Христюк Б.Ф. Автоматизована система «Ice-Autumn» для довгострокового прогнозування дат появи льодових явищ та встановлення льодоставу на водосховищах Дніпровського каскаду
DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2023.4.3
Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2023. № 4 (70)
Мова публікації: Українська
Автори:
Христюк Б.Ф., Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України, Київ
Довгострокове прогнозування дат появи льодових явищ і встановлення льодоставу на водосховищах Дніпровського каскаду має важливе, перш за все, практичне значення, оскільки на його основі планується робота гідроенергетики, судноплавства, рибного, комунального господарств, тощо. У сучасному світі забезпечення споживачів прогнозною гідрологічною продукцією відбувається за допомогою різноманітних автоматизованих комп’ютерних комплексів і систем, які мають зручний інтерфейс для користувача. Такий підхід набув широкого використання і в Україні. Так, в Українському гідрометеорологічному центрі (УкрГМЦ) використовуються автоматизовані прогнозно-моделювальні комплекси, які дозволяють виконувати коротко- і довгострокове прогнозування перебігу стоку води під час повені на річках України. Разом з цим, автоматизована система прогнозування строків настання основних фаз льодового режиму річок і водосховищ України була створена тільки для короткострокового прогнозування. Отже, у роботі вперше створено автоматизовану систему «Ice-Autumn» для довгострокового прогнозування дат появи льодових явищ і встановлення льодоставу на водосховищах Дніпровського каскаду, для якої програмне забезпечення написане на мовах програмування С# та С++ у середовищі Visual Studio 2022 Community Edition у вигляді Windows форм та консольних додатків. Основою системи є прогнозні залежності, які визначено шляхом пошуку найкращого кореляційного або регресійного зв’язків між датами на постах-індикаторах та телеконнекційними показниками, а також між датами на постах-індикаторах і датами на інших постах водосховищ. Випуск прогнозів можливий один раз на рік, а саме у жовтні місяці.Тестування системи «Ice-Autumn» показало її працездатність і, відповідно, можливість її використання в оперативній роботі УкрГМЦ. Розроблено інструкцію зі встановлення системи «Ice-Autumn» на персональний комп’ютер та посібник користувача.
Ключові слова: льодові явища, льодостав, програмне забезпечення, Дніпровські водосховища, довгострокове прогнозування.
Список літератури:
1. Guide to hydrological practices. Volume II: Management of water resources and application of hydrological practices. WMO-No. 168. 6th ed. Geneva: World Meteorological Organization, 2009. 324 p.
2. Werner M., Schellekens J., Gijsbers P., Dijk M., Akker O., Heynert K. The Delft-FEWS flow forecasting system. Environmental Modelling & Software. 2013. Vol. 40. P. 65-77. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2012.07.010
3. Гопченко Є.Д., Шакірзанова Ж.Р., Андрієвська Г.М. Довгострокове просторове прогнозування максимального весняного стоку на основі автоматизованого комп’ютерного комплексу. Наук. праці УкрНДГМІ. 2006. Вип.255. С. 228-240.
4. Loi N.K., Liem N.D., Tu L.H., Hong N.T., Truong C.D., Tram V.N.Q., Nhat T.T., Anh T.N., Jeong J. Automated procedure of real-time flood forecasting in Vu Gia – Thu Bon River basin, Vietnam by integrating SWAT and HEC-RAS models. Journal of Water and Climate Change. 2019. Vol. 10. Issue. 3. P. 535-545. DOI: https://doi.org/10.2166/wcc.2018.015
5. Zhang Y., Gu Z., Thé J.V.G., Yang S.X., Gharabaghi B. The Discharge Forecasting of Multiple Monitoring Station for Humber River by Hybrid LSTM Models. Water. 2022. Vol. 14. ID: 1794. DOI: https://doi.org/10.3390/w14111794
6. Krajewski W.F., Ceynar D., Demir I., Goska R., Kruger A., Langel C., Mantilla R., Niemeier J., Quintero F., Seo B.-C., Small S.J., Weber L.J., Young N.C. Real-Time Flood Forecasting and Information System for the State of Iowa. Bulletin of the American Meteorological Society. 2017. Vol. 98. Issue. 3. P. 539-554. DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-15-00243.1
7. Mosavi A, Ozturk P, Chau K-w. Flood Prediction Using Machine Learning Models: Literature Review. Water. 2018. Vol. 10. Issue. 11. ID: 1536. DOI: https://doi.org/10.3390/w10111536
8. Христюк Б.Ф. Аналітично-експертна система прогнозування рівнів води судохідного Дунаю «Істер». Наук. праці УкрНДГМІ. 2013. Вип. 264. С. 72-81.
9. Сусідко М.М. Математичне моделювання процесів формування стоку як основа прогностичних систем. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2000. Том 1. С. 32-40.
10. Лук’янець О.І., Сусідко М.М. Комплексна басейнова система прогнозування паводків у Закарпатті: методична та технологічна база її складових. Наук. праці УкрНДГМІ. 2004. Вип. 253. С. 234-249.
11. Маслова Т.В., Сусідко М.М. Оцінювання зволоженості гірських водозборів при математичному моделюванні дощових паводків. Наук. праці УкрНДГМІ. 2007. Вип. 256. С. 233-238.
12. Дутко В.О., Сосєдко М.М. Із досвіду ідентифікації параметрів математичної моделі дощового стоку в залежності від орографії місцевості. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2011. № 3. С. 73-80.
13. Приймаченко Н.В. Обґрунтування системи розрахунку характеристик паводків на гірських річках басейну Дністра на основі математичного моделювання процесів формування дощового стоку: автореф. дис. … к. геогр. н.: 11.00.07. Київ. 2010. 19 с.
14. Москаленко С.О. Прогнозування дощових паводків на річках правобережжя Прип’яті на основі моделювання процесів їх формування: автореф. дис. … к. геогр. н.: 11.00.07. Київ. 2013. 20 с.
15. Khrystyuk B. Short-term forecasting of water inflow to Dniester reservoir using numerical weather forecast model data. Book of abstract of the XXVII Conference of the Danubian countries on Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, 26-28 September 2017, Golden Sands, Bulgaria. P. 44.
16. Khrystiuk B., Gorbachova L., Shpyg V. Verification of the automated flood forecasting system on the Stryi River. Acta Hydrologica Slovaca. 2022. Vol. 23(2). P. 234-240. DOI: 10.31577/ahs-2022-0023.02.0026
17. Шакірзанова Ж.Р. Довгострокове прогнозування характеристик максимального стоку весняного водопілля рівнинних річок та естуаріїв території України. Одеса: ТОВ «Плутон», 2015. 252 с.
18. Шакірзанова Ж.Р., Перевозчиков І.М., Шевченко О.П. Застосування методу територіальних довгострокових прогнозів для визначення максимальних витрат води в умовах формування весняного водопілля 2022-2023 року в басейні р. Десна. Український гідрометеорологічний журнал. 2023. № 31. С. 5-21. DOI: https://doi.org/10.31481/uhmj.31.2023.01
19. Сусідко М.М., Щербак А.В., Зеленська М.В., Данильчук В.І. Льодовий режим рівнинних річок і водосховищ України. Система короткотермінового прогнозування його характеристик. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2007. Т. 13. С. 62-84.
20. Khrystiuk B., Gorbachova L. Long-term forecasting of appearance dates of ice phenomena and freeze-up at the Dnipro Cascade reservoirs by teleconnection indicators. Acta Hydrologica Slovaca. 2023. № 24(1). С. 24-32. DOI: https://doi.org/10.31577/ahs-2023-0024.01.0004
21. Водний фонд України. Штучні водойми. Водосховища і ставки / за ред. В. К. Хільчевського, В. В. Гребеня. К.: Інтерпрес ЛТД, 2014. 164 с.
22. Фролова Г., Чикаренко І. Забезпечення водопостачанням територій та громад як пріоритетний напрям взаємодії державної влади та місцевого самоврядування. Публічне управління та місцеве самоврядування. 2023. Вип. 2. С. 91-98.
23. Про реалізацію експериментального проекту “Будівництво Каховського гідровузла на р. Дніпро. Відбудова після руйнування Каховської ГЕС та забезпечення сталої роботи Дніпровської ГЕС у період відбудови”. Постанова Кабінету міністрів України від 18.07.2023, № 730. https://www.kmu.gov.ua/npasearch?&num=730&category=3.
24. Настанова з оперативної гідрології. Прогнози режиму вод суші. Гідрологічне забезпечення і обслуговування / Керівний документ. Київ: Український гідрометеорологічний центр, 2012. 120 с.
25. Albahari B., Drayton P., Merrill B. C# Essentials. 2nd Edition. O’Reilly, 2002. 202 р.
26. Бєлов Ю.А., Карнаух Т.О., Коваль Ю.В., Ставровський А.Б. Вступ до програмування мовою С++. Організація обчислень: навчальний посібник. Київ: Видавничо-поліграфічний центр “Київський університет”, 2012. 175 с.
ЯК ЦИТУВАТИ
формат цитування ДСТУ 8302:2015
Христюк Б.Ф. Автоматизована система «Ice-Autumn» для довгострокового прогнозування дат появи льодових явищ та встановлення льодоставу на водосховищах Дніпровського каскаду // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 2023. № 4(70). C. 39-50. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2023.4.3
формат цитування APA
Христюк, Б.Ф. (2023). Автоматизована система «Ice-Autumn» для довгострокового прогнозування дат появи льодових явищ та встановлення льодоставу на водосховищах Дніпровського каскаду. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 4(70), 39-50. https://doi.org/10.17721/2306-5680.2023.4.3