Оценка сезонного водного баланса бассейна реки Абай в Эфиопии с использованием спутниковых баз данных и специализированной гидрологической модели

2022 / Том 12, номер 4(43) 2022 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Целью данной работы является исследование сезонного водного баланса бассейна р. Абай в Эфиопии с использованием спутниковых данных открытого доступа и гидрологической модели формирования водных ресурсов. Оценка водного баланса необходима для установления цен на воду и для оптимизации управления водными ресурсами. Проведенный анализ и теоретические исследования показали, что гидрологическое моделирование и дистанционное зондирование являются наиболее приемлемыми подходами для оценки водного баланса. В работе для оценки дефицита воды в засушливый период и избытка ее в сезон дождей были применены модели QGIS, на основе которых рассчитан сезонный водный баланс за шесть лет. При этом использовались метаданные GeoTIFF и дополнительная информация, включающая картографическую проекцию, системы координат, эллипсоиды, базовые данные, необходимые для установления точной пространственной привязки файла. Для анализа водного баланса потребовалась информация, включающая данные по испарению, осадкам, поверхностному стоку и по наземным запасам воды в бассейне р. Абай. Результаты расчетов показали, что в сезон дождей наблюдался существенный избыток воды, а в сухой сезон - ее дефицит. Полученные цифровые значения были использованы для моделирования времени засухи и наводнения, управления городскими дренажными системами и орошением в сельском хозяйстве.

Ключевые слова:

QGIS,данные GLDAS,водный баланс,зональная статистика,сезонное изменение воды,сухой сезон,сезон дождей

Авторы:

• Чупин Виктор Романович
• Йоше Агегнеху Китанбо

Библиографический список:

1. Velpuri N. M., Senay G. B., Asante K. O. A multi-source satellite data approach for modelling Lake Turkana water level: calibration and validation using satellite altimetry data // Hydrology and Earth System Sciences. 2012. Vol. 16. P. 1-18. https://doi.org/10.5194/hess-16-1-2012.
2. Ferguson H., Znamensky V. Methods of computation of the water balance of large lakes and reservoirs: A contribution to the International Hydrological Programme (Studies and reports in hydrology). Vol. I. Methodology. UNESCO. Paris: Studies and Reports in Hydrology, 1981.
3. Mahe G., Lienou G., Descroix L., Bamba F., Paturel J. E., Laraque A., et al. The rivers of Africa: witness of climate change and human impact on the environment // Hydrological Processes. 2013. Vol. 27. Iss. 15. P. 2105-2114. https://doi.org/10.1002/hyp.9813.
4. Sutcliffe J. V., Petersen G. Lake Victoria: derivation of a corrected natural water level series // Hydrological Sciences Journal. 2007. Vol. 52. Iss. 6. P. 1316-1321. https://doi.org/10.1623/hysj.52.6.1316.
5. Haregeweyn N., Tsunekawa A., Tsubo M., Meshesha D., Adgo E., Poesen J., et al. Analyzing the Hydrologic Effects of Region-Wide Land and Water Development Interventions: A Case Study of the Upper Blue Nile Basin // Regional Environmental Change. 2016. Vol. 16. P. 951-966. https://doi.org/10.1007/s10113-015-0813-2.
6. Cherinet A. A., Yan D., Wang H., Song X., Qin T., Kassa M. T., et al. Impacts of Recent Climate Trends and Human Activity on the Land Cover Change of the Abbay River Basin in Ethiopia // Advances in Meteorology. 2019. P. 5250870. https://doi.org/10.1155/2019/5250870.
7. Tekleab S., Mohamed Y., Uhlenbrook S. Hydro-Climatic Trends in the Abey/Upper Blue Nile Basin, Ethiopia // Physics and Chemistry of the Earth. Parts A/B/C. 2013. Vol. 61-62. P. 32-42. https://doi.org/10.1016/j.pce.2013.04.017.
8. Tefera A. H. Application of water balance model simulation for water resource assessment in upper blue nile of north ethiopia using hec-hms by gis and remote sensing: case of beles river basin // International Journal of Hydrology. 2017. Vol. 1. Iss. 7. P. 222-227. ttps://doi.org/10.15406/ijh.2017.01.00038.
9. Wagener T., Sivapalan M., Troch P. A., McGlynn B. L., Harman C. J., Gupta H. V., [et al.]. The future of hydrology: An evolving science for a changing world // Water Resources Research. 2010. Vol. 46. No. 5. P. 05301. https://doi.org/10.1029/2009WR008906.
10. Bracht-Flyr B., Istanbulluoglu E., Fritz S. A hydro-climatological lake classification model and its evaluation using global data // Journal of Hydrology. 2013. Vol. 486. P. 376-383. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.02.003.
11. Taboada-Castro M. M., Rodríguez-Blanco M. L., Taboada-Castro M. T. Assessment of seasonal variations in stream water by principal component analysis // ECOSUD-2007. Ecology and the Environment, 2007. Vol. 106. P. 10. https://doi.org/10.2495/ECO070511.
12. Belkhiri L., Tiri A., Mouni L. Chapter 2. Assessment of heavy metals contamination in groundwater: A case study of the South of Setif Area, East Algeria. In book: Achievements and Challenges of Integrated River Basin Management. Eds. Dejan Komatina. 2018. P. 18-31. https://doi.org/10.5772/intechopen.75734.
13. Cherinet A., Yan D., Wang H., Song X., Qin T., Kassa M., [et al.]. Climate Trends of Temperature, Precipitation and River Discharge in the Abbay River Basin in Ethiopia // Journal of Water Resource and Protection. 2019. № 11. P. 1292-1311. https://doi.org/10.4236/jwarp.2019.1110075.
14. Xianghong Che, Min Feng, Joe Sexton, Saurabh Channan, Qing Sun, Qing Ying, [et al.]. Landsat-Based Estimation of Seasonal Water Cover and Change in Arid and Semi-Arid Central Asia (2000-2015) // Remote Sens. 2019. Vol. 11. P. 1323. https://doi.org/10.3390/rs11111323.
15. Woodward J. C., Macklin M. G., Krom M. D., Williams M. A. J. Chapter 13. The Nile: Evolution, Quaternary River Environments and Material Fluxes. In: A. Gupta, Eds. Book: Large Rivers: Geomorphology and Management. Chichester: Wiley, 2007. P. 261-292. https://doi.org/10.1002/9780470723722.ch13
16. Raja Shoaib Zahoor, Haider Bin Shakeel, Muzammil Munir, Hassan Raza. Assessment of groundwater quality for drinking purposes in Jhang city, Punjab // International Journal of Hydrology. 2022. Vol. 6. No. 5. P. 172-176.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 28 раз