Науковий вісник НГУ

Прогноз гідрологічних параметрів водних об’єктів методом сингулярного спектрального аналізу

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геологія

Останнє оновлення: 10 жовтня 2015

Опубліковано: 10 жовтня 2015

Перегляди: 3619

Автори:

Л.М. Архипова, доктор технічних наук, доцент, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри туризму, м. Івано-Франківськ, Україна

С.В. Пернеровська, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна

Реферат:

Мета. Виявлення та дослідження прогнозних тенденцій змін у водних об’єктах зі встановленням зв’язків та взаємозалежності між різними ознаками, з урахуванням метеорологічних елементів, природного режиму рік, антропогенного навантаження, що визначають гідро-екологічні ризики. Робота покликана розширити та поглибити вивченість взаємозв’язку гідрологічних характеристик, показників стану якості водойми та кліматичних характеристик.

Методика. Методикою даного дослідження було обрано метод Singular spectrum analysis (SSA) – метод аналізу часових рядів, заснований на динамічній модифікації методу головних компонент, перетворенні одновимірного часового ряду в багатовимірний ряд та подальшого застосування до отриманого багатовимірному тимчасовому ряду методу головних компонент. Метод поєднує в собі елементи класичного аналізу часових рядів, багатовимірної статистики, багатовимірної геометрії, динамічних систем та обробки сигналів. Для оцінки прогнозних тенденцій якісних змін у водних об’єктах розроблений спосіб комплексної оцінки якості поверхневих вод, що включає відбір проб води, проведення аналізів, подальше узагальнення з отриманням комплексного індексу потенціалу якості.

Результати. Результати прогнозування методом сингулярного спектрального аналізу виявили чітку позитивну тенденцію змін у кількісному вираженні протягом останніх сорока років кліматичних факторів – температури повітря, кількості опадів, нерівномірності їх розподілу, гідрологічних параметрів: витрат води, об’ємів стоку у водних об’єктах; збільшення нерівномірності внутрішньорічного розподілу стоку, що в сукупності викликає збільшення кількості катастрофічних паводків державного масштабу. Результатом проведених досліджень стало підтвердження тенденцій прояву глобального потепління клімату на локальному рівні верхньої течії басейну р. Дністер. За допомогою розробленого наукового методу оцінки якісної складової природно-техногенної безпеки гідроекосистем встановлено багаторічні тенденції та закономірності часового розподілу якісної складової гідроекологічних ризиків верхньої течії р. Дністер у межах Карпатського регіону, що дозволяє провести прогнозну оцінку процесу взаємодії техногенного навантаження з поверхневими гідроекосистемами.

Наукова новизна. Уперше розроблений науковий метод оцінки якісної складової гідроекологічних ризиків гідроекосистем, що включає дослідження комплексного індексу потенціалу якості. На основі аналізу даних багаторічних спостережень, їх часових закономірностей вперше встановлені багаторічні тенденції часового розподілу якісної й кількісної складової гідроекологічних ризиків верхньої течії р. Дністер у межах Карпатського регіону, що дозволяє провести прогнозну оцінку процесу взаємодії техногенного навантаження з поверхневими гідроекосистемами.

Практична значимість. Практичне значення проведених досліджень полягає у вдосконаленні методів оцінки стану гідроекосистем та рівня гідро-екологічних ризиків на передпроектних стадіях впровадження техногенних об’єктів, у процесі розроблення стратегій управління річковими басейнами, при створенні й реалізації комплексних регіональних програм розвитку водного господарства. Це дозволить визначати існуючий і прогнозний рівень кількісної та якісної складової гідроекологічного ризику, що є основою для розробки заходів стабілізації та поліпшення стану довкілля й управління природно-техногенною безпекою гідроекосистем.

Список літератури / References

1. Архипова Л.М. Природно-техногенна безпека гідроекосистем: монографія / Архипова Л.М. – Івано-Франківськ: Видавництво ІФНТУНГ, 2011. – 366 с.

Arkhipova, L.M. (2011), Pryrodno-tekhnohenna bezpeka hidroekosystem [Natural and Technogenic Ecosystems Safety], Monograph, IFNTUOG Publishers, Ivano-Frankivsk, Ukraine.

2. Лук’янець О.І. Приклад порушення однорідності рядів максимальних рівнів води /О.І. Лук’янець/ Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія: Наук. зб. КНУ – 2006 – Т. 11. – 220 с.

Lukyanets, O.I. (2006), “Example of dehomogenization of series of maximum water levels”, Hidrologiia, hidrokhimiya i hidroekolohiia, vol.11, KNU.

2015_02_arkhipova
2015-10-10  692.39 KB  1165

• < Попередня