Regulation of the Ural River flow under current and projected climate conditions

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The spatially distributed ECOMAG runoff formation model was used to calculate physically based changes in the water regime in the Ural River basin in the XXI century with the use of data of an ensemble of Earth system models and scenarios of anthropogenic impact on the climate system, leading to a considerable decrease in the uncertainty of the existing estimates of the future runoff of the Ural River. Water management calculations for the Ural River were made with the use of the VOLPOW simulation model, which implements the solution of water balance equation by time intervals. The results of variations of the annual and seasonal runoff of the Ural River at different sections were obtained taking into account the effect of the Iriklinskaya Hydropower Station and the Sakmara River under scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 in the nearest future and in the late XXI century. The current potential of runoff regulation in the Ural River by reservoirs was evaluated, and variants of reservoir operation curves for the optimal use of the available water resources are presented. Variants are proposed for adaptation of the rules of runoff regulation by the Iriklinskoe Reservoir and its operation characteristics under expected climate changes in the XXI century, based on water management calculations with the use of long-term series of daily water inflow, determined by the ECOMAG model under scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 relative to the base period 1976–2005.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Kalugin

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: kalugin-andrei@mail.ru
Rússia, Moscow, 119333

V. Chukanov

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences

Email: 4yk@vodinfo.ru
Rússia, Moscow, 119333

Yu. Motovilov

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Rússia, Moscow, 119333

A. Mastryukova

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Rússia, Moscow, 119333

N. Popova

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Rússia, Moscow, 119333

N. Chernobrovkin

Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kalugin-andrei@mail.ru
Rússia, Moscow, 119333

Bibliografia

  1. Алиева М.Б., Сидорова М.В., Кашутина Е.А. Прогноз стока в бассейне реки Урал в 21 веке // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с международным участием “Трансграничные водные объекты: использование, управление, охрана”. Новочеркасск: ЛИК, 2021. С. 18–22.
  2. Беднарук С.Е., Мотовилов Ю.Г. Технология информационной поддержки при управлении каскадами водохранилищ // Гидротехническое стр-во. 2017. № 7. С. 22–35.
  3. Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Джамалов Р.Г. Изменение водного баланса крупных бассейнов европейской части России // Вод. хоз-во России. 2018. № 5. С. 36–47.
  4. Ивкина Н.И., Галаева А.В., Саиров С.Б., Долгих С.А., Смирнова Е.Ю. Оценка годового стока реки Жайык (Урал) в створе у с. Кушум на перспективу до 2050 г. с учетом изменения климата // Гидрометеорология и экология. 2020. № 3. С. 52–69.
  5. Косолапов А.Е., Калиманов Т.А., Шефер Е.А., Ридель С.А. О возможном изменении современных режимов водохранилищ на р. Урал // Вод. хоз-во России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 2. С. 68–79.
  6. Магрицкий Д.В., Евстигнеев В.М., Юмина Н.М., Торопов П.А., Кенжебаева А.Ж., Ермакова Г.С. Изменения стока в бассейне р. Урал // Вест. Московского ун-та. Сер. 5, География. 2018. № 1. С. 90–101.
  7. Магрицкий Д.В., Сивохип Ж.Т., Павлейчик В.М., Кисебаев Д.К. Научно-прикладное изучение стока рек в бассейне Урала в XX в. – начале XXI в. Ч. 1. Сток и водный режим. Многолетние изменения // Вопр. степеведения. 2023. № 1. С. 25–44.
  8. Методические указания по разработке правил использования водохранилищ. М.: Минприроды России, 2011. № 17.
  9. Мотовилов Ю.Г., Гельфан А.Н. Модели формирования стока в задачах гидрологии речных бассейнов. М.: РАН, 2018. 300 с.
  10. Мохов И.И., Елисеев А.В., Демченко П.Ф. Климатические изменения и их оценки с использованием глобальной модели ИФА РАН // ДАН. 2005. Т. 402. № 2. С. 243–247.
  11. Научно-прикладной справочник: Многолетние характеристики притока воды в крупнейшие водохранилища РФ / Под ред. В.Ю. Георгиевского. М.: РПЦ Офорт, 2017. 132 с.
  12. Отчет по НИР № 0173100011322000002 “Экологическая оценка последствий регулирования стока в трансграничном бассейне трансграничной реки Урал (Жайык) и разработка научно-обоснованных предложений по экологической реабилитации, сохранению и восстановлению трансграничной реки Урал (Жайык)”. М.: ИВП РАН, 2022.
  13. Сивохип Ж.Т., Павлейчик В.М., Чибилев А.А. Региональные эффекты глобальных изменений климата в бассейне реки Урал // Докл. РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 509. № 2. С. 265–271.
  14. Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю. Влияние изменений климата на гидрологический режим и водные ресурсы рек России // Тр. Британско-Росс. конф. “Гидрологические последствия изменений климата”. Барнаул: Пять плюс, 2007. С. 143–151.
  15. Gelfan A.N., Gusev E.M., Kalugin A.S., Krylenko I.N., Motovilov Y.G., Nasonova O.N., Millionshchikova T.D., Frolova N.L. Runoff of Russian rivers under current and projected climate change. 2. Сlimate change impact on the water regime of Russian rivers in the XXI century // Water Resour. 2022. V. 49. №. 3. P. 351–365. https://doi.org/10.1134/S0097807822030058
  16. Kalugin A. Climate change effects on river flow in Eastern Europe: Arctic rivers vs. Southern rivers // Climate. 2023. V. 11. №. 103. https://doi.org/10.3390/cli11050103
  17. Kalugin A. Hydrological and meteorological variability in the Volga River basin under global warming by 1.5 and 2 degrees // Climate. 2022. V. 10 (7). №. 107. https://doi.org/10.3390/cli10070107
  18. Lange S. Trend-preserving bias adjustment and statistical downscaling with ISIMIP3BASD (v1.0) // Geosci. Model Dev. 2019. V. 12. P. 3055–3070. https://doi.org/10.5194/gmd-12-3055-2019

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Fig. 1. Map of the Ural River basin.

Baixar (461KB)
3. Fig. 2. Water inflow into the Iriklinskoye Reservoir (a), the flow of the Sakmara River (b) and the Ural River near Orenburg (c) and in the border section below the confluence of the Ilek River (d) on average for 2021–2050 and 2070–2099 according to RCP 4.5 and RCP 8.5 and 1976–2005 (“historical”).

Baixar (251KB)
4. Fig. 3. Draft dispatch schedule for the Verkhneuralskoye Reservoir. 1 – zone of unused volume; 2 – zone of reduced output: 1.9 m3/s IV–X, 3 m3/s XI–III; 3 – zone of guaranteed output 7 m3/s; 4 – zone of increased output 30 m3/s; 5 – zone of full capacity.

Baixar (303KB)
5. Fig. 4. Dispatch schedule options for the Iriklinskoye Reservoir: a – implementation of a special release of 326 million m3; b – from April to October, flow rate of 25–35 m3/s, zones: 1 – unused volume; 2 – reduced output of 15 m3/s; 3 – guaranteed output of 22.9 m3/s, 4 – increased output of 35 m3/s; 5 – full load of the hydroelectric power station; 6 – full throughput capacity.

Baixar (410KB)
6. Fig. 5. Availability of special release volumes from the Iriklinskoye reservoir.

Baixar (145KB)

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».