Определены факторы формирования максимального стока рек лесостепной и степной зон Украины, проанализированы особенности обоснования параметров их расчетной схемы. Предложена новая расчетная схема операторного вида для определения максимальных расходов воды, изложена методика оценки точности данной схемы. Рассмотрено влияние типа подстилающей поверхности на слой стока весеннего половодья. На основании геометрической схематизации склонового и руслового гидрографов приведены методы расчета максимального стока, а также максимальный модуль склонного притока.

Получены расчетные значения характеристик склонового притока в период весеннего половодья на реках Подольской возвышенности. Выполнена оценка влияния местных факторов на продолжительность склонового притока и обобщение этого параметра по территории.

Досліджено природні умови формування максимального стоку, проаналізовано розрахункові схеми з метою визначення максимальних витрат води весняної повені за відсутністю даних спостережень. Розроблено та визначено параметри розрахункових формул для річок Північно-Західного регіону України (Волинське, Мале, Житомирське та Київське Полісся, Волинська височина). Доведено недосконалість формули СНиП 2.01.14-83, але оскільки вона до цього часу є нормативною, проведено дослідження щодо уточнення її параметрів для досліджуваного регіону з використанням матеріалів стаціонарної гідрологічної мережі до 1994 р. включно. Більш генетично обгрунтованою є розрахункова схема для обчислення максимальних витрат весняної повені з припливом води у річкову мережу. Вдосконалено структуру регіональної формули В.І.Мокляка, розроблено рекомендації щодо визначення параметрів даної формули. Використано балансовий метод визначення інтенсивності схилового припливу шляхом ретрансформації витрат води в замикаючому створі.

Проаналізовано процеси формування весняної повені та розроблено метод довгострокового просторового прогнозу максимальних витрат води. Здійснено районування території південно-західної частини лісової зони за умовами формування весняного водопілля. На базі розробленої схеми районування обгрунтовано прогнозні залежності максимальних модулів від величин максимальних запасів води у сніговому покриві та з урахуванням основних факторів весняної повені. Запропоновано прогнозну схему для обчислення максимальних витрат, зумовлених повінню на річках, а також методику для переходу від прогнозних значень модульних коефіцієнтів до максимальних витрат води весняної повені на річках.

На підставі аналізу сучасної нормативної бази запропоновано варіант формули максимального стоку об'ємного типу та реалізовано її на об'єктах річок басейну р.Сіверський Донець. Удосконалено науково-методичну базу СНіП 2.01.14-83 для проектування розрахункових гідрографів стоку весняного водопілля в басейні р. Сіверський Донець (в частині розрахунку максимальних витрат води, визначення коефіцієнтів несиметричності гідрографів стоку, тривалості підйому водопіль та перехідних коефіцієнтів від миттєвих витрат води до їх середньодобових значень), визначенні потенційних максимальних модулів стоку весняного водопілля в басейні р. Сіверський Донець 1 %-ої ймовірності перевищення.

Обоснован вариант расчётной методики для нормирования характеристик максимального стока весеннего половодья.

Рассмотрены методы многомерного статистического анализа для уточнения статистических параметров временных рядов весеннего половодья. Использованы материалы наблюдений по 70 гидрологическим объектам левобережных притоков Днепра. Приведен анализ эффективности применения аппарата совместного анализа при уточнении статистических оценок временных рядов характеристик весеннего половодья.

На основі архівних даних виконано аналіз видатних водопіль в басейні р. Десна, визначено кількісні гідрометеорологічні характеристики, які обумовили їх формування. У каталозі розміщено дані про дати початку, закінчення, тривалість водопіль та їх підйому, максимальні строкові витрати води, шари та об'єми стоку, кількість опадів, температуру повітря, запаси води в сніговому покриві, глибину промерзання грунту, а також цифрові мапи гідрометеорологічних характеристик.

На основании архивных данных выполнен анализ выдающихся половодий в бассейне р. Десна, определены количественные гидрометеорологические характеристики, которые обусловливали их формирование. В каталоге размещены данные о датах начала, окончания, продолжительности половодий и их подъёма, максимальных расходах воды, слоях и объёмах стока, количестве атмосферных осадков, температуре воздуха, запасах воды в снежном покрове и глубине промерзания почвы, а также цифровые карты гидрометеорологических характеристик.

On the base of archival data outstanding floods in the basin of the Desna River were analyzed, quantitative hydrometeorological characteristics that determine their formation were defined. There are data of the dates of start, end, duration of floods and the duration of their recovery, the maximal water discharge, layers and volumes of runoff, rainfall, air temperature, snowcoverwaterequivalent and depth of frost penetration, as well as digital maps of meteorological characteristics in the catalog.

Проаналізовано основні фактори формування весняного водопілля на правобережних притоках р. Прип'ять: запаси води у сніговому покриві, запаси вологи в грунтовому покриві та глибина промерзання грунту. Виявлено зміни вказаних факторів.

Проанализированы основные факторы формирования весеннего половодья на правобережных притоках Припяти: запасы воды в снежном покрове, запасы влаги в почвенном покрове и глубина промерзания почвы. Выявлены изменения указанных факторов.

The main factors of the spring flood forming on the right-bank tributaries of the Pripyat river basin were analysed, such as: moisture reserves in snow cover, moisture reserves in the soil surface, soil freezing deeps. The changes in the factors were identified.

Зауважено, що використання ГІС для відображення континуального розподілу гідрометеорологічних характеристик, особливо за умов недостатності геоданих, потребує розробки методики інтерполяції саме гідрометеорологічних величин. Розроблено цифрові карти басейну р. Десна на основі обрахованих середньобагаторічних значень характеристик весняного водопілля: суми опадів за період весняного водопілля та максимальних запасів води в сніговому покриві. У першому наближенні узагальнено чинники, що впливають на кінцеву статистичну точність і достовірність інтерполяційної поверхні.

Отмечено, что использование ГИС для отображения континуального распределения гидрометеорологических характеристик, особенно в условиях недостаточности геоданных, требует разработки методики интерполяции именно гидрометеорологических величин. Разработаны цифровые карты бассейна р. Десна на основе рассчитанных среднемноголетних значений характеристик весеннего половодья: суммы осадков за период весеннего половодья и максимальных запасов воды в снежном покрове. В первом приближении обобщены факторы, влияющие на конечную статистическую точность и достоверность интерполяционной поверхности.

Using GIS for mapping the continuous distribution of hydrometeorological characteristics, in conditions of geodata limitation, requires the development of interpolation methods, exactly for these hydrometeorological variables. In this publication, digital maps of Desna River Basin were produced based on calculated normal annual values of spring flood characteristics: sums of precipitation for the spring flood period and snow water equivalent. First attempt was made to generalize factors affecting theresulting statistical accuracy and validity.

Розглянуто нормування характеристик максимального стоку весняного водопілля в басейні р. Дністер на базі структури граничної інтенсивності: із застосуванням шарів стоку для гірської (Карпатської) частини басейну та максимальних снігозапасів - для середньої (Подільської) та нижньої (Причорноморської) частин басейнів та доведення її до практичного використання. Базовим параметром у першому випадку є шар стоку весняного водопілля. Розподіл за територією шарів стоку у гірській (Карпатській) частині басейну Дністра обумовлено їх висотним положенням. Іншим підходом до розрахунку є використання як базової характеристики максимальних снігозапасів до початку сніготанення й опадів в період водопілля, а також коефіцієнтів стоку. Просторове узагальнення середньобагаторічних величин максимальних запасів води у сніговому покриві на початок весняного водопілля на відкритій місцевості та коефіцієнтів стоку представлено у вигляді карт. Складовими розрахункової схеми в обох випадках є такі параметри, як трансформаційна функція, що залежить від співвідношення тривалості руслового добігання та припливу води зі схилів до руслової мережі; коефіцієнт русло-заплавного регулювання, який узагальнений залежно від площі водозборів; коефіцієнт трансформації під впливом водосховищ і ставків проточного типу, який визначається з урахуванням залежності середнього багаторічного шару стоку весняного водопілля від висоти місцевості та перехідний коефіцієнт від опорної забезпеченості 1 % до інших, який надається у табличній формі.

В умовах інтеграції України у Європейський Союз, під час впровадження основних положень Директиви 2007/60/ЄС, яка передбачає оцінку потенційних ризиків гідрологічного характеру, мають враховуватися довгострокові чинники їх формування, зокрема, наслідки змін клімату і тенденції змін водного режиму річок. У зв'язку з цим, за наявності на даний час багаторічних тенденцій до зменшення як шарів (об'ємів) стоку, так і максимальних витрат води весняних водопіль на річках України актуальним завданням є визначення на сучасних вихідних даних як середньобагаторічних значень цих характеристик, так і різної ймовірності їх перевищення. Вперше авторами дослідження реалізовано операторну модель формування стоку для визначення середньобагаторічних величин максимальних витрат води весняного водопілля в басейні р. Південний Буг, де як базові параметри використано метеорологічні характеристики (снігозапаси і опади) та коефіцієнти стоку. Модель застосовано для визначення максимальних модулів стоку весняних водопіль для річок з широким діапазоном площ водозборів, що знаходяться за різних фізико-географічних умов в межах басейну р. Південний Буг. Застосування операторної моделі надало змогу авторам розрахувати та узагальнити всі вхідні параметри розрахункової моделі, включно з тими, що одержані за даними спостережень (снігозапаси, опади) й тими, що не вимірюються на гідрометеорологічній мережі (коефіцієнти стоку, коефіцієнт часової нерівномірності та тривалість схилового припливу талодощових вод, трансформаційна функція розпластування повеневих хвиль під впливом руслового добігання, коефіцієнт русло-заплавного регулювання та ін.) в басейні р. Південний Буг. Перевірочні розрахунки щодо визначення середньобагаторічних величин максимальних модулів стоку весняних водопіль за операторною моделлю показали її задовільну відповідність вихідним даним, що надало змогу рекомендувати запропоновану методику до практичного застосування в басейні р. Південний Буг, у тому числі для річок, невивчених у гідрологічному відношенні.

В умовах інтеграції України у Європейський Союз, під час впровадження основних положень Директиви 2007/60/ЄС, яка передбачає оцінку потенційних ризиків гідрологічного характеру, мають враховуватися довгострокові чинники їх формування, зокрема, наслідки змін клімату і тенденції змін водного режиму річок. У зв'язку з цим, за наявності на даний час багаторічних тенденцій до зменшення як шарів (об'ємів) стоку, так і максимальних витрат води весняних водопіль на річках України актуальним завданням є визначення на сучасних вихідних даних як середньобагаторічних значень цих характеристик, так і різної ймовірності їх перевищення. Вперше авторами дослідження реалізовано операторну модель формування стоку для визначення середньобагаторічних величин максимальних витрат води весняного водопілля в басейні р. Південний Буг, де як базові параметри використано метеорологічні характеристики (снігозапаси і опади) та коефіцієнти стоку. Модель застосовано для визначення максимальних модулів стоку весняних водопіль для річок з широким діапазоном площ водозборів, що знаходяться за різних фізико-географічних умов в межах басейну р. Південний Буг. Застосування операторної моделі надало змогу авторам розрахувати та узагальнити всі вхідні параметри розрахункової моделі, включно з тими, що одержані за даними спостережень (снігозапаси, опади) й тими, що не вимірюються на гідрометеорологічній мережі (коефіцієнти стоку, коефіцієнт часової нерівномірності та тривалість схилового припливу талодощових вод, трансформаційна функція розпластування повеневих хвиль під впливом руслового добігання, коефіцієнт русло-заплавного регулювання та ін.) в басейні р. Південний Буг. Перевірочні розрахунки щодо визначення середньобагаторічних величин максимальних модулів стоку весняних водопіль за операторною моделлю показали її задовільну відповідність вихідним даним, що надало змогу рекомендувати запропоновану методику до практичного застосування в басейні р. Південний Буг, у тому числі для річок, невивчених у гідрологічному відношенні.

Запропоновано регіональну методику просторових прогнозів строків початку та проходження максимальних витрат води весняних водопіль (на прикладі басейну р. Дніпро в межах України), що надає змогу встановлювати строки водопіль в кожному році, незалежно від ступеня гідрометеорологічної вивченості водозборів. Оцінка методики прогнозу дозволяє рекомендувати її як консультації, а завчасність прогнозів змінюється залежно від географічного положення водозборів і поточних погодних умов конкретної весни. Прогностичні ймовірності строків весняних водопіль надають змогу характеризувати частоту їх виникнення у багаторічному періоді. На прикладі весняного водопілля 2017 - 2018 р. на річках басейну Дніпра встановлено, що в умовах змін клімату строки водопіль можуть зміщуватися як до більш ранніх, так і більш пізніх.

При застосуванні методів факторного та кластерного аналізу виконано гідрологічне районування за умовами формування весняного водопілля річок території басейну р. Південний Буг, яке дозволило виділити два однорідних гідрологічних райони. В межах цих районів розроблено регіональну методику довгострокових прогнозів характеристик весняного водопілля річок, яка основана на попередній типізації водопіль за їх водністю при виборі головних факторів формування весняного стоку, встановленні регіональних параметрів для довгострокового прогнозування шарів стоку та максимальних витрат води, визначенні їх ймовірнісних величин у багаторічному періоді при використанні трипараметричного гама-розподілу С. М. Крицького і М. Ф. Менкеля. Представлення прогнозних величин та їх забезпеченостей у багаторічному розрізі здійснюється у картографічній формі, що дає можливість просторового моніторингу розмірів очікуваних весняних водопіль. Регіональну методику довгострокових прогнозів характеристик весняного водопілля обґрунтовано й для невивчених у гідрологічному відношенні річок досліджуваної території. Виконана оцінка якості регіональної методики довгострокових прогнозів та її перевірка на даних незалежних років показала, що вона відноситься до категорій "добра" та "задовільна", що дозволяє рекомендувати її для практичного застосування. Для оцінки впливу майбутніх кліматичних змін на водний режим річок в період весняного водопілля розраховано коефіцієнти змін клімату (за даними кліматичних моделей сценарію RCP 4.5 періоду 2021 - 2050 рр.), які враховано при визначенні базових характеристик прогнозної методики, а також здійснено моделювання шарів весняного стоку в басейні р. Південний Буг у розглядуваний період.