Начало

О проекте

Исполнители проекта

Бассейн Чирчика

Документы проекта

Семинары

База данных

ТРЕНИНГ И СЕМИНАР ПО ПРОЕКТУ, УНИВЕРСИТЕТ ХОХЕНХАЙМ (ШТУТГАРТ, 25 ЯНВАРЯ-5 ФЕВРАЛЯ 2005 г.)

Исполнители проекта Rivertwin, со стороны НИЦ МКВК во главе с проф. В.А.Духовным (А.Тучин, А.Сорокин, д-р Г.Стулина, О.Усманова) приняли участие в тренинге 25 января по 5 февраля и семинаре 27-28 января, организованном University of Hohenheim по проекту Rivertwin. На семинаре были доклады о ситуации в Центрально-азиатской части проекта и текущих работах по пакетам WP-6 и WP-7. До и после семинара для команды НИЦ МКВК проводился тренинг и обсуждения со всеми партнерами относительно адаптации предложенных командой ЕС моделей, применительно к Чирчик-Ахангаран-Келесскому бассейну.

Сбор информации и подготовка БД удовлетворительны. Возможность использования этой базы данных для адаптации моделей к условиям Центральной Азии не вызывает сомнений. Персонал НИЦ и суб-контракторы успешно разработали всю методику работы, предложенные партнерами SHP файлы и т.д.

25 января 2005, HBV/LARSIM

Презентация J.Goetziger

  • Схематизация объектов в HBV,
  • Основные уравнения,
  • Начальные условия,
  • Связь HBV с климатическими сценариями,
  • Связь HBV с моделью грунтовых вод MODFLOW,
  • Исходная информация для модели HBV,
  • Основные результаты решения HBV (выходные данные),
  • Привязка HBV к бассейну реки Neckar,
  • Калибровка HBV в бассейне реки Neckar,

Модель HBV имитирует формирование водного стока на территории водозбора в призке к определенным гидрометрическим постам и его последующую трансформацию по руслу реки. Калибровка выполняется по отклонениям в значениях расчитанного и измеренного расхода в точках расположения гидропостов.

Стороны обсудили возможность использования модели HBV, применительно к условиям проектного бассейна рек Чирчик, Ахангаран и Келес с учетом его особенностей: гидрологических, технологических и информационных.

a) Гидрологические:

  • Наличие трех гидрологически не связанных территорий формирования стока для трех различных рек, которые связаны системой каналов в Зоне рассеивания стока.
  • Наличие ледниковой составляющей в ненарушенном стоке каждой реки,
  • Наличие высокогорных зон с большим различием в уклонах местности,
  • Низкие значения осадков в пределах всего бассейна.

b) Технологические:

  • Наличие водохранилищ многолетнего регулирования в инфраструктуре бассейна,
  • Наличие зон рассеивания стока в среднем и нижнем течении каждой реки,
  • Наличие большого количества гидроэлектростанций,
  • Высокие значения объемов отбора воды на сельскохозяйственное производство.

c) Информационные:

  • Малое количество гидропостов, не охватывающих территорию формирования стока, полностью,
  • Редкая частота замеров на гидропостах (месяц).

Стороны согласовали:

Сохранить в HBV-Chirchik – структуру, принятую в HBV-Neckar, с учетом фактического расположения гидропостов и зон формирования стока.

Учитывая особенности Чирчик-Ахангаран-Келесского бассейна, представить HBV-Chirchik в виде двух самостоятельных модулей, отражающих соответствующие реки: Чирчик и Ахангаран, с последующей их стыковкой через зоны рассеивания стока.

Расширить модель HBV-Chirchik уравнениями, описывающими динамику работы водохранилищ многолетнего регулирования, ГЭС и головных водозаборов.

Зоны рассеивания стока, включая бассеин реки Келес, отделить от HBV-Chirchik и рассматривать их в качестве самостоятельной задачи, обеспечивающей увязку модулей HBV между собой, а также с задачами сельскохозяйственного, прмышленного и коммунального секторов.

Первый вариант HBV-Chirchik представить на согласование к 10.08.2005 г.

25 января 2005 г. SLISYS

Презентация Т. Гайзера (T. Gaiser)

SLISYS рассматривается как система, включающая базу данных и методику.

Цели:

  • Дать оценки диффузного загрязнения водоемов (поверхностные и подземные воды) для модели качества поверхностных вод MONERIS и модели подземных вод MODFLOW
  • Обеспечить подробную информацию о характеристиках почвы для гидрологической модели HBV
  • Оценить урожайность культур при изменении климатических условий и управления (прогон сценариев)

Система SLISYS базируется на базе данных SOTER – Глобальная почвенная и топографическая база данных. Принципы формирования базы данных и климата в системе SLISYS приняты для Чирчик-Ахангаранского бассейна. Представленные данные по 6 метеостанциям будут трансформироваться в форматы SLISYS.

Почвенная карта, выполненная в масштабе 1:200 000 для Чирчик-Ахангараского бассейна в GIS, принята за основу формирования топографических и почвенных единиц.

Выделена 31 почвенная единица. Основные результаты использования SLISYS в Чирчик-Ахангараском бассейне будут представлены к 01.09.2005 г.

26 января 2005, WEAP

Презентация Oskar Wallgren, SEI.

  • Схематизация объектов в WEAP, на примере бассейна реки Neckar,
  • Описание связей между объектами,
  • Исходная информация для модели WEAP,
  • Основные результаты решения WEAP (выходные данные),
  • Привязка WEAP к бассейну реки Neckar,
  • Рекомендации по использованию WEAP в бассейне рек Чирчик, Ахангаран и Келес с учетом его особенностей в водоснабжении.

Программный комплекс WEAP является свободно распространяемым и может быть получен через интернет. Предложения по привязке пакета WEAP для условий бассейна рек Чирчик, Ахангаран и Келес направить Oskar Wallgren к 10.05.2005 г. Г-н Oskar Wallgren в кратчайший срок предоставит разрешение от SEI на перевод и исполнение WEAP на русском языке.

29 января 2005, MONERIS/QUAL2E

Презентация C. Kiourtsidis – MONERIS.

MONERIS – модель описывающая эмиссию нитратов и фосфора в речных системах Германии. Основные элементы модели:

  • прямой сброс с промышленных объектов
  • станции по очистке сточных вод
  • городские зоны
  • поверхностный сток
  • эрозия
  • осаждение из атмосферы
  • дренаж
  • грунтовые воды.

MONERIS – коммерческий продукт с ограниченным доступом. Основная сложность использования модели в других бассейнах связана с большим количеством уравнений регрессионного типа, коэффициенты которых откалиброваны по специфическим условиям Германии. Возможность использования этой модели в Чирчик-Ахангаран-Келесском бассейне будет проанализирована НИЦ МКВК и представлена к 01.06.2005 г.

Презентация K. Zardava – QUAL2K

QUAL2K – модель, описывающая изменения качества воды в реках и водоемах, под воздействием температурных и гидродинамических факторов:

  • Схематизация русла реки,
  • Основные уравнения для одного участка,
  • Уравнения сопряжения участков реки,
  • Начальные условия,
  • Связь QUAL2K с климатическими сценариями,
  • Связь QUAL2K с моделью поверхностного стока HBV,
  • Связь QUAL2K с моделью грунтовых вод MODFLOW,
  • Исходная информация для модели QUAL2K,
  • Основные результаты решения QUAL2K (выходные данные).

QUAL2K – написана на VBA с интерфейсом в среде MS Excel, передана в полном объеме для использования в Чирчик-Ахангаран-Келесском бассейне. Для прямого использования QUAL2K в Чирчик-Ахангаран-Келесском бассейне, данных по температуре и биоорганике недостаточно. Поэтому стороны обсудили возможность разработки для этого бассейна специального варианта QUAL2K-Chirchik, согласущегося по располагаемому количеству информации. В процессе обсуждения разработки QUAL2K-Chirchik стороны пришли к соглашению, что при одновременном использовании моделей QUAL2K и HBV нет необходимости в повторном вычислении значений расхода и скорости на участках реки и в створах сопряжения. В качестве интерфейса QUAL2K-Chirchik использовать интерфейс, предложенный для HBV-Chirchik. Первый вариант QUAL2K-Chirchik представить на согласование к 20.08.2005 г. Полный вариант QUAL2 предполагается использовать для оценки качества воды в рыбопродуктивных водоемах в низовьях рек Чирчик и Ахангаран, имеющих необходимый объем информации.

31 января, Климатические сценарии

Презентация Wei Yang

  • Краткое описание глобальных моделей,
  • Переход с глобальных параметров к локальным,
  • Условия адаптации локальных параметров с использованием методов регрессии и классификации,
  • Варианты расчета динамики температуры и осадков применительно к бассейну реки Neckar,
  • Варианты расчета динамики формирования водных ресурсов применительно к бассейну реки Neckar,

В процессе обсуждения стороны пришли к взаимониманию, что варианты сценариев формирования водных ресурсов , предлагаемые для бассейна Neckar приемлемы только для зоны формирования стока при отсутствии антропогенного влияния. Методика адаптации глобального изменения климата к локальным условиям, использование сценариев эмиссии парниковых газов (IS92ab) и моделей EHAM4 , HadCM2 аналогичны для обоих бассейнов. В разрабатываемых сценариях развития Чирчик-Ахангаранского бассейна будут использоваться сценарии изменения климата, разрабатываемые Главгидрометом Узбекистана и официально принятые для этого региона. Предложения по сценариям, разработанные метеорологами Центральной Азии и участниками проекта Rivertwin будут использованы в качестве базовой информации для других моделей.

1-2 февраля 2005 г., EPIC

Презентация – Thomas Gaiser, Frank Michael Lange.

Модель состоит из 3-х субмоделей:

  1. Субмодель почвенной влаги
  2. Субмодель питательных веществ
  3. Субмодель роста культур

Модель разработана для имитирования эрозии почв и продуктивности культур. Задачи модели:

  • Оценка действия эрозии почв на продуктивность
  • Оценка влияния управления на почвы и перенос воды и пестицидов
  • Оценка совместного действия на потерю почв, качество воды и урожайность культур

Компоненты модели:

  • Генератор погоды generator
  • Гидрологическая субмодель (поверхностный сток, почвенная влага, фильтрация, подпочвенный сток и т.д.)
  • Субмодель питательных вещество (N,P,K)
  • Модель роста культур (80 культур, включая основные тропические продовольственные культуры)
  • Управление (вспашка, полив, внесение удобрений, известкование, пестициды)

Модель EPIC может быть использована на уровне бассейна в системе SLISYS. Модель будет откалибрована на уровне двух опытных полей по 1 га с использованием всех необходимых и достоверных данных.

2 февраля 2005 г., EPIC

Презентация - Thomas Gaiser

Демонстрация работы модели, структуры входных файлов и создания выходных файлов. На компьютер представителей Чирчик-Ахангаранского бассейна была установлена версия 3060 модели EPIC.

Проблемы:

  1. Современная версия модели EPIC 3060 не укомплектована полным набором документации: отсутствуют руководство пользователя, описание кодов. Часть документации относится к предыдущей версии и не соответствует последней.
  2. EPIC 3060 выполнена в DOS. Создание входных файлов занимает много времени. Имеется интерфейс с базой данных для создания входных файлов, но только для предыдущей версии.
  3. Для расчета режимов орошения рекомендуется использовать суточные климатические данные.
  4. Имеется 5 версий EPIC, которые имеют разную конфигурацию. Солевой баланс вычисляется для версии 1998 (EPIC salt) и возможно в EPIC3060.

В заключение можно сказать, что модель может быть использована для Чирчик-Ахангаранского бассейна.

1 февраля 2005, MODFLOW

Презентация - Roland Barthel, US

  • Структура MODFLOW2000,
  • Схематизация объектов в MODFLOW,
  • Основные уравнения,
  • Начальные условия,
  • Граничные условия,
  • Связь MODFLOW с моделью поверхностного стока HBV,
  • Исходная информация для модели MODFLOW,
  • Основные результаты решения MODFLOW (выходные данные),
  • Привязка MODFLOW к бассейну реки Neckar,
  • Калибровка MODFLOW в бассейне реки Neckar,
  • Интерфейс для MODFLOW на базе PmWIN.

MODFLOW - 3D модель тока подземных вод основанная на уравнениях Буссинеска и реализованная методом конечных элементов. MODFLOW имеет одно ядро, свободно распространяемое, и много вариантов интерфейсов, большая часть которых является коммерческими продуктами с ограниченным правом пользования. Для развертывания работ по созданию MODFLOW-Chirchik, Roland Barthel рекомендовал и предоставил, свободно распространяемый интерфейс PmWIN, в котором он, качестве примера, сформировал простую модель, показал способы задания расчетной области и варианты постановки граничных и начальных условий. При совместном анализе топографии Чирчик-Ахангаран-Келесского бассейна стороны пришли к соглашению, что в расчетную область, разрабатываемой модели MODFLOW-Chirchik, можно включить лишь территории, расположенные ниже Чарвакского водохранилища, со стороны бассейна реки Чирчик и ниже Ахангаранского водохранилища в бассейне реки Ахангаран. Намеченная расчетная область представляет собой неравнобокую подкову, охватывающую отроги Чаткальского хребта и оганиченную Кураминским хребтом, со стоны реки Ахангаран и хребтом Каржантау со стороны реки Чирчик. Отроги Чаткалского хребта являются границей водораздела для двух линз грунтовых вод, рассматриваемых на этом участке в качестве самостоятельных месторождений, сопрягаемых через поверхностный сток рек Чирчик и Ахангаран. Основная трудность калибровки моделей, подобных MODFLOW-Chirchik, связана не столько с большой неопределенностью геолого-гидрологических условий в расчетной области, сколько с тем, что неизвестны значения подземного стока, поступающего с участков высокогорной местности, которые невозможно впрямую включить в расчетную область. Одним из выходов, в подобных ситуациях, является предварительное решение вспомогательной задачи, так называемой «задачи на установление» (рекомендовано R. Barthel ), где в качестве неизвестных выбираются среднемноголетние значения подземной приточности, со стороны высокогорной местности, при заданных параметрах водоотбора, коэффициентов фильтрации почвы и горизонтов грунтовых вод в расченой области, а также объемов фильтрации из поверхностного стока. Значение приточности, полученное на этапе решения задачи на установление, принимается в качестве среднего, относительно которого строится функция внутригодового распределения, с последующим наложением возмущений, обусловленных колебаниями климатических и гидрологических факторов. Более детальные рекомендации можно дать лишь после анализа сформированной модели с конкретными характеристиками. Стороны согласовали, что первый вариант MODFLOW-Chirchik будет представлен на согласование к 10.09.2005 г.

29 января, 3 февраля 2005, MOSDEW

Презентация - Andreas Printz

  • Общий состав моделей проекта Rivertwin,
  • Разделение моделей по блокам,
    a) Гидрологический,
    b) Экономический,
    c) Экологический,
  • Описание состава моделей по каждому блоку для бассейна реки Некар,
  • ГИС представление показателей каждого блока,
  • Состав пространственных элементов, на которые разделен бассейн Некар,
  • Схема проектируемой базы данных для работы моделей

Стороны обсудили возможные варианты и схемы взаимодействия моделей для бассейна рек Чирчик–Ахангаран-Келес, с учетом его специфических условий, ограниченный состав информации, три относительно самостоятельные реки, наличие зон рассеяния стока в низовьях. Первый вариант общего состава моделей (MOSDEW-Chirchik, в разработке CWSIR, А.Тучин) с выделением трех блоков и их порядок взаимодействия для Чирчик-Ахангаран-Келесского бассейна намечено представить в апреле 2005 г.

Коллектив НИЦ МКВК благодарит всех соисполнителей проекта Rivertwin, со стороны ЕС, принимавших участие в семинаре, тренинге и обсуждениях дальнейших работ.

 
 
 

Дизайн:
НИЦ МКВК

НИЦ МКВК