- PII
- S3034538325020051-1
- DOI
- 10.7868/S3034538325020051
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 157 / Issue number 2
- Pages
- 224-244
- Abstract
- The Moscow agglomeration has a high proportion of impermeable surfaces, which leads to a specific water regime characterized by frequent short-term floods due to the rapid response of the catchment area to precipitation. For one of the largest tributaries of the Moskva River in the capital, the Setun River, the SWMM model was able to reproduce the passage of extreme flood events in 2020–2023. The model was calibrated using 30-minute monitoring data on water discharge and 10-minute precipitation rates obtained by interpolating to the center of the catchment. The performance of the model was assessed using relative error (RE) and coefficient of determination (R²). The calibration and verification results showed a good correlation between the modeled and measured maximum water discharges (R² = 0.77) with relative errors ranging from 2 to 56%. The most accurate results were obtained for flood events with peak flow rates exceeding 15 m³/s.
- Keywords
- урбанизированные территории паводочный сток Московская агломерация SWMM экстремальные осадки
- Date of publication
- 02.06.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 54
References
- 1. Бефани Н.Ф. Прогнозирование дождевых паводков на основе территориально общих зависимостей. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 184 с.
- 2. Болгов М.В., Арефьева Е.В., Завьялова Е.В. Вопросы моделирования и прогнозирования затопления городских территорий на основе использования специальных программных комплексов и данных дистанционных измерений метеорологических характеристик // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2020. № 3 (46). С. 19–29.
- 3. Болгов М.В., Зайцева А.В., Завьялова Е.В. Оценка диффузного стока с территории г. Ростов на основе методов математического моделирования // Сб. докл. международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова "Четвертые Виноградовские Чтения. Гидрология: от познания к мировоззрению" / Под ред. О.М. Макарьевой, А.А. Землянсковой. СПб.: Изд-во ВВМ, 2020. С. 41–47.
- 4. Борщ С.В., Христофоров А.В., Юмина Н.М. Статистический анализ в гидрологических прогнозах. М.: Гидрометецентр России, 2018. 160 с.
- 5. Брусова Н.Е., Кузнецова И.Н., Нахаев М.И. Особенности режима осадков в Московском регионе в 2008–2017 гг. // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2019. № 1. С. 127–172.
- 6. Гандин Л.С., Каган. Р.Л. Статистические методы интерпретации метеорологических данных. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 359 с.
- 7. Климат Москвы (Особенности климата большого города) / Под ред. А.А. Дмитриева, Н.П. Бессонова. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 320 с.
- 8. Соколов Д., Чалов С., Терешина М., Ерина О., Шинкарева Г. Особенности гидрологического режима урбанизированной реки Сетуни // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: тр. VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Пермь, 27–30 мая 2021 года. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2021. Т. 834. С. 180–185. https://doi.org/10.1088/1755-1315/834/1/012024
- 9. Стулов Е.А. Влияние города Москвы на усиление летних осадков // Метеорология и гидрология. 1993, Вып. 11. С. 34–41.
- 10. Терский П., Цыпленков А., Морейдо В., Самохин М., Соколов Д. Восстановление рядов стока воды малоизученной городской реки Сетунь (г. Москва) на основе данных натурных наблюдений и гидрологического моделирования // Материалы международного симпозиума "Инженерная экология — 2023", Москва, 05–07 декабря 2023 г. / Под ред. Ф.А. Мкртчяна. М.: РНТОРЭС им. А.С. Попова, 2023. С. 142–146.
- 11. Цыпленков А.С., Черницова О.В., Кошелева Н.Е., Чалов С.Р. ГИС-моделирование баланса наносов и загрязняющих веществ в бассейне Р. Сетунь (Москва) // Инженерная экология — 2021: Доклады международного симпозиума, Москва, 1–3 декабря 2021 г. / Под ред. Ф.А. Мкртчяна. М.: РНТОРЭС им. А.С. Попова, 2021. С. 172–176.
- 12. Ярынич Ю.И., Варенцов М.И., Платонов В.С., Степаненко В.М., Чернокульский А.В., Давлетшин С.Г., Дронова Е.А. Влияние московского мегаполиса на осадки теплого периода в зависимости от крупномасштабных атмосферных условий // Водные ресурсы. 2023. Т. 50. № 5. С. 550–560.
- 13. Chow M.F., Yusop Z., Toriman M.E. Modelling runoff quantity and quality in tropical urban catchments using Storm Water Management Model // International Journal of Environmental Science and Technology. 2012. V. 9. № 4. P. 737–748. https://doi.org/10.1007/s13762-012-0092-0
- 14. Gerasimova M.I., Chernitsova O.V., Vasil'chuk J.Y., Kosheleva N.E. GIS mapping of the soil cover of an urbanized territory: drainage basin of the Setun river in the west of Moscow (Russian Federation) // Geography, Environment, Sustainability. 2024. V. 17. № 2. P. 131–138. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2024-3136
- 15. Hung C.L.J., James L.A., Carbone G.J., Williams J.M. Impacts of combined land-use and climate change on streamflow in two nested catchments in the Southeastern United States // Ecological Engineering. 2020. V. 143. 105665. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.105665
- 16. Kong D., McVicar T.R., Xiao M., Zhang Y., Peña-Arancibia J.L., Filippa G., Xie Y., Gu X. phenofit: An R package for extracting vegetation phenology from time series remote sensing // Methods in Ecology and Evolution. 2022. V. 13. № 7. P. 1508–1527. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13870
- 17. Li C., Liu M., Hu Y., Gong J., Xu Y. Modeling the quality and quantity of runoff in a highly urbanized catchment using storm water management model // Polish Journal of Environmental Studies. 2016. V. 25. № 4. P. 1573–1581. https://doi.org/10.15244/pjoes/60721
- 18. Rhugwasanye C., Agarwal S., Chappidi H.R., Kottapalli R.L. Bujumbura urban flood simulation based on SWMM model // AIP Conference Proceedings. 2023. V. 2707. 040013. https://doi.org/10.1063/5.0143108
- 19. Rossman L., Simon M. Storm Water Management Model User's Manual Version 5.2. Cincinnati: Center for Environmental Solutions and Emergency Response, Office of Research and Development, U.S. Environmental Protection Agency, 2022. 424 p.
- 20. Savitzky A., Golay M.J.E. Smoothing and Differentiation of Data by Simplified Least Squares Procedures // Analytical Chemistry. 1964. V. 36. № 8. P. 1627–1639. https://doi.org/10.1021/ac60214a047
- 21. Skougaard Kaspersen P., Hoegh Ravn N., Arnbjerg-Nielsen K., Madsen H., Drews M. Comparison of the impacts of urban development and climate change on exposing European cities to pluvial flooding // Hydrology and Earth System Sciences. 2017. V. 21. № 8. P. 4131–4147. https://doi.org/10.5194/hess-21-4131-2017
- 22. Sokolov D., Chalov S., Tereshina M., Erina O., Shinkareva G. Hydrological regime of the urban Setun River // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 834. 012024. https://doi.org/10.1088/1755-1315/834/1/012024
- 23. Sokolov D.I., Erina O.N., Tereshina M.A., Puklakov V.V. Impact Of Mozhaysk Dam On The Moscow River Sediment Transport // Geography, Environment, Sustainability. 2020. V. 13. № 4. P. 24–31. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2019-150
- 24. Tereshina M., Erina O., Sokolov D., Efimova L., Kasimov N. Nutrient dynamics along the Moskva River under heavy pollution and limited self-purification capacity // E3S Web of Conferences. 2020. V. 163. 05014. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016305014
- 25. Varentsov M., Wouters H., Platonov V., Konstantinov P. Megacity-induced mesoclimatic effects in the lower atmosphere: A modeling study for multiple summers over Moscow, Russia // Atmosphere. 2018. V. 9. № 2. 50. https://doi.org/10.3390/atmos9020050
