СОКУР К.С., ПАЛАМАРЧУК Л.В. УМОВИ ФОРМУВАННЯ ПОВЕРХНЕВОГО СТОКУ В МЕЖАХ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ ПРИ ВИПАДАННІ ДУЖЕ СИЛЬНИХ ТА НЕБЕЗПЕЧНИХ ОПАДІВ
DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2021.1.4
Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2021. №1(59)
Мова публікації: Українська
Автори:
Сокур К.С., Український гідрометеорологічний інститут ДСНС та НАН України, КиївПаламарчук Л.В., Український гідрометеорологічний інститут ДСНС та НАН України, Київ
У роботі досліджуються атмосферні опади, що за своїми показниками досягли критеріїв дуже сильних (≥50 мм за ≤ 12 год) та небезпечних (15-49 мм за ≤ 12 год). Проаналізовано 98 випадків дуже сильних опадів, що спостерігались протягом 2005-2018 рр., та 14 випадків небезпечних опадів, що спостерігались протягом 2017-2018рр. Основна увага приділяється умовам формування та об’ємам поверхневого стоку, що утворюється на різних типах підстильної поверхні.
Для отримання статистично обґрунтованої класифікації проведено кластерний аналіз даних дуже сильних та небезпечних опадів.
Досліджувалась ступінь залежності інтенсивності дуже сильних опадів від вертикального розвитку хмарності, тривалості процесу та кількості опадів, що випала. Розглянуто механізми та фізичні особливості процесів хмаро- та опадоутворення, що формують такі залежності. Відмічається виключна роль конвективних хмар як в окремих фронтальних масивах так і у вигляді «затопленої конвекції» у масивах шарувато-дощових хмар у формуванні значних об’ємів дощової води на підстильній поверхні.
Оцінено часові змін інтенсивності опадів для окремих процесів, що спостерігались протягом 2017-2018 рр. та встановлено структуру таких змін: визначено максимальні інтенсивності опадів, час їх настання, наявність та кількість хвиль підсилення та їх часові параметри. На основі отриманих показників розраховано масу дощової води та інтенсивність опадів за об’ємом води для хвиль підсилення. Визначалися величини поверхневого стоку для процесу в цілому та для хвиль підсилення зокрема. В результаті отримано, що величини поверхневого стоку, сформованого а забудованій території, де переважає частка водонепроникних покриттів, на 100-300% перевищують поверхневий стік зі слабко забудованої території, на якій майже відсутні штучні покриття.
Ключові слова: небезпечні та дуже сильні опади, урбанізація, кластерний аналіз, r-Спірмена, τ-Кендалла, поверхневий стік.
Список літератури:
1. Балабух В.О. Мінливість дуже сильних дощів та сильних злив в Україні. Наук. пр. УкрНДГМІ. 2008. Вип. 257. С. 61-72.
2. Балабух В.О. Траєкторії циклонів, що зумовлюють небезпечну і стихійну кількість опадів в Україні у теплий період року. Наук. пр. УкрНДГМІ. 2004. Вип. 253. С. 37-49.
3. Заболоцька Т.М., Підгурська В.М., Шпиталь Т.М. Небезпечно сильні опади в Україні та можливі причини їх утворення. Наук. пр. УкрНДГМІ. 2006. Вип. 255. С. 25-40.
4. Жук В.М., Матлай І.І. Методи розрахунку об’єму дощового стоку. Вісник Нац. у-ту “Львівська політехніка”. “Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація”.2010. Вип. 677. С.32-38.
5. Паламарук Л.В., Сокур К.С., Заболоцька Т.М. Динаміка інтенсивності опадів та мезоструктурні особливості їх полів у теплий періоду року на рівнинній частині території України. Гідрологія, гідрохімія і гідрогеологія. 2019. Вип. 4. С. 95-111.
6. Ban N., Schmidli J., Rajczak J. Analysis of Alpine precipitation extremes using generalized extreme value theory in convection-resolving climate simulations. Climate dynamics.2020. № 55. P. 61-75.
7. Itsukushima R., Ogahara Y., Iwanaga Y., Sato T. Investigating the Influence of Various Stormwater Runoff Control Facilities on Runoff Control Efficiency in a Small Catchment Area. Sustainability. 2018. № 10 (2). 407.
8. Mitchell, J. F. B., Johns, T. C., Gregory, J. M. and Tett, S. F. B. Transient climate response to increasing sulphate aerosols and greenhouse gases. Nature.1995. № 376. P. 501-504.
9. Papalexiou S., Montanari A. Global and Regional Increase of Precipitation Extremes Under Global Warming. Geophys. Res. Lett. 2019. № 55(6). P. 4901-4914.
10. Pendergrass A. , Hartmann D. Changes in the Distribution of Rain Frequency and Intensity in Response to Global Warming. Journal of Climate. 2014. № 27. P. 8372-8383.
11. Ruczko K., Jekatierynczyk E. Extreme Hydro-Meteorological Events Influence to Water Quality of Small Rivers in Urban Area: A Case Study in Northeast Poland. Scientific Reports. 2020. № 10. P. 1-14.
12. Rajczak J., Schär Ch. Projections of Future Precipitation Extremes Over Europe: A Multimodel Assessment of Climate Simulations: Projections of Precipitation Extremes. Journal of Geophysical Research Atmospheres. 2017. № 122(20). P. 10.773-10.800.
13. Salamanca F, Martilli A, Tewari M, Chen F. A study of the urban boundary layer using different urban parameterizations and high-resolution urban canopy parameters with WRF. J Appl Meteorol Climatol. 2011. № 50. P. 1107–1128.
14. StatSoft, Inc 1984-2020 [Electronic textbook on statistics: StatSoft, Inc 1984-2020]. URL: http://statsoft.ru/home/textbook/default.htm.
15. Urban Hydrology for Small Watersheds. TR-55. United States Department of Agriculture. Natural Resources Conservation Service. Technical Release 55. 1986.
16. Wang W., Wang L., Miao Y., Cheng C. A survey on the influence of intense rainfall induced by climate warming on operation safety and service life of urban asphalt pavement. Journal of Infrastructure Preservation and Resilience.2020. № 1(4). P. 1-14.
17. Xu Z., Zhao G. Impact of Urbanization on Rainfall-Runoff Processes: Case Study in the Liangshui River Basin in Beijing, China.Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences.2016. № 373. P. 7-12.
ЯК ЦИТУВАТИ
формат цитування ДСТУ 8302:2015
Сокур К.С., Паламарчук Л.В. Умови формування поверхневого стоку в межах урбанізованих територій при випаданні дуже сильних та небезпечних опадів // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 2021. № 1(59). C. 36-49. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2021.1.4.
формат цитування APA
Сокур, К.С., Паламарчук, Л.В. (2021). Умови формування поверхневого стоку в межах урбанізованих територій при випаданні дуже сильних та небезпечних опадів. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 1(59). 36-49. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2021.1.4.