Критические уровни летней межени на устьевых участках рек Обско-Тазовского региона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГНЦРФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

Критические уровни летней межени на устьевых участках рек Обско-Тазовского региона

А.А. Пискун

Аннотация

Выполнены анализ продолжительности стояния уровня воды ниже проектных отметок и оценка его характеристик за навигационный период на постах Салехард, Аксарка, Ныда, Надым, Самбург, Сидоровск, Вазовский, Находка на рядах наблюдений по 2013 г. Выделены случаи непрерывного стояния уровней не менее 10 суток, что относится к опасным явлениям. В результате анализа получены оценки продолжительности и повторяемости непрерывного стояния уровней в периоды открытого русла за каждый год, за 10-летние интервалы, за многолетие. Определены соотношения частоты и продолжительности опасных случаев с продолжительностью навигационных периодов. Установлены превышения критических уровней над минимальными за периоды наиболее продолжительных случаев непрерывного стояния за сезон открытого русла. Выполнено сравнение суммарной за сезон продолжительности стояния уровней ниже проектных значений с характеристиками стока воды для постов при наличии необходимой информации.

Ключевые слова: навигационные периоды, опасные явления, повторяемость, продолжительность, проектные отметки, характеристики.

Abstract

Critical levels of the summer season in the mouth areas of the rivers of the OB-TAZ region

Alexander A. Piskun

State Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research Institute

Situations in which water levels in summer fall below design (critical) marks for at least 10 days are considered dangerous phenomena. In such situations, navigation is hampered or stopped, resulting in significant economic damage. As our previous studies have shown, the mouth areas of the rivers of the Ob-Taz region that are used for navigation are prone to these dangerous phenomena. The aim of this work is to analyze the duration of the water level standing below the design marks and to estimate its characteristics for the navigation period at the posts Salekhard, Aksarka, Nyda, Nadym, Samburg, Sidorovsk, Tasovsky, Nahodka over an extended series of observations. Of the posts listed, the analysis has not previously covered Aksarka and Nadym data. Project levels have changed for some of the posts over the years, requiring updated estimates. The analysis was carried out on the basis of average daily levels at the posts for the period 1936-2013 published in the annual edition of the Water cadastre. If necessary, information on the water flow was included. Unfortunately, the quality of the data for most of the posts except Salekhard is not satisfactory due to numerous passes. The technique consists in the analysis of continuous level standing relative to the design values by specified intervals of duration. The results show that all the posts experienced levels lower than the design marks. In Nahodka it happened annually, in Nadym, Samburg, Sidorovsk - in 75.6%, 68.3%, 54.2% of all the years of observations, respectively. Of all the cases of standing levels below the design mark, those of continuous standing with a dangerous duration were observed in Sidorovsk 71%, Nadym 67.3%, Samburg 41.1%, Nahodka 40.0%, Aksarka 26.1%, Nyda 19.1%, Salekhard 16.7%. Only in Tasovsky were there no cases of dangerous duration. The largest number of years with dangerous cases fall on the 10-th anniversary of 1981-1990. In individual navigation seasons, two to four cases of continuous standing levels of dangerous duration were observed. At the same time, minimum average daily levels fell below critical values by a value from 189 cm (Nahodka) to 53 cm (Samburg). The maximum number of days with cases of dangerous duration in one season was in shares from the period of open channel from 91.4% (Nahodka) to 36.6% (Salekhard). The sum of days with levels below the design values for the season depends inversely on the amount of river flow.

Keywords: characteristics, design marks, duration, hazards, navigation periods, repeatability.

Введение

При гидрологическом обеспечении хозяйственных организаций зачастую требуется информация о продолжительности непрерывного стояния уровней воды выше или ниже определенных значений. Согласно перечню опасных природных явлений низкий уровень воды (низкая межень) в навигационный период относится к опасным гидрологическим явлениям [1]. Критерием порога опасности этого явления на судоходных реках служит уровень воды, когда он опускается ниже проектных отметок и удерживается в течение не менее 10 суток подряд. В случае таких понижений уровня, как правило, затрудняется или полностью прекращается судоходство, что приводит к существенному материальному ущербу.

Согласно ГОСТ 23903-79 [2] проектный уровень воды - это условный низкий уровень с заданной обеспеченностью. Используется при путевых работах на внутренних водных путях и установлении гарантированных габаритов судового хода. На водных путях местного значения за проектный уровень рекомендовано принимать меженный навигационный уровень обеспеченностью от 80 до 90% [3].

Устьевые участки рек Обь, Надым, Ныда, Пур и Таз представляют собой часть нижнего течения этих рек, на которой проявляется влияние приемного водоема [4, 5]. Режим уровней на устьевых участках характеризуется постепенным уменьшением влияния стока воды по мере движения вниз по течению с одновременным возрастанием влияния колебаний уровня приемного водоема [6, 7], которым в данном случае являются Обская и Тазовская губы (рис. 1).

Рис. 1. Схема расположения уровенных постов

Fig. 1. The layout of the level posts

Верхней (речной) границей устьевого участка реки считается створ, до которого обычно распространяются непериодические и периодические колебания уровня приемного водоема в период наименьших значений речного стока [4, 5]. Если колебания уровня приемного водоема затухают в пределах дельты, то за верхнюю границу устьевого участка принимается вершина современной дельты, а именно - место ответвления первого дельтового рукава или протоки, впадающей непосредственно в приемный водоем или в один из рукавов дельты.

Нижняя граница устьевого участка, т.е. граница между устьевым участком реки и устьевым взморьем, проходит в многорукавных устьях рек по линии, окон - туривающей надводную дельту со стороны приемного водоема, а в однорукавных устьях - по устьевому створу. Под устьевым створом понимается условная линия, соединяющая мысы противоположных берегов (концы устьевых кос) или островов на выходе реки в приемный водоем [4, 5].

Верхняя (речная) граница устьевого участка р. Оби находится в 64 км выше по течению поста Салехард, являющегося замыкающим гидрометрическим створом, на котором выполняются измерения стока р. Оби (табл. 1). Подобная ситуация характерна и для устьевого участка р. Пур, речная граница которого расположена в 58 км выше Самбурга. Для р. Таз такая граница приурочена к местоположению замыкающего гидрометрического створа Сидоровск. Для поста Надым верхняя граница устьевого участка совпадает с вершиной дельты р. Надым, вблизи которой расположен замыкающий гидрометрический створ.

Таблица 1. Сведения о местоположении постов в границах устьевых участков судоходных рек Обско-Тазовского региона

Table 1. Information on the location of posts within the borders of the mouth areas of navigable rivers in the Ob-Taz region

Примечание: * - для р. Ныды местоположение вершины устьевой области не определено, расстояние дано только от устьевого створа р. Ныды, расположенного при впадении ее в Обскую губу; ** - для поста Находка приведено расстояние от Сидоровска.

Устьевые участки рек Обь, Надым, Ныда, Пур и Таз на всем протяжении используются для судоходства. По данным табл. 1 видно, что наиболее протяженным из них является устьевой участок р. Оби, длина которого составляет 351 км. Протяженность устьевого участка р. Таз равна 259 км, р. Пур - 144 км, р. Надым - 110 км.

Основные закономерности гидрологического режима на устьевых участках перечисленных рек, за исключением Ныды, обобщены в монографии [8] по данным предшествующих публикаций. При этом тема критических уровней на этих объектах в монографии не рассматривается.

Вопрос о продолжительности непрерывного стояния уровней воды ниже проектных значений на постах устьевых участков рек Обь, Ныда, Пур, Таз и поста Находка, расположенного в Тазовской губе вблизи морского края дельты р. Таз (рис. 1), был рассмотрен в работе [9]. На примере данных по посту Ныда в ней изложен метод обработки данных, представлены результаты анализа для отмеченных постов по рядам наблюдений за уровнем по 1994 г. за исключением поста Самбург (по 1991 г.). Было высказано обоснованное мнение о том, что для поста Ныда в материалах лоции, использованных для анализа, был назначен явно завышенный проектный уровень. Почерпнутые из лоций значения проектных уровней, относительно которых ранее вычислялись характеристики продолжительности стояния низких уровней над нулем поста в работе [9], были следующими: 70 см для Салехарда, 315 см для Самбурга, 220 см для Сидоровска и Ныды, 570 см для Тазовского, 680 см для Находки. К сожалению, в лоциях не указываются периоды, за которые вычислены представленные в них проектные уровни. Это не позволяет провести анализ связи этих уровней с другими элементами гидрологического режима за период совместных наблюдений.

Целью настоящей работы является анализ продолжительности стояния уровня воды ниже проектных отметок и оценка его характеристик за навигационный период на устьевых участках рек Обь, Пур, Таз, Ныда и в районе поста Находка на продленных рядах наблюдений с учетом уточненных проектных уровней, приведенных в лоциях последних лет издания (для постов, где это имело место). Кроме того, такой же анализ необходимо выполнить для постов Аксарка и Надым, не представленных в предыдущей работе [9].

Исходные данные и методика обработки

Исходными данными послужили материалы наблюдений за уровнями воды на перечисленных стационарных постах, опубликованные в ежегодных изданиях Водного кадастра. Сведения о периодах, за которые выполнен анализ данных наблюдений, отметках нулей постов и проектных уровнях, относительно которых выполнялись расчеты, приведены в табл. 2. Проектные уровни, имеющие критическое значение для судоходства на реках региона, включая их устьевые участки, приняты по соответствующим навигационным картам поздних лет выпуска. Представленные в них обеспеченности проектных уровней даны в табл. 2. Они показывают, что на практике, исходя из местных условий конкретного водного объекта, департамент речного транспорта Министерства транспорта РФ назначает обеспеченности проектных уровней летней межени в более широких пределах, чем рекомендовано в работе [3]. Применительно к условиям судоходных трасс на устьевых участках рек Обь, Надым, Ныда, Пур и Таз обеспеченность проектного уровня находится в пределах от 48,6% до 95,7%, что отражено в материалах лоций последних лет изданий. Периоды, за которые вычислены эти обеспеченности, в лоциях не приводятся.

Как видно из табл. 2, наиболее продолжительный ряд непрерывных наблюдений за уровнем воды, использованный для анализа, принадлежит посту Салехард (78 лет). За ним следует Самбург, но наблюдения здесь полностью отсутствуют в течение всего года в 1992-1999, 2002, 2003 гг. Отсутствие наблюдений за уровнем в течение всего года отмечены также на постах Аксарка (1968, 1993, 1994, 1999, 2000 гг.), Ныда (1998 г.), Находка (1998-2003 гг.), Тазовский (1993 г.). Неполные в течение года наблюдения были на постах Тазовский (1966, 1976, 1977 гг.), Самбург (1984, 2000 гг.), Сидоровск (1985, 1993 гг.), Надым (1992-1996 гг.). На посту Надым уровенные наблюдения ведутся с 1937 г., но в 1967 г. ряд прерван в связи с переносом поста на новое место без увязки с предыдущими наблюдениями. В 1992 г. пост на р. Надым был еще раз перенесен (на 1 км ниже по течению), но на сей раз уровни были увязаны с предыдущими начиная с 1968 г. Пост Самбург до 1943 г. находился в 3 км ниже по течению, после переноса ряды не увязаны. Перечисленные нарушения однородности уровней были полностью учтены при формировании рядов для их дальнейшего анализа в данной работе.

Таблица 2. Сведения об исходной информации по стационарным постам, для которых выполнен анализ данных

Table 2. Information about the source data for stationary posts for which data analysis was performed

Примечание: * - для р. Ныды местоположение вершины устьевой области не определено, расстояние дано только от устьевого створа р. Ныды, расположенного при впадении ее в Обскую губу; ** - для поста Находка приведено расстояние от Сидоровска; *** - для постов Самбург и Находка обеспеченность проектного уровня в навигационных картах не приведена; БС - Балтийская система высот.

Дискретность наблюдений за уровнем на указанных в табл. 2 постах - два срока в течение суток. И лишь в период весеннего половодья проводились учащенные наблюдения.

Для сопряженного анализа с уровнями использовались данные о расходах воды на замыкающих створах исследуемых водных объектов. Наиболее полные данные о расходах воды получены по Салехарду (с 1936 г.). Наблюдения за водным стоком, хотя и с перерывами, велись также в Самбурге (1939-1991 гг.), Сидоровске (1962-1996 гг.). В данных о стоке воды по Надыму имеется особенно большой перерыв (1991-2010 гг.); для анализа могут быть использованы данные о расходах воды за 1968-1990, 2010-2013 гг.

Принятая нами методика анализа данных изложена в работе [9]. В отличие от обработки, предназначенной для получения обычных кривых природной повторяемости и обеспеченности уровней [3], методика сводится к анализу интервалов их изменения не по амплитуде, а по продолжительности непрерывного стояния относительно заданного значения.

Понятно, что за отдельный год или сезон наглядное представление о продолжительности непрерывного стояния уровней выше или ниже определенного значения дает обычный график хода ежедневных уровней, на который также нанесена линия проектного уровня. В нашем случае для получения численных характеристик за многолетний период удобно воспользоваться табличной обработкой, представленной в работе [9]. По ежедневным данным об уровнях (H) за каждый год отмечаются случаи непрерывного стояния уровней ниже заданного критического значения (H) в период открытого русла. Определяется их количество и продолжительность (т) каждого из них. Выделяются случаи продолжительностью не менее 10 суток. Для полноты информации за каждый год выбираются также продолжительность периода открытого русла, значение минимального уровня (Н) в этот период и минимальный уровень наиболее продолжительного стояния уровня ниже проектного.

По итогам обработки для каждого поста составляется таблица за многолетний период, позволяющая проследить изменчивость полученных характеристик по годам за весь период наблюдений. Для сравнения характеристик между постами формируется сводная таблица, включающая итоговые выборочные за многолетие их значения из предыдущей таблицы. Выполняется анализ полученных результатов, основные из которых представлены далее. Подчеркнем, что анализу подлежали уровни за период открытого русла, условно приравненный к навигационному периоду.

Употребляемое далее для краткости словосочетание «число лет» следует понимать равнозначным числу периодов (сезонов) открытого русла. Равнозначность принимаем также в отношении словосочетаний «число суток» и «число дней», характеризующих продолжительность явлений, т.к. выборки осуществлялись по среднесуточным данным. Словосочетания «случаи опасной продолжительности» и «периоды непрерывного стояния уровня ниже проектной отметки в течение не менее 10 сут» также считаем равнозначными.

Результаты

В табл. 3 и на рис. 2 представлена информация о непрерывном стоянии уровней воды ниже проектных значений за период наблюдений на постах устьевых участков рек Обско-Тазовского региона.

Как видно из табл. 3 и рис. 2, случаи стояния уровней воды ниже проектных значений наблюдались на всех постах региона. При этом на посту Находка они имели место ежегодно, на посту Ныда занимали 98% из всех лет наблюдений, на посту Надым - 75,6%, Самбург - 68,3%, Сидоровск - 54,3%, на остальных - менее 40%, реже всего отмечались на посту Тазовский.

Наибольшее число лет с опасными периодами непрерывного стояния Н < Н_пр, продолжительность которых более 10 сут (п_тау), за все годы наблюдений отмечено на посту Ныда (43 навигационных сезона из 50). Находка по числу таких периодов находится на втором месте (34 сезона из 40), далее следует Надым (32 сезона из 34), Самбург (29 сезонов из 41). В Тазовском не было ни одного случая продолжительностью не менее 10 сут непрерывного стояния уровня ниже критических значений.

Таблица 3. Число лет (сезонов) и случаев непрерывного стояния уровня ниже проектных значений за многолетний период

Table 3. The number of years (seasons) and cases of continuous standing of the level below the design

Примечания: n - длина исследуемого ряда (число сезонов открытого русла); Н _пр - проектный (критический) уровень; п_пр - число лет с наличием случаев с Н < //_|р; т_|р - продолжительность непрерывного стояния уровня ниже проектного значения; п - число лет с наличием т_|р > 10 суток; п_сл - суммарное число случаев с Н < Н_пр любой продолжительности за п лет; п_чс - число случаев с Т_|р > 10 суток; в колонке 3 в скобках даны величины п_пр в% от длины исследуемого ряда (п); в колонке 8 в скобках приведено отношение (%) числа случаев с т_|р > 10 суток к суммарному числу случаев с Н < Н_пр любой продолжительности за п лет, т.е. п_чс/п_сл; макс. - максимум; т_сл - максимальное за год число периодов любой продолжительности с Н < Н_пр.

Рис. 2. Число лет наблюдений (ряд 1), лет с наличием периодов с Н < Н_пр (ряд 2) и лет с периодами непрерывного стояния уровня ниже проектных значений не менее 10 суток (ряд 3)

Fig. 2. Number of years of observations (row 1), years with periods with Н < Н_пр (row 2) and years with periods of continuous level standing below the design values of at least 10 days (row 3)

Отношение числа лет с опасными периодами непрерывного стояния Н < Н_пр к числу всех лет наблюдений оказалось наиболее высоким для постов Находка (85,0%), Ныда (84,3%), Надым (71,1%).

Доля лет с опасными периодами стояния уровня по отношению к числу только тех лет, в которые отмечены случаи с Н < Н, составляет для поста Надым 94,1%, Находка - 85,0%, Ныда - 86,0%, Сидоровск - 80,0%, Самбург - 70,7%. Для Салехарда и Аксарки это соотношение составляет 43,5 и 38,9% соответственно.

В целом данные табл. 3 показывают, что по всем показателям и соотношениям, которые характеризуют число лет со случаями непрерывного стояния уровней ниже проектных, наибольшее число лет со случаями опасной продолжительности за годы наблюдений характерно для постов Находка, Ныда, Надым, Сидоровск и Самбург.

Понятно, что число отдельных периодов (случаев) непрерывного стояния уровней (п) ниже проектных значений будет больше, чем число лет с проявлением таких случаев, поскольку в году может наблюдаться несколько случаев с Н < Н_пр. Из табл. 3 видно, что наибольшее суммарное число случаев с Н < Н_пр любой продолжительности за n лет наблюдалось в Ныде (419 случаев). Затем следуют Находка (175 случаев), Самбург (112), Салехард (66), Надым (55 случаев), остальные насчитывают менее 50 случаев. Как видно, по суммарному числу случаев пост Надым не вошел в тройку постов с наиболее высокими показателями. Это объясняется тем, что случаи непрерывного стояния уровня ниже проектного значения здесь отличались затяжным характером и большинство их (67,3%) относятся к опасным явлениям. Похожая ситуация складывается и с постом Сидоровск. Для этого поста, как и для Надыма, преобладают случаи непрерывного стояния опасной продолжительности (71%). За Сидоровском и Надымом следуют Самбург (41,1%), Находка (40%), Аксарка (26,1%), Ныда (19,1%), Салехард (16,7%).

Первенство по максимальному за один год числу случаев непрерывного стояния Н < Н_пр различной продолжительности принадлежит посту Ныда (18 случаев в навигацию 2012 г.). Из них лишь 1 случай по продолжительности относится к опасным. В Находке наибольшее за 1 год число случаев с Н < Н_пр отмечено в 1976 г. (9 случаев), но среди них не было случаев продолжительностью от 10 суток и выше. По 7 случаев за год отмечено в Салехарде (1951 г.) и Аксарке (1967 г.); они также не относятся к опасным по продолжительности. В Самбурге отмечен один случай опасной продолжительности (2005 г.) из максимального (6) за один год числа случаев стояния Н < Н В Надыме максимальное за один год число случаев с Н < Н _|р различной продолжительности наблюдалось по 4 раза в 1982 и 1985 гг. Из них имели продолжительность от 10 суток два случая в 1982 г. и один в 1985 г. По Сидоровску набирается 6 лет, в каждом из которых отмечено по два случая с Н < Н Это максимальное за один сезон число таких случаев для данного поста. При этом случаи опасной продолжительности наблюдались в 1950, 1951, 1988 гг. (по одному), в 1995 и 1996 гг. (по два случая).

В табл. 4 приведена повторяемость случаев непрерывного стояния уровня ниже проектных значений по заданным интервалам продолжительности этих случаев за все годы. Данные табл. 4 представляют собой детализацию данных по колонкам 7 и 8 из табл. 3. Как следует из табл. 4, для поста Надым, имеющего наибольшую из всех постов продолжительность стояния уровня ниже проектного значения, характерно наличие случаев по всем 9-суточным интервалам продолжительности. По Ныде также присутствуют данные по всем интервалам продолжительности в пределах наблюденных ее значений на этом посту. По остальным постам имеются пропуски от одного до четырех интервалов, что обусловлено дискретностью разбиения продолжительности явления на интервалы. Принятая нами дискретность разбиения на интервалы выбрана таким образом, чтобы отделить опасные периоды непрерывного стояния уровня от остальных (до 10 сут).

Таблица 4. Повторяемость числа случаев непрерывного стояния Н < Н_пр по заданным интервалам ее продолжительности за все годы наблюдений

Table 4. Frequency of cases of continuous standing of Н < Н_пр at specified intervals of its duration for all the years of observations

Примечание: прочерк означает отсутствие случаев в заданном интервале.

Таблица 5. Повторяемость опасных случаев непрерывного стояния уровня Н < Н_пр за один навигационный сезон

Table 5. Frequency of dangerous cases of continuous standing of the Н < Н_пр level in one navigation season

Табл. 5 дает ответ на вопрос о том, сколько раз за один навигационный сезон имели место случаи с т_пр > 10 сут с определенным (заданным) значением частоты этих случаев. Отметим, что сумма этих случаев по каждому посту равна значению в колонке 4 табл. 3. Как следует из табл. 5, наибольшее число случаев с т_пр > 10 сут за один навигационный сезон отмечено в Находке, где два года (2011, 2012 гг.) наблюдалось по 4 случая опасной продолжительности стояния уровня ниже критических значений. Четырежды за один сезон складывалась подобная ситуация в Аксарке (2012 г.), Ныде (2005 г.), Самбурге (2009 г.). В 2012 г. в Салехарде было отмечено 2 случая опасной продолжительности за один сезон. Ныде принадлежит первенство по варианту трехразовой повторяемости числа случаев непрерывного стояния уровня опасной продолжительности, что наблюдалось в 9 сезонах. За Ныдой следует Находка с количеством 8 сезонов, в каждом из которых трижды отмечалось стояние низких уровней опасной продолжительности. Наибольшее число двукратной повторяемости опасных случаев за сезон наблюдалось в Ныде (16 лет), Находке (14 лет). Наиболее часто по всем постам кроме Находки имели место случаи однократного появления за сезон навигации опасного случая непрерывного стояния уровня. В Надыме это наблюдалось в течение 27 лет.

В табл. 6 представлены сведения о сумме дней с уровнями ниже проектных за весь период наблюдений и наибольшей сумме за год, а также о значениях минимальных уровней для наиболее продолжительных периодов стояния уровня ниже проектных.

Как следует из табл. 6, наибольшее за весь период наблюдений суммарное число дней с уровнями ниже проектных принадлежит посту Ныда (2480 дней). Свыше двух тысяч дней с Н < Н_|р имеют также Находка и Надым. По Самбургу таких дней наблюдалось 1313, по остальным постам - менее тысячи. Меньше всего подвержен понижению уровня ниже проектных отметок пост Тазовский.

Из всех постов максимальная за один навигационный сезон сумма дней с уровнями ниже критических отмечалась в Надыме в 2000 г. (124 дня). Доля максимальной за навигацию суммы дней с Н < Н_|р (см. табл. 6 в скобках) по отношению к сумме таких дней за весь период наблюдений имеет обратную зависимость. Для поста Тазовский она оказалась равной 26,9% при сумме дней, равной 26, с Н < Н_пр за весь период наблюдений для поста Ныда - 3,7% при сумме дней равной 2480.

Таблица 6. Продолжительность стояния уровней ниже проектных (Н_пр) и минимальные среднесуточные уровни (Н_мин) наиболее продолжительного случая с Н < Н

Table 6. The duration of standing levels below the design (Н_|р) and the minimum average daily levels (Н_мин) of the longest case with Н < Н_пр

Примечание: в скобках указано число дней в% от суммы дней с Н <Н_пр за весь период наблюдений; т_ор - продолжительность периода открытого русла, приравненного к навигационному периоду.

Наибольшее превышение проектного уровня (Н) относительно минимального среднесуточного уровня (Н_мин) за весь период наблюдений характерно для поста Находка (189 см). Для поста Ныда превышение составляет 178 см. За ним следуют Аксарка (87 см), Надым (83), Сидоровск (75 см), Салехард (74 см), Самбург (53 см), Тазовский (28 см).

Таблица 7. Экстремальные значения периода открытого русла (т) и максимальная за сезон продолжительность опасного стояния уровня (т)

Table 7. Extreme values of the open riverbed period (т_ор) and the maximum duration of dangerous level standing during the season (т_пр)

В табл. 7 приведены сведения о максимальной наблюдавшейся за навигационный сезон продолжительности опасного стояния уровня (т_пр) и экстремальных значениях продолжительности навигационного сезона, приравненного к периоду открытого русла (т_ор).

Из табл. 7 видно, что продолжительность периода открытого русла (т_ор) на постах региона находилась в пределах от 87 до 140 дней в Находке и от 118 до 168 включительно в Салехарде. Обращает на себя внимание тот факт, что максимальная продолжительность периода открытого русла приурочена к 2010 и 2011 гг. на всех постах за исключением Сидоровска, наблюдения в котором в эти годы уже не велись.

Таблица 8. Многолетняя изменчивость основных характеристик непрерывного стояния уровня ниже проектных значений по заданным периодам лет наблюдений

Table 8. Long-term variability of the main characteristics of continuous standing of the level below the design values for the specified periods of years of observations

Самбург

Сидоровск

Находка

В периоде лет; прочерк означает отсутствие наблюдений

На посту Надым в 2005 г. зафиксирована наибольшая из всех постов максимальная продолжительность непрерывного стояния уровня (т_пр) ниже критической отметки (117 дней). Далее следуют посты Находка с максимальной за навигацию продолжительностью, равной 96 дней, Сидоровск (83 дня), Самбург (73 дня), Аксарка (64 дня), Салехард (53 дня), Тазовский (7 дней).

Рассмотрим многолетнюю изменчивость основных характеристик непрерывного стояния уровня ниже проектных значений по заданным периодам лет наблюдений. В табл. 8 даны значения числа лет с наличием любых случаев с Н < Н _|р (п_пр), числа лет с наличием т_пр > 10 суток (п_тау) и числа случаев с т_пр > 10 суток (п_чс). Дискретность выбранных периодов равна 10 годам за исключением первого и последнего периодов. Пост Тазовский в данную таблицу не включен ввиду крайне редкой повторяемости исследуемого явления.

Как видно из табл. 8, наибольшее число лет с наличием случаев с Н < Н_пр любой продолжительности (п_пр) приходится на период 1981-1990 гг. (Салехард, Аксарка, Ныда, Надым, Сидоровск, Находка). Посты Ныда и Находка выделяются тем, что такая же высокая повторяемость случаев с Н < Н_пр на первом отмечена еще в двух 10-летних периодах, на втором - еще в одном десятилетии. В Самбурге наибольшее число лет с наличием случаев различной продолжительности наблюдалось в период 1951-1960 гг.

Наибольшее число лет с наличием опасных случаев непрерывного стояния уровня (п_тау), т.е. от 10 суток и выше, приходится также на период 1981-1990 гг., при этом - для всех постов. По Ныде и Надыму максимум этой характеристики приурочен еще к двум 10-летиям (1971-1980 и 1991-2000 гг. соответственно).

Наконец, наибольшее число непосредственно случаев непрерывного стояния уровней ниже проектных отметок в течение 10 суток и выше (п_чс) для большинства постов также наблюдалось в период 1981-1990 гг. Исключение составляет пост Надым, для которого максимум этой характеристики отмечен в периоды 1981-1990 и 1991-2000 гг.

Из табл. 8 видно, что значительное число анализируемых характеристик для некоторых постов приходится на 2011-2013 гг. Их численность только за три последних года сравнима с численностью в течение некоторых предыдущих полных 10-летий.

Рассмотрим, какую долю составляет сумма дней за периоды опасной продолжительности (т_сум) по отношению к общей сумме дней (Т) с уровнями ниже проектных значений за сезон открытого русла и к продолжительности этого сезона (т). Рис. 3 дает наглядное представление об изменчивости указанных соотношений по годам, а в табл. 9 приведены их средние и экстремальные значения за многолетие.

Как видно из рис. 3 и табл. 9, по всем постам, кроме Ныды, отмечались годы, когда все дни стояния уровня ниже проектной отметки за период открытого русла полностью относились к критическим. Наиболее часто такое равенство общей суммы дней с уровнями ниже критических значений и суммы дней, приуроченных к периодам опасной продолжительности, наблюдалось в Надыме, Сидоровске, Самбурге. Самая высокая суммарная продолжительность опасного стояния уровня относительно продолжительности навигационного периода наблюдалась на постах Находка (88,6%), Надым (79,9%), Сидоровск (63,0%), Самбург (62,7%). Отметим, что в Надыме в период 1968-1975 гг. за всю навигацию не было случаев с уровнями ниже критических. Следует иметь в виду, что значительные пробелы на диаграммах для постов Самбург (1992-1999, 2002-2003 гг.) и Находка (1988-2003 гг.) обусловлены отсутствием наблюдений, что отмечено ранее при описании изученности уровней. Там же приведены сведения об отдельных пропусках в наблюдениях по другим постам, что также необходимо принимать во внимание.

Рис. 3. Отношение (%) суммы дней с Т_пр > 10 сут к общей сумме дней с уровнями ниже проектного за сезон (ряд 1) и к продолжительности открытого русла (ряд 2)

Fig. 3. The ratio (%) of the sum of days with a т_пр > 10 days to the total sum of days with levels below the project level for the season (row 1) and to the duration of the open riverbed (row 2)

межень устьевой река

Сопоставим характеристики меженных уровней ниже проектных значений с расходами воды. Такая возможность имеется для устьевых участков рек Обь, Пур, Таз, Надым, на замыкающих створах которых велись наблюдения за стоком. На рис. 4 представлены графики хода суммарной продолжительности (Т) стояния уровней ниже проектных значений за сезон совместно с расходами воды (Q), осредненных за период с наиболее тесной связью суммарной продолжительности стояния уровня ниже Н_пр за сезон со среднемесячными расходами воды.

Таблица 9. Отношение суммы дней опасной продолжительности (т_сум) к общей за сезон сумме дней (Т) с уровнями ниже Н и к продолжительности навигационного периода (т_о)

Table 9. The ratio of the sum of days of dangerous duration (т_сум) to the total amount of days (T) for the season with levels below the Н_пр and to the length of the navigation period (т_ор)

Рис. 4. Ход суммарной продолжительности (Т) стояния уровней ниже проектных значений за сезон и расходов воды (Q)

Fig. 4. The course of the total duration (T) of standing levels below the design values for the season and water consumption (Q)

Предварительно анализировалась связь суммарной продолжительности стояния уровня ниже Н_пр за сезон со среднемесячными расходами воды за каждый месяц с июля по ноябрь, а также со средними значениями расходов за периоды июль-октябрь, август-октябрь, сентябрь-октябрь. Установлено, что для Салехарда наиболее тесная связь суммы дней (Т) за с...