The calculation of the flow of small rivers: a case study of the Osuga river

Abstract

В работе представлены результаты применения детерминированной модели «Гидрограф» и модели с сосредоточенными параметрами для расчета гидрографа реки Осуга – д. Красное Тверской области, площадь водосбора составляет 310 км2. Расчет стока осуществлялся с суточным временным шагом за период 2016-2021 гг. Расчеты проводились двумя способами: на основе данных с метеорологической станции, основанной ООО НПО «Гидротехпроект» расположенной непосредственно на территории водосбора и на основе данных с метеорологических станций Старица, Осташков, Белый, Смоленск, Вязьма. Средняя величина коэффициента Нэша-Сатклиффа составила 0,75 при использовании данных станции Красное и 0,66 при использовании данных метеорологических станций постоянной сети наблюдений, для модели с сосредоточенными параметрами данный коэффициент составил 0,64 в первом случае и 0,30 во втором. Сравнение рассчитанных и наблюденных гидрографов позволило оценить результаты моделирования как удовлетворительные. Полученные результаты подтверждают возможность применение обеих вышеуказанных моделей для расчета стока малых в регионе, а также для краткосрочных прогнозов, при наличии соответствующих данных об осадках, температуре и влажности воздуха.

The work presents the results of applying the deterministic model "Hydrograph" and a model with lumped parameters to calculate the hydrograph of the Osuga River - the village of Krasnoye, Tver Region, the catchment area is 310 km2. The runoff was calculated with a daily time step for the period 2016-2021. The calculations were carried out in two ways: on the basis of data from the meteorological station founded by LLC NPO Hydrotekhproekt located directly on the catchment area and on the basis of data from the meteorological stations of Staritsa, Ostashkov, Bely, Smolensk, Vyazma. The average value of the Nash-Sutcliff coefficient was 0.75 when using data from the Krasnoe station and 0.66 when using data from meteorological stations of the permanent observation network; for the model with lumped parameters, this coefficient was 0.64 in the first case and 0.30 in the second. Comparison of the calculated and observed hydrographs made it possible to evaluate the modeling results as satisfactory. The results obtained confirm the possibility of using both of the above models to calculate the runoff of small ones in the region, as well as for short-term forecasts, if appropriate data on precipitation, temperature and air humidity are available.