Анализ речного стока для прогнозирования наводнений в бассейне реки Кабул

Мохаммад Асем Маяр¹*, Хамидулла Асади², Джонатан Нельсон³

¹ Кабульский политехнический университет, Афганистан

² Организация по развитию навыков и оказанию социальных услуг (Organization for Skill Development and  Social Services, OSDSS), Афганистан

³ Геологическая служба США (USGS), США

* для корреспонденции: assem.mayar@hotmail.com

Хамидулла Асади: asady.hamidullah@gmail.com; Джонатан Нельсон: jmn@usgs.gov

3 марта, 2020

Аннотация

В Афганистане стихийные бедствия в виде наводнений представляют существенную угрозу и несут с собой масштабный социально-экономический ущерб.  Ввиду недостатка исторических данных и длительных периодов, для которых данные вообще отсутствуют, прогнозы наводнений, как правило, характеризуются высокой степенью неопределенности.  Гидрологические данные доступны по периодам до и после гражданской войны на территории страны.  На фоне изменения климата данный существенный временной разрыв в данных приводит к «рассечению» последовательности набора данных на два, что затрудняет применение одного из них в отдельности для прогнозирования параметров наводнений.  В рамках настоящего исследования в первую очередь два (до- и послевоенный) набора данных были сопоставлены между собой с целью анализа изменений речного стока, что касается пиковых периодов и колебаний.  Далее, для анализа качества прогнозирования было изучено влияние изменений речного стока на пиковые паводковые явления для каждого периода повторяемости.  Результаты исследования показывают, что пиковые значения соответствующих стихийных бедствий увеличились, а средний расход в бассейне уменьшился во второй период.  Результаты анализа колебаний указывают на изменение количества дней с высоким и низким расходом за последний период.  Также анализ повторяемости наводнений демонстрирует, что использование данных лишь за один (до- или послевоенный) период для прогнозирования интервалов повторяемости дает значительный разброс результатов.  Вместе с тем, анализ с применением комбинированного набора данных позволяет получать достаточно взвешенную оценку параметров наводнений.   Кроме этого, сопоставление пиковых значений характеристик наводнений, спрогнозированных на основе данных для первого периода и комбинированного набора данных, показывает, что они имеют тенденцию к повышению.

Для цитирования: Маяр, М. А., Асади, Х., & Нельсон, Д. (2020). Анализ речного стока в бассейне реки Кабул для прогнозирования наводнений. Центральноазиатский журнал исследований водных ресурсов, 6(1), 1–18. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-1/1-18.rus

How to cite: Mayar, M. A., Asady, H., & Nelson, J. (2020). Analiz rechnogo stoka v bassejne reki Kabul dlja prognozirovanija navodnenij [River flow analyses for flood projection in the Kabul River Basin]. Central Asian Journal of Water Research, 6(1), 1–17. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-1/1-18.rus [in Russian]

Список литературы

1. Alfieri, L., Burek, P., Feyen, L. and Forzieri, G., 2015. Global warming increases the frequency of river floods in Europe. Hydrology and Earth System Sciences. Vol. 19, pp. 2247–2260. Available at: https://doi.org/10.5194/hess-19-2247-2015.
2. ASDC. Afghanistan Spatial Data Center — ASDC/IMMAP (Web, map, dashboard, infographic). Afghanistan. Available online at: http://asdc.immap.org/. (Verified on 16 June 2019).
3. Bartles, M., Brunner, G., Fleming, M., Faber, B. and Slaughter, J., 2016. HEC-SSP Statistical Software Package User’s Manual, Version 2.1. ed. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center, Davis, CA 95616. Available at: https://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ssp/documentation.aspx.
4. Brunner, G. and Fleming, M., 2010. HEC-SSP Statistical Software Package. US Army Corps Eng. Inst. Water Resour. Hydrol. Eng. Cent. HEC. Available at: https://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ssp/.
5. CRED/EM-DAT data. Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED) — International Disaster database (EM-DAT),. Available at: https://www.emdat.be/. (Verified on 16 June 2019).
6. NSIA, 2018. Afghanistan Statistical Year Book 2017 — 18. Issue 39. National Statistics and Information Authority (NISA). Kabul Afghanistan. Available at: https://www.nsia.gov.af:8080/wp-content/uploads/2019/04/Afghanistan-Statistical-Year-book-2017-18-3.pdf.
7. England Jr, J., Cohn, T., Faber, B., Stedinger, J., Thomas Jr, W., Veilleux, A., Kiang, J. and Mason, R., 2015. Guidelines for determining flood flow frequency. Bull. 17C US Geol. Surv. Tech. Methods. Available at: https://acwi.gov/hydrology/Frequency/b17c/archive/bulletin17c_draft_for_public_review.pdf.
8. Favre, A. and Kamal, G.M., 2004. Watershed atlas of Afghanistan. Kabul (Afghanistan). Available at: http://aizon.org/watershed_atlas.htm.
9. Hagen, E., Shroder Jr, J., Lu, X. and Teufert, J.F., 2010. Reverse engineered flood hazard mapping in Afghanistan: A parsimonious flood map model for developing countries. Quaternary International, Vol. 226, pp. 82–91. Available at: https://doi.org/10.1016/j.quaint.2009.11.021
10. Hagen, E. and Teufert, J., 2009. Flooding in Afghanistan: A crisis, in: Threats to Global  Water Security. Springer, pp. 179–185. Available at: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-90-481-2344-5_19.
11. Haritashya, U.K., Bishop, M.P., Shroder, J.F., Bush, A.B.G. and Bulley, H.N.N., 2009.   Space-based assessment of glacier fluctuations in the Wakhan Pamir, Afghanistan. Climatic Change, Vol. 94, pp. 5–18. Available at: https://doi.org/10.1007/s10584-009-9555-9.
12. 12.Interagency Advisory Committee on Water Data, 1982. Guidelines for determining flood   flow frequency. US Geological Survey Reston, VA. Available at: https://water.usgs.gov/osw/bulletin17b/dl_flow.pdf.
13. Najmuddin, O., Deng, X., Bhattacharya, R., Najmuddin, O., Deng, X. and Bhattacharya, R.,   2018. The Dynamics of Land Use/Cover and the Statistical Assessment of Cropland Change Drivers in the Kabul River Basin, Afghanistan. Sustainability, Vol. 10, No. 423. Available at: https://doi.org/10.3390/su10020423.
14. .Omar, M.H., 2018. Drought analysis of the Kabul River Basin using hydrologic data (M.Sc.        Thesis). Kabul Polytechnic University, Kabul Afghanistan.
15. .Sadid, N., Haun, S. and Wieprecht, S., 2017. An overview of hydro-sedimentological  characteristics of intermittent rivers in Kabul region of Kabul river basin. International Journal of River Basin Management, Vol. 15, pp. 387–399. Available at: https://doi.org/10.1080/15715124.2017.1321004.
16. 16.Sarikaya, M.A., Bishop, M.P., Shroder, J.F. and Olsenholler, J.A., 2012. Space-based observations of Eastern Hindu Kush glaciers between 1976 and 2007, Afghanistan and Pakistan. Remote Sensing Letters, Vol. 3, pp. 77–84. Available at: https://doi.org/10.1080/01431161.2010.536181.
17. Vick, M.J., 2014. Steps towards an Afghanistan–Pakistan water-sharing agreement. International Journal of Water Resources Development, Vol. 30, No. 2, pp. 224-229, Available at:  https://doi.org/10.1080/07900627.2014.886471.
18. .Westfall, A., Latkovich, V., 1966. Surface water resources investigations plan for Afghanistan. USGS. Available at: http://afghandata.org:8080/jspui/bitstream/azu/3547/1/azu_acku_pamphlet_hd1698_a3_w47_1966_w.pdf.
19. WFP, UNEP, NEPA, N.E.P.A., 2016. Climate change in Afghanistan: What does it mean for rural livelihoods and food security? Afghanistan. Available at: https://www.wfp.org/publications/climate-change-afghanistan-what-does-it-mean-rural-livelihoods-and-food-security.
20. .World Bank, 2010. Afghanistan — Scoping Strategic Options for Development of the Kabul  River Basin: A Multisectoral Decision Support System Approach. World Bank, Washington,  DC. Available at: http://documents.worldbank.org/curated/en/319391468185978566/Afghanistan-Scoping-strategic-options-for-development-of-the-Kabul-River-Basin-a-multisectoral-decision-support-system-approach.