Регулирование стока реки Урал в современных и прогнозируемых климатических условиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Пространственно-распределенная модель формирования стока ECOMAG применена для расчетов физически обоснованных изменений водного режима в бассейне р. Урал в XXI в. с использованием данных ансамбля моделей Земной системы и сценариев антропогенного воздействия на климатическую систему, что позволило значительно снизить неопределенность существующих оценок будущего стока р. Урал. Для выполнения водохозяйственных расчетов по р. Урал использовалась имитационная модель VOLPOW, которая реализует решение уравнения водного баланса по временным интервалам. Получены результаты изменения годового и сезонного стока р. Урал в разных створах с учетом влияния Ириклинского гидроузла и р. Сакмары при реализации сценариев RCP 4.5 и RCP 8.5 в ближайшей перспективе и конце XXI в. Проведена оценка современных возможностей регулирования стока водохранилищами на р. Урал, и представлены варианты диспетчерских графиков для оптимизации использования имеющихся водных ресурсов. Предложены варианты адаптации правил регулирования стока Ириклинским водохранилищем и показателей его работы в условиях прогнозируемых изменений климата в XXI в. на основе водохозяйственных расчетов с использованием многолетних рядов среднесуточного притока воды, определенного по модели ECOMAG при сценариях RCP 4.5 и RCP 8.5 относительно базового периода 1976–2005 гг.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Калугин

Институт водных проблем РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kalugin-andrei@mail.ru
Россия, Москва, 119333

В. В. Чуканов

Институт водных проблем РАН

Email: 4yk@vodinfo.ru
Россия, Москва, 119333

Ю. Г. Мотовилов

Институт водных проблем РАН

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Россия, Москва, 119333

А. В. Мастрюкова

Институт водных проблем РАН

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Россия, Москва, 119333

Н. О. Попова

Институт водных проблем РАН

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Россия, Москва, 119333

Н. Н. Чернобровкин

Институт водных проблем РАН

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Россия, Москва, 119333

Список литературы

  1. Алиева М.Б., Сидорова М.В., Кашутина Е.А. Прогноз стока в бассейне реки Урал в 21 веке // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с международным участием “Трансграничные водные объекты: использование, управление, охрана”. Новочеркасск: ЛИК, 2021. С. 18–22.
  2. Беднарук С.Е., Мотовилов Ю.Г. Технология информационной поддержки при управлении каскадами водохранилищ // Гидротехническое стр-во. 2017. № 7. С. 22–35.
  3. Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Джамалов Р.Г. Изменение водного баланса крупных бассейнов европейской части России // Вод. хоз-во России. 2018. № 5. С. 36–47.
  4. Ивкина Н.И., Галаева А.В., Саиров С.Б., Долгих С.А., Смирнова Е.Ю. Оценка годового стока реки Жайык (Урал) в створе у с. Кушум на перспективу до 2050 г. с учетом изменения климата // Гидрометеорология и экология. 2020. № 3. С. 52–69.
  5. Косолапов А.Е., Калиманов Т.А., Шефер Е.А., Ридель С.А. О возможном изменении современных режимов водохранилищ на р. Урал // Вод. хоз-во России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 2. С. 68–79.
  6. Магрицкий Д.В., Евстигнеев В.М., Юмина Н.М., Торопов П.А., Кенжебаева А.Ж., Ермакова Г.С. Изменения стока в бассейне р. Урал // Вест. Московского ун-та. Сер. 5, География. 2018. № 1. С. 90–101.
  7. Магрицкий Д.В., Сивохип Ж.Т., Павлейчик В.М., Кисебаев Д.К. Научно-прикладное изучение стока рек в бассейне Урала в XX в. – начале XXI в. Ч. 1. Сток и водный режим. Многолетние изменения // Вопр. степеведения. 2023. № 1. С. 25–44.
  8. Методические указания по разработке правил использования водохранилищ. М.: Минприроды России, 2011. № 17.
  9. Мотовилов Ю.Г., Гельфан А.Н. Модели формирования стока в задачах гидрологии речных бассейнов. М.: РАН, 2018. 300 с.
  10. Мохов И.И., Елисеев А.В., Демченко П.Ф. Климатические изменения и их оценки с использованием глобальной модели ИФА РАН // ДАН. 2005. Т. 402. № 2. С. 243–247.
  11. Научно-прикладной справочник: Многолетние характеристики притока воды в крупнейшие водохранилища РФ / Под ред. В.Ю. Георгиевского. М.: РПЦ Офорт, 2017. 132 с.
  12. Отчет по НИР № 0173100011322000002 “Экологическая оценка последствий регулирования стока в трансграничном бассейне трансграничной реки Урал (Жайык) и разработка научно-обоснованных предложений по экологической реабилитации, сохранению и восстановлению трансграничной реки Урал (Жайык)”. М.: ИВП РАН, 2022.
  13. Сивохип Ж.Т., Павлейчик В.М., Чибилев А.А. Региональные эффекты глобальных изменений климата в бассейне реки Урал // Докл. РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 509. № 2. С. 265–271.
  14. Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю. Влияние изменений климата на гидрологический режим и водные ресурсы рек России // Тр. Британско-Росс. конф. “Гидрологические последствия изменений климата”. Барнаул: Пять плюс, 2007. С. 143–151.
  15. Gelfan A.N., Gusev E.M., Kalugin A.S., Krylenko I.N., Motovilov Y.G., Nasonova O.N., Millionshchikova T.D., Frolova N.L. Runoff of Russian rivers under current and projected climate change. 2. Сlimate change impact on the water regime of Russian rivers in the XXI century // Water Resour. 2022. V. 49. №. 3. P. 351–365. https://doi.org/10.1134/S0097807822030058
  16. Kalugin A. Climate change effects on river flow in Eastern Europe: Arctic rivers vs. Southern rivers // Climate. 2023. V. 11. №. 103. https://doi.org/10.3390/cli11050103
  17. Kalugin A. Hydrological and meteorological variability in the Volga River basin under global warming by 1.5 and 2 degrees // Climate. 2022. V. 10 (7). №. 107. https://doi.org/10.3390/cli10070107
  18. Lange S. Trend-preserving bias adjustment and statistical downscaling with ISIMIP3BASD (v1.0) // Geosci. Model Dev. 2019. V. 12. P. 3055–3070. https://doi.org/10.5194/gmd-12-3055-2019

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Картосхема бассейна р. Урал.

Скачать (461KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Приток воды в Ириклинское водохранилище (а), сток р. Сакмары (б) и р. Урал у г. Оренбурга (в) и в приграничном створе ниже впадения р. Илек (г) в среднем за 2021–2050 и 2070–2099 гг. согласно RCP 4.5 и RCP 8.5 и 1976–2005 гг. (“historical”).

Скачать (251KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Проект диспетчерского графика Верхнеуральского водохранилища. 1 – зона неиспользуемого объема; 2 – зона сниженной отдачи: 1.9 м3/с IV–X, 3 м3/с XI–III; 3 – зона гарантированной отдачи 7 м3/с; 4 – зона повышенной отдачи 30 м3/с; 5 – зона полной пропускной способности.

Скачать (303KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Варианты диспетчерского графика Ириклинского водохранилища: а – осуществление спецпопуска объемом 326 млн м3; б – с апреля по октябрь расход 25–35 м3/с, зоны: 1 – неиспользуемого объема; 2 – сниженной отдачи 15 м3/с; 3 – гарантированной отдачи 22.9 м3/с, 4 – повышенной отдачи 35 м3/с; 5 – полной загрузки ГЭС; 6 – полной пропускной способности.

Скачать (410KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Обеспеченность объемов спецпопуска из Ириклинского водохранилища.

Скачать (145KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024