В статье рассматриваются методы и результаты пространственного моделирования процесса снеготаяния на водосборе Воткинского водохранилища. Для вычисления интенсивности снеготаяния использован эмпирический метод расчета теплового баланса снежного покрова, предложенный П.П. Кузьминым. Данный метод позволяет оценить радиационную и адвективную составляющие снеготаяния и испарение со снежного покрова. Описана методика подготовки входных данных для моделирования. Предложены способы восстановления полей температуры и влажности воздуха, скорости ветра, запасов воды в снежном покрове, суммарной солнечной радиации и облачности, средствами ГИС-технологий, с учетом рельефа и характера подстилающей поверхности. Выполнен расчет снеготаяния по методу П.П. Кузьмина за 2011-2012 гг. Валидация результатов проведена по данным снегомерных съемок и космического мониторинга. Установлено, что использование метода П.П. Кузьмина не всегда обеспечивает получение более достоверных результатов, чем расчет снеготаяния по среднесуточной температуре воздуха.
The article analyze the methods and results of spatial modeling of processes of snowmelt in Votkinskoe reservoir catchment area. For evaluate the snowmelt intensity, the authors use the empirical method of calculation of snow cover energy budget, proposed by P.P. Kuzmin. The method allows to perform evaluation of the radiation and advective components of snow melting, and evaporation from snow cover. The technique of input data preparation for modeling are described. The authors propose the methods of estimation of fields of air temperature and humidity, wind speed, snow water equivalent, total solar radiation and cloud cover, using GIS technologies, taking into account the relief and land cover/land use types of territory. The calculation of snowmelt, using P.P. Kuzmin method is realize on example of 2011 and 2012 spring season. The validation of results is made according of snow survey data and remote sensing data. The authors show that the using of the P.P. Kuzmin method for snowmelt modeling does not always provide the more reliable results than the using of degree-day factor model.
1. Береснева Н.А., Данилова Л.И. Влияние возвышенностей равнины на осадки и влагооборот // Труды ГГО. – 1954. - Вып. 45.
2. Бураков Д.А. Технология оперативных прогнозов ежедневных расходов (уровней) воды на основе спутниковой информации о заснеженности (на примере р. Нижней Тунгуски) / Д.А. Бураков, Ю.В. Авдеева // Метеорология и гидрология. - 1996. - № 10. - С. 75–87.
3. Корень В.И. Математические модели в прогнозах речного стока. - Л. : Гидрометеоиздат, 1991. - 199 с.
4. Кузьмин П.П. Процесс таяния снежного покрова. – Л. : Гидрометеоиздат, 1961. - 346 с.
5. Лебедева Н.Д. Методика краткосрочного прогноза гидрографа притока воды к водохранилищу Камской ГЭС // Труды ЦИП. - М. : Гидрометеоиздат, 1963. - Вып. 130. - С. 87–125.
6. Попов Е.Г. Вопросы теории и практики прогнозов речного стока. – Л. : Гидрометеоиздат, 1963. - 394 с.
7. Шутов В.А. Методы анализа пространственной изменчивости снегозапасов // Известия РАН. Сер.: Географическая. – 1998. - № 1. - С. 122-132.
8. Яковченко С.Г. Создание геоинформационных систем в инженерной гидрологии : дис. … докт. техн. наук: 25.00.35. - Барнаул, 2007. - 406 с.
9. Kuchment L.S., Romanov P., Gelfan A.N., Demidiv V.N. Use of satellite-derived data for characterization of snow cover and simulation of snowmelt runoff through a distributed physically based model of runoff generation // Hydrology and Earth system science. – 2010. - Vol. 14. – P. 339-350.
10. Wigmosta M.S., Nijssen B, and Storck P. The Distributed Hydrology Soil Vegetation Model // Mathematical Models of Small Watershed Hydrology and Applications. – 2002. – Р. 7–42.