Територіальна методика прогнозування меженних витрат води та оцінка настання маловоддя річок Півдня України
Альтернативна назва
The territorial method of forecasting the low-flow discharge and assessment of streamflow deficit occasion of Southern Ukraine rivers
Вантажиться...
Файли
Дата
2026
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
2311-0902
E-ISSN
2616-7271
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
У статті досліджено особливості формування меженного стоку річок Півдня України в умовах сучасних кліматичних змін, розглянуто територіальну методику короткострокового прогнозування меженних витрат води річок та обґрунтовано підходи до просторової оцінки маловоддя та ймовірності її настання у сучасний період водності річок території. Актуальність роботи зумовлена посиленням дефіциту водних ресурсів, збільшенням частоти гідрологічних посух і необхідністю оперативного прогнозування маловоддя для забезпечення ефективного управління водними ресурсами регіону.
Метою роботи є удосконалення територіальної методики прогнозування середньодекадних витрат води у періоди літньо–осінньої та зимової межені (при подовженні рядів гідрологічних спостережень, уточненні сезонних територіальних залежностей та розширенні часових меж літнього гідрологічного сезону), а також розробка підходів до просторової оцінки маловоддя та ймовірності його настання на річках Півдня України.
Встановлено, що в умовах сучасних кліматичних змін на території Півдня України спостерігається тенденція до зменшення меженного стоку річок, що пов’язано зі зростанням температури повітря та зміною режиму атмосферних опадів. Це спричиняє посилення дефіциту водних ресурсів і підвищення ризику розвитку гідрологічного маловоддя.
У дослідженні використано багаторічні ряди спостережень за витратами води на річках басейнів Південного Бугу, Нижнього Дніпра та річок Північно–Західного Причорномор’я – за період 1980–2020 рр. при удосконаленні прогнозної методики та в період до 2025 р. – для перевірки методики на незалежних даних. Застосований метод прогнозу, заснований на розрахунку характеристик виснаження стоку води в період межені у вигляді регіональних залежностей між початковими та прогнозними модулями стоку, виконані статистична оцінка методики прогнозу і картографічний аналіз просторового розподілу прогнозних характеристик. Для оцінки ймовірності настання маловоддя побудовано емпіричні криві забезпеченості меженних витрат води.
Встановлено, що територіальна методика забезпечує задовільну якість короткострокових прогнозів середньодекадних витрат води з критерієм якості S/σ = 0,71–0,82 та забезпеченістю допустимої похибки 74–87%. Виявлено продовження маловодної фази стоку в сучасний кліматичний період, особливо для річок Північно–Західного Причорномор’я, де в окремі сезони спостерігається пересихання малих водотоків. Просторовий аналіз прогнозних модулів стоку та їх забезпеченості дозволив визначити райони найбільшого ризику розвитку гідрологічної посухи.
Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості їх застосування у діяльності гідрометеорологічних і водогосподарських організацій, при плануванні водокористування, оцінці екологічного стану річкових басейнів та розробленні адаптаційних заходів до змін клімату.
The paper investigates the features of low–flow discharge formation in the rivers of Southern Ukraine under current climate change conditions. It examines a territorial method for short–term forecasting of low–flow discharges and substantiates approaches to the spatial assessment of streamflow deficit and its probability of occurrence during the contemporary river water–bearing period. The relevance of the study is driven by the escalating water resource scarcity, the increasing frequency of hydrological droughts, and the urgent need for operational low–flow forecasting to ensure effective water resource management in the region. The objective of the study is to improve the territorial method for forecasting mean decade (10–day) water discharges during the summer–autumn and winter low–flow periods (by extending the hydrological observation series, refining seasonal territorial relationships, and extending the temporal boundaries of the summer hydrological season), as well as to develop approaches for the spatial assessment of streamflow deficit and its probability of occurrence in the rivers of Southern Ukraine. It is established that under current climate change conditions in Southern Ukraine, there is a downward trend in river low–flow discharge, which is associated with rising air temperatures and shifts in atmospheric precipitation patterns. This leads to an intensification of water resource scarcity and an increased risk of hydrological drought development. The study utilizes long–term observation series of water discharges in the river basins of the Southern Bug, Lower Dnieper, and rivers of the North–Western Black Sea region for the period 1980–2020 when improving the forecasting methodology and in the period until 2025 – to test the methodology on independent data. The forecast method used is based on calculating the characteristics of water runoff depletion during the low water period in the form of regional relationships between initial and forecast runoff modules, statistical evaluation of the forecasting technique, and cartographic analysis of the spatial distribution of forecast characteristics were performed. To evaluate the probability of streamflow deficit occurrence, empirical curves of low–flow discharge probability of exceedance were constructed. The findings indicate that the territorial method ensures satisfactory quality of short– term forecasts for mean decade water discharges, with a quality criterion ratio of S/σ = 0,71–0,82 and an admissible error confidence level of 74–87%. The continuation of the low–flow runoff phase in the contemporary climatic period has been detected, particularly for the rivers of the North–Western Black Sea region, where the drying up of small watercourses is observed in certain seasons. Spatial analysis of forecast runoff modules and their probability of exceedance allowed for the identification of areas at the highest risk of hydrological drought development. The practical significance of the obtained results lies in the possibility of their application in the operations of hydrometeorological and water management organizations, water use planning, assessment of the ecological status of river basins, and the development of climate change adaptation measures.
The paper investigates the features of low–flow discharge formation in the rivers of Southern Ukraine under current climate change conditions. It examines a territorial method for short–term forecasting of low–flow discharges and substantiates approaches to the spatial assessment of streamflow deficit and its probability of occurrence during the contemporary river water–bearing period. The relevance of the study is driven by the escalating water resource scarcity, the increasing frequency of hydrological droughts, and the urgent need for operational low–flow forecasting to ensure effective water resource management in the region. The objective of the study is to improve the territorial method for forecasting mean decade (10–day) water discharges during the summer–autumn and winter low–flow periods (by extending the hydrological observation series, refining seasonal territorial relationships, and extending the temporal boundaries of the summer hydrological season), as well as to develop approaches for the spatial assessment of streamflow deficit and its probability of occurrence in the rivers of Southern Ukraine. It is established that under current climate change conditions in Southern Ukraine, there is a downward trend in river low–flow discharge, which is associated with rising air temperatures and shifts in atmospheric precipitation patterns. This leads to an intensification of water resource scarcity and an increased risk of hydrological drought development. The study utilizes long–term observation series of water discharges in the river basins of the Southern Bug, Lower Dnieper, and rivers of the North–Western Black Sea region for the period 1980–2020 when improving the forecasting methodology and in the period until 2025 – to test the methodology on independent data. The forecast method used is based on calculating the characteristics of water runoff depletion during the low water period in the form of regional relationships between initial and forecast runoff modules, statistical evaluation of the forecasting technique, and cartographic analysis of the spatial distribution of forecast characteristics were performed. To evaluate the probability of streamflow deficit occurrence, empirical curves of low–flow discharge probability of exceedance were constructed. The findings indicate that the territorial method ensures satisfactory quality of short– term forecasts for mean decade water discharges, with a quality criterion ratio of S/σ = 0,71–0,82 and an admissible error confidence level of 74–87%. The continuation of the low–flow runoff phase in the contemporary climatic period has been detected, particularly for the rivers of the North–Western Black Sea region, where the drying up of small watercourses is observed in certain seasons. Spatial analysis of forecast runoff modules and their probability of exceedance allowed for the identification of areas at the highest risk of hydrological drought development. The practical significance of the obtained results lies in the possibility of their application in the operations of hydrometeorological and water management organizations, water use planning, assessment of the ecological status of river basins, and the development of climate change adaptation measures.
Опис
Ключові слова
меженні витрати води, зміна клімату, водозабезпечення, дефіцит води, прогнозування, територіальна методика, оцінка настання маловоддя, критерії маловоддя, ймовірність маловоддя, low–flow discharge, climate change, water supply, water deficit, forecasting, territorial method, streamflow deficit assessment, low–flow criteria, low–flow probability
Бібліографічний опис
Шакірзанова Ж. Р., Блага А. О. Територіальна методика прогнозування меженних витрат води та оцінка настання маловоддя річок Півдня України. Український гідрометеорологічний журнал. 2026. № 36. С. 17–33.
УДК
556.16.06:556.535.4/.5(477)