты. Завернуть букет в гофрированную бумагу или другой подручный материал сразу преобразит