Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території
Запропоновано статистичний метод дослідження розвитку підтоплення меліорованих територій на основі статистичного моделювання впливу природних та антропогенних факторів. В результаті досліджень виявлено, що за окремими періодами відбувається збільшення років з екстремальними сумами опадів та їх випад...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Індуктивне моделювання складних систем |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/83673 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території / О.М. Нестеренко // Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. — К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2013. — Вип. 5. — С. 212-219. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860075952370876416 |
|---|---|
| author | Нестеренко, О.М. |
| author_facet | Нестеренко, О.М. |
| citation_txt | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території / О.М. Нестеренко // Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. — К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2013. — Вип. 5. — С. 212-219. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Індуктивне моделювання складних систем |
| description | Запропоновано статистичний метод дослідження розвитку підтоплення меліорованих територій на основі статистичного моделювання впливу природних та антропогенних факторів. В результаті досліджень виявлено, що за окремими періодами відбувається збільшення років з екстремальними сумами опадів та їх випадання у вигляді злив, що спричиняє додаткову фільтрацію на рівні ґрунтових вод. На основі гістограм досліджено стан та тенденції річної і багаторічної динаміки площ за рівнями ґрунтових вод на прикладі окремих господарств Каланчацького району Херсонської області.
The research results on flood development in the reclaimed areas on the basis of statistical modeling of natural and anthropogenic factors are proposed. It was specified that there are some periods with an increased number of years which are characterized excessive precipitations fallen as downpours, that causes an extra filtration of groundwater. The tendencies of annual and long-term dynamics of area conditions as to water table data were investigated using bar charts (the case of some farms in Kalanchatsky district of Kherson region).
Предложено статистический метод исследование развития подтопления мелиорированных территорий на основе статистического моделирования влияния природных и антропогенных факторов. В результате исследований выявлено, что за некоторыми периодами происходит увеличение годов с экстремальными суммами осадков и их выпадения у виде ливней, что обусловливает избыточную фильтрацию на уровень грунтовых вод. На основе гистограмм исследовано состояние и тенденцию годовой и многолетней динамики площадей за уровнями грунтовых вод на примере некоторых хозяйств Каланчацкого района Херсонской области.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:14:03Z |
| format | Article |
| fulltext |
Статистичне моделювання впливу природних
УДК631.67:63.001.5:63.001.57
СТАТИСТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ПРИРОДНИХ ТА
АНТРОПОГЕННИХ ФАКТОРІВ НА ПІДТОПЛЕННЯ ТЕРИТОРІЇ
О.М. Нестеренко
Херсонський державний аграрний університет
Запропоновано статистичний метод дослідження розвитку підтоплення меліорованих
територій на основі статистичного моделювання впливу природних та антропогенних
факторів. В результаті досліджень виявлено, що за окремими періодами відбувається
збільшення років з екстремальними сумами опадів та їх випадання у вигляді злив, що
спричиняє додаткову фільтрацію на рівні ґрунтових вод. На основі гістограм досліджено
стан та тенденції річної і багаторічної динаміки площ за рівнями ґрунтових вод на прикладі
окремих господарств Каланчацького району Херсонської області.
Ключові слова: підтоплення, рівні ґрунтових вод, гістограма, екстремальні опади,
синергетичні моделі, багаторічна динаміка.
The research results on flood development in the reclaimed areas on the basis of statistical
modeling of natural and anthropogenic factors are proposed. It was specified that there are some
periods with an increased number of years which are characterized excessive precipitations fallen as
downpours, that causes an extra filtration of groundwater. The tendencies of annual and long-term
dynamics of area conditions as to water table data were investigated using bar charts (the case of
some farms in Kalanchatsky district of Kherson region).
Key words: flood, water tables, bar chart, excessive precipitations, synergetic models, long-
term dynamics
Предложено статистический метод исследование развития подтопления
мелиорированных территорий на основе статистического моделирования влияния
природных и антропогенных факторов. В результате исследований выявлено, что за
некоторыми периодами происходит увеличение годов с экстремальными суммами осадков и
их выпадения у виде ливней, что обусловливает избыточную фильтрацию на уровень
грунтовых вод. На основе гистограмм исследовано состояние и тенденцию годовой и
многолетней динамики площадей за уровнями грунтовых вод на примере некоторых
хозяйств Каланчацкого района Херсонской области.
Ключевые слова: подтопление, уровни грунтовых вод, гистограмма, экстремальные
осадки, синергетические модели, многолетняя динамика.
1. Постановка задачі
В умовах зрошення на півдні України спостерігається підвищення рівня
ґрунтових вод [1]. У вологі роки воно стає настільки суттєвим, що призводить
до підтоплення значних площ сільськогосподарських угідь та населених
пунктів. Регіональне підтоплення земель в Україні стало фактором
національних загроз. Тому екологічні процеси на меліорованих територіях
необхідно постійно тримати під контролем, давати оцінку та приймати рішення
[2].Даний процес має невизначений характер, в якому проявляється як
регіональний, так і локальний вплив техногенних та природних факторів.
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 212
Нестеренко О.М.
Сучасна динаміка розподілу площ за РГВ має умовно стабільний характер з
періодичною активізацією, що спостерігається в роки з аномальною кількістю
атмосферних опадів.
Розвиток підтоплення потребує для свого вивчення методології
системного аналізу, зокрема, методів науки про розвиток динамічних
нерівноважних систем, тобто трактування з позицій синергетики [3].
Синергетика – наука про складні системи, що розвиваються і структурно
змінюються (самоорганізуються) під впливом зовнішнього середовища.
Ставиться задача вивчити динаміку підтоплення територій під впливом
природних та антропогенних факторів, як поведінку складної соціо-природно-
технічної системи в процесі її розвитку. Важливо вивчити такі процеси в їх
динаміці, зокрема виявити синергетичні ефекти – структурні зміни системи
(зникнення або поява певних зон ризику підтоплення).Такі процеси
досліджуються на основі моделювання багаторічної та річної динаміки рівнів
ґрунтових вод (на прикладі Каланчацького району Херсонської області).
2. Статистичне моделювання та оцінка збільшення впливу опадів
Аналіз багаторічних досліджень величини атмосферних опадів за даними
метеостанцій, розташованих в межах Херсонської області (рис.1), показує[1],
що однією з причин загострення водно-екологічної ситуації на території
Херсонської області є саме збільшення природного водного навантаження
внаслідок істотного зростання середньобагаторічної величини опадів за останні
роки.
Атмосферні опади, особливо екстремальні, є надзвичайно потужним
регіональним джерелом затоплень і підтоплень території Херсонської області і
саме вони останнім часом були однією з головних причин виникнення та
прояву стихійних явищ і процесів, пов’язаних зі шкідливою дією вод [2].
Крім опадів, природними чинниками є слабка природна дренованість
території, а також напірне живлення водоносних горизонтів.
Проте, враховуючи проведений аналіз даних [1] та розташування
метеостанцій Асканія-Нова та Хорли (рис.1), є підстави говорити, що незначне
збільшення середньої кількості опадів не в змозі суттєво вплинути на
прискорення процесів підтоплення в присивашській частині Херсонської
області.
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 213
Статистичне моделювання впливу природних
6
1
3
5 4
2
Рис. 1. Схема Херсонської області та розташування метеостанцій: 1 – м/с
Херсон; 2 – м/с Велика Олександрівка; 3 – м/с Асканія-Нова; 4 – м/с Нова
Каховка; 5 – м/с Нижні Сірогози; 6 – м/с Хорли
Аналіз величин річних опадів за трьома періодами (табл.1.) визначає
поступове збільшення середньоквадратичного відхилення σn значень річних
опадів за період, збільшення середніх та максимальних річних опадів в
кожному періоді (табл.1).
Таким чином, на основі статистичних досліджень фактору природного
зволоження території Херсонської області виявлено, що на протязі останніх 50
років стан сучасного клімату цієї території характеризується значними
флуктуаціями величин річних опадів та їх максимальних значень, які мають
тенденцію до збільшення (особливо за останні 10 років). Така ситуація
призводить до посилення впливу екстремальних опадів та, як наслідок, до
підтоплення або затоплення певних територій в цьому регіоні.
Проведені розрахунки середніх за період величин опадів по місяцях за
градацією опадів до 10 мм/доб. і зливових опадів більше 10 мм/доб. по місяцях
за досліджуване багато річчя оказують, що величина середніх значень опадів
більш 10 мм/доб. збільшується у другому та у третьому періодах (рис.2). Це
призводить до збільшення інфільтрації за розрахунковий шар ґрунту і
спричиняє підняття рівня ґрунтових вод.
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 214
Нестеренко О.М.
Рис.2. Динаміка середніх значень величин опадів по місяцях за кожний з
трьох періодів з градацією їх інтенсивності:
1- з опадами до 10мм/д; 2-з опадами більше 10 мм/д.
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 215
Статистичне моделювання впливу природних
Таблиця 1
наліз метеоданих (опадів) на основі визначен
.
Статистичний а ня середніх
квадратичн значень
опадівза кожний з періодів
Мет чні
их відхилень (σn),середніх Онта максимальних річних
еостанції Період Роки
Опади
середні за
період, мм
Середньоква
дратичне
відхілення
Опади середні
за багаторіччя,
мм
Макси-мальні рі
опади за період, мм
ОмОn σn О
1 19 4 409 55-197 65 546
2 1975-1994 451 95 627
Херсон
1995 4 3 -200 485 103
441
660
1 1955-1974 415 95 533
2 1975-1994 405 103 627
Но ка ва Кахов
3 1995-2004 476 118
424
779
1 1955-1974 424 75 610
2 1975-1994 421 87 625
Нижні
Серогози
3 1995-2004 505 104
441
704
1 1955-1974 400 90 557
2 1975-1994 340 100 534
Хорли
3 1995-2004 415 88
380
591
1 1955-1974 396 95 641
2 1975-1994 385 78 551
Ас ва канія Но
3 1995-2004 417 102
397
627
1 1955-1974 422 81 617
2 1975-1994 488 103 663
Велика
Олександрівка
3 1995-2004 557 161
465
969
3. Статистичне м нн гатор ї та річної динаміки розподілу
площ за РГВ на Півдні України
затопл снюють за допомогою картографічного
або статистичного методів моделювання територій ]. Картографічний метод
базуєт
тичного розподілу площ на
основ
оделюва я ба ічно
Оцінку зміни екологічного стану меліорованих земель, підтоплення та
ення меліорованих територій здій
ься на спеціалізованих засобах просторового моделювання рівня
ґрунтових вод - геоінформаційних технологіях [2].
Досліджувати динаміку розподілу площ сільськогосподарських угідь за
рівнями ґрунтових вод (РГВ) нами запропоновано за допомогою статистичних
методів моделювання, зокрема розрахунком статис
і методу побудови гістограм, досліджуючи зміни площ
сільськогосподарських угідь за РГВ за даними еколого-меліоративного
моніторингу.
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 216
Нестеренко О.М.
Розподіл площ на зрошуваних землях під рисовими системами
господарства СЗАТ „Жовтневий” за глибиною залягання РГВ на початок та на
кінець вегетації за багаторіччя 1998-2008 роки (рис.3) показав, що у кінці
вегета доля )
Рис.3.
СЗАТ -
Аналіз гістограм внутрішн озподілу площ на землях СГП
Рисовод" за глибиною залягання РГВ (<1м; 1-2м; 2-3м; 3-5м) на початок
егетації рису (1 квітня) та на кінець вегетації (1 жовтня) вегетації у 2007р.
(рис.4
н
ційного періоду площ з загрозою підтоплення (РГВ<1м зростає у
деяких роках до 30-70%. Причому частка підтоплених площ на 1 жовтня значно
більша, ніж на 1 квітня, що вказує на вплив зрошення на підтоплення земель
при вирощуванні рису.
Розподіл площ на зрошуваних землях підрисовими системами господарства
„Жовтневий” за глибиноюзалягання РГВ в 1990-2008роках:а- на 1 квітня; б
на 1 жовтня
ьорічного р
"
в
) показав, що у кінці вегетаційного періоду доля площ з дуже
незадовільним еколого-меліоративним станом (підтоплення – з РГВ<1м) зросла
на всіх землях на 9%, на рисових системах майже на 19%, що може свідчити
про значний антропогенний вплив зрошення на підтоплен я земель.
а
б
0
200
400
600
800
1000
1200
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
<1m
1-2m
2-3m
3-5m
>5m
900
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
<1m
1-2m
2-3m
3-5m
>5m
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 217
Статистичне моделювання впливу природних
а
б
Рис. 4. Річна динаміка розподілу площ на землях СГП "Рисовод"
Каланчацького району за глибиною залягання рівнів грунтових вод (в частках
одиниці) у 2007 році на: а) 1 квітня; б) 1 жовтня
Комплексне дослідження динаміки площ підтоплення (РГВ < 2м)
впродовж багаторіччя в залежності від атмосферних опадів та водоподачі по
Каланчацькому району в цілому та на зрошуваних площах під рисовими
системами (в перерахунку на 1га) показало збільшення площ підтоплення на
всіх зрошуваних землях, особливо на площах вирощування рису (рис.5)
а
Площа всього
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
1 2 3 4 5
Площазрошувана
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5
Площа рис
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5
Площа всього
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
1 2 3 4 5
Площа зрошувана
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
1 2 3 4 5
Площв рис
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
1 2 3 4 5
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Опади
Водоподача
Площі всього
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 218
Нестеренко О.М.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Опади
Водоподача
Площі рис
б
Рис.5. Комплексне дослідження по Каланчацкому району багаторічної
динаміки залежності між різними факторами (атмосферними опадами,
водоподачею, площами з загрозою підтоплення РГВ < 2м), в долях одиниці:
а – на всіх площах; б – на зрошуваних площах під рисовими системами
Висновки
Статистичний аналіз середніх квадратичних відхилень σn, середніх Онта
максимальних річних значень опадів Омза кожний з періодів в продовж
багаторіччя показав збільшення впливу опадів на підтоплення, що необхідно
враховувати при плануванні проектних заходів боротьби з шкідливою дією вод.
Дослідження динаміки РГВ на основі гістограм по окремих
господарствах на протязі вегетаційного періоду певного року дозволяє
досліджувати річні зміни площ з різними РГВ, оцінювати вплив господарської
діяльності та річних кліматичних змін, обґрунтувати імовірність та наслідки
впливу антропогенних факторів у поточному чи наступному році.
Список використаної літератури
1. Системна оптимізація водокористування при зрошенні. Монографія /П.І.
Ковальчук, Н.В. Пендак, В.П. Ковальчук, М.М. Волошин. – Рівне: НУВГП,
2008. – 204с.
2. Ковальчук П.І., Шевчук С.А., Ковальчук В.П., Кузьменко В.Д., Марків
О.М. Моделювання підтоплення територій за даними натурних
спостережень з використанням ГІС-технологій. // Таврійський науковий
вісник, 2008.-Вип.61.-С.208-217.
3. Хакен Г. Основныепонятия синегретики // Синергетическая парадигма.
Многообразие поисков и подходов. – М.: 2000. – С.28-55.
4. Ковальчук П.І., Михальська Т.О., Марків О.М., Демчук О.С. Статистичне
моделювання динаміки площ з різними рівнями ґрунтових вод/ Збірник
Міжнар. наук. практ. конфер. "Актуальні проблеми та перспективи
розвитку водного господарства і меліорації земель". Херсон: МАПУ,
ХДАУ, 26-29 серпня 2009.-С.80-82.
Індуктивне моделювання складних систем, випуск 5, 2013 219
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-83673 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0044 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:14:03Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Нестеренко, О.М. 2015-06-21T17:48:07Z 2015-06-21T17:48:07Z 2013 Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території / О.М. Нестеренко // Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. — К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2013. — Вип. 5. — С. 212-219. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. XXXX-0044 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/83673 631.67:63.001.5:63.001.57 Запропоновано статистичний метод дослідження розвитку підтоплення меліорованих територій на основі статистичного моделювання впливу природних та антропогенних факторів. В результаті досліджень виявлено, що за окремими періодами відбувається збільшення років з екстремальними сумами опадів та їх випадання у вигляді злив, що спричиняє додаткову фільтрацію на рівні ґрунтових вод. На основі гістограм досліджено стан та тенденції річної і багаторічної динаміки площ за рівнями ґрунтових вод на прикладі окремих господарств Каланчацького району Херсонської області. The research results on flood development in the reclaimed areas on the basis of statistical modeling of natural and anthropogenic factors are proposed. It was specified that there are some periods with an increased number of years which are characterized excessive precipitations fallen as downpours, that causes an extra filtration of groundwater. The tendencies of annual and long-term dynamics of area conditions as to water table data were investigated using bar charts (the case of some farms in Kalanchatsky district of Kherson region). Предложено статистический метод исследование развития подтопления мелиорированных территорий на основе статистического моделирования влияния природных и антропогенных факторов. В результате исследований выявлено, что за некоторыми периодами происходит увеличение годов с экстремальными суммами осадков и их выпадения у виде ливней, что обусловливает избыточную фильтрацию на уровень грунтовых вод. На основе гистограмм исследовано состояние и тенденцию годовой и многолетней динамики площадей за уровнями грунтовых вод на примере некоторых хозяйств Каланчацкого района Херсонской области. uk Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України Індуктивне моделювання складних систем Наукові статті Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території Article published earlier |
| spellingShingle | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території Нестеренко, О.М. Наукові статті |
| title | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території |
| title_full | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території |
| title_fullStr | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території |
| title_full_unstemmed | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території |
| title_short | Статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території |
| title_sort | статистичне моделювання впливу природних та антропогенних факторів на підтоплення території |
| topic | Наукові статті |
| topic_facet | Наукові статті |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/83673 |
| work_keys_str_mv | AT nesterenkoom statističnemodelûvannâvplivuprirodnihtaantropogennihfaktorívnapídtoplennâteritoríí |