Динамика площади и объема Чернореченского водохранилища (Севастополь)

А. А. Алескерова1, *, П. Н. Лишаев1, Н. В. Василенко1, А. А. Кубряков1, С. В. Станичный1, М. Г. Гречушникова2

1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

2 Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия

* e-mail: annete08@mail.ru

Аннотация

Цель исследования – количественная оценка динамики площади и объема Чернореченского водохранилища (основного источника водоснабжения Севастополя). На основе анализа оптических спутниковых данных Sentinel-2 (164 снимка) с пространственным разрешением 10 м за 2015‒2026 гг. разработан и протестирован автоматический алгоритм определения площади водной поверхности на основе нормализованного разностного водного индекса с адаптивными пороговыми значениями для различных сезонов. Полученные данные о площади водного зеркала интегрированы с батиметрической моделью для расчета объема водохранилища. Результаты сопоставлены с данными реанализа осадков MERRA-2. Установлено, что минимальные значения объема водохранилища наблюдались в январе 2021 г. (7.4 млн м³ при площади 178.1 га) после маловодного 2020 года, а также в сентябре 2025 г. Максимальный объем за исследуемый период не превышал 45.7 млн м³, что на 23 % меньше проектного полезного объема. Выявлена положительная корреляция между количеством осадков и площадью водохранилища с учетом инерционности гидрологической системы. Разработанная методика может быть использована для мониторинга других водохранилищ региона.

Ключевые слова

Чернореченское водохранилище, спутниковый мониторинг, Sentinel-2, NDWI, батиметрия, объем водохранилища, площадь водного зеркала, Крым

Благодарности

Исследование выполнено в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по теме FNNN-2024-0012 «Анализ, диагноз и оперативный прогноз состояния гидрофизических и гидрохимических полей морских акваторий на основе математического моделирования с использованием данных дистанционных и контактных методов измерений».

Информация об авторах

Алескерова Анна Адиловна, старший научный сотрудник, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат географических наук, SPIN-код: 5796-2254, ORCID: 0000-0003-1451-3440, ResearcherID: F-2966-2017, Scopus Author ID: 57021552600, annete08@mail.ru

Лишаев Павел Николаевич, научный сотрудник, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат физико-математических наук, SPIN-код: 2241-1505, Scopus Author ID: 57193071072, ResearcherID: A-7770-2019, ORCID ID: 0000-0002-5259-3309, pavellish@mail.ru

Василенко Надежда Вадимовна, младший научный сотрудник, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), SPIN-код: 4710-2532, ResearcherID: JZT-8108-2024, Scopus Author ID: 57358387000, nadinkot.nk@gmail.com

Кубряков Арсений Александрович, заместитель директора по научной работе, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), доктор физико-математических наук, SPIN-код: 4371-8879, Scopus Author ID: 37072750100, WoS ResearcherID: F-8921-2014, ORCID ID: 0000-0003-3561-5913, arskubr@yandex.ru

Станичный Сергей Владимирович, старший научный сотрудник, Морской гидрофизический институт РАН (299011, Россия, г. Севастополь, ул. Капитанская, д. 2), кандидат физико-математических наук, SPIN-код: 8146-9454, ORCID: 0000-0002-1033-5678, ResearcherID: F-8915-2014, Scopus Author ID: 6602344280, sstanichny@mail.ru

Гречушникова Мария Георгиевна, ведущий научный сотрудник, ФГБОУ ВO МГУ имени М. В. Ломоносова, географический факультет (119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы), кандидат географических наук, SPIN-код: 1711-9800, ORCID: 0000-0001-6376-2473, ResearcherID: L-5317-2013, Scopus Author ID: 6507726807, allavis@mail.ru

Для цитирования

Алескерова А. А., Лишаев П. Н., Василенко Н. В., Кубряков А. А. и др. Динамика площади и объема Чернореченского водохранилища (Севастополь) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2026. № 2. С. 43–56. EDN JNUHPE.

Aleskerova, A.A., Lishaev, P.N., Vasilenko, N.V., Kubryakov, A.A., Stanichny, S.V. and Grechushnikova, M.G., 2026. Dynamics of the Area and Volume of the Chernorechenskoe Reservoir (Sevastopol). Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 43–56.

Список литературы

  1. Олиферов А. Н., Тимченко З. В. Реки и озера Крыма. Симферополь : ДОЛЯ, 2005. 214 с.
  2. Дегтерев А. Х. Заполняемость водохранилищ Крыма в период перекрытия Северо-Крымского канала. Севастополь : СевГУ, 2022. 70 с. EDN RJSBBI.
  3. Волосухин Я. В. Безопасность сооружений Чернореченского водохранилища, используемого для водоснабжения г. Севастополя // Природообустройство. 2019. № 5. С. 57–64. EDN RDKGOS.
  4. Артеменко В. М., Бадюков Д. Д., Иванов В. А., Кондратьев С. И. и др. Гидролого-гидрохимические особенности вод Чернореченского водохранилища в летний период // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2003. Вып. 9. С. 67–75. EDN ZREIOB.
  5. Миньковская Р. Я., Демидов А. Н., Наривончик С. В. Влияние стока реки Черной (Севастопольский регион) на устьевое взморье во время паводков // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2024. Т. 6, № 2. С. 138–156. EDN XCUXSV. https://doi.org/10.34753/HS.2024.6.2.138
  6. Василенко В. А. Водные ресурсы – сдерживающий фактор социально-экономического развития Крыма // Регион: экономика и социология. 2019. № 4. С. 245–267. EDN IGANQQ. https://doi.org/10.15372/REG20190411
  7. Кобечинская В. Г., Ярош О. Б., Ивашов А. В., Апостолов В. Л. Проблемы качества питьевой воды западной части Крыма // Вода и экология: проблемы и решения. 2020. № 3. С. 50–62. EDN IGFEBF. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2020.25.3.50-62
  8. Гречушникова М. Г., Косицкий А. Г., Айбулатов Д. Н., Школьный Д. И. и др. Трансформация стока воды и осадконакопление Чернореченского водохранилища // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2020. № 1. С. 97–104. EDN FTGXRT.
  9. Пискун Е. И., Камынина А. А. Динамический анализ факторов влияния на уровень жизни города Севастополя // Хроноэкономика. 2021. № 2. С. 67–74. EDN QFRQPD.
  10. Миньковская Р. Я. Водный баланс Севастопольского региона // Доповіді НАН Українi. 2009. № 3. С. 137–140.
  11. Прусов А. В., Миньковская Р. Я., Овчаренко И. А. Резерв пресноводных ресурсов Севастопольского региона // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2009. Вып. 19. С. 143–153. EDN YKTSYJ.
  12. Каюкова Е. П., Юровский Ю. Г. Водные ресурсы Крыма // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2016. № 1. С. 25–32. EDN VSNYMV.
  13. Николенко И. В., Каримов Э. А., Боков С. А., Авдеева Д. В. Анализ потерь водных ресурсов из водохранилищ естественного стока Республики Крым и г. Севастополя // Строительство и техногенная безопасность. 2022. № 27. С. 111–123. EDN ZZCBCN.
  14. Шинкаренко С. С., Солодовников Д. А., Барталев С. А., Васильченко А. А. и др. Динамика площадей водохранилищ полуострова Крым // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2021. Т. 18, № 5. С. 226–241. EDN RXFZGU.
  15. Игнатьева М. Н. Применение дистанционных методов исследования для анализа изменения площади Чернореченского водохранилища (Севастополь, Крымский полуостров) // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Труды IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием / Под ред. А. Б. Китаева, О. В. Ларченко, В. Г. Калинина. Пермь : ПГНИУ, 2023. Т. 1. С. 76–80. EDN CRISHJ.
  16. Лубков А. С., Воскресенская Е. Н. Метод нейронных сетей для климатического прогнозирования водности Чернореченского водохранилища // Системы контроля окружающей среды. 2021. № 2. С. 16–28. EDN NKEDYJ. https://doi.org/10.33075/2220-5861-2021-2-16-28
  17. McFeeters S. K. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features // International Journal of Remote Sensing. 1996. Vol. 17, iss. 7. Р. 1425–1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714
  18. Militino A. F., Montesino-SanMartin M., Pérez-Goya U., Ugarte M. D. Using RGISTools to estimate water levels in reservoirs and lakes // Remote Sensing. 2020. Vol. 12, iss. 12. 1934. https://doi.org/10.3390/rs12121934
  19. Du Y., Zhang Y., Ling F., Wang Q. et al. Water bodies’ mapping from Sentinel-2 imagery with modified normalized difference water index at 10-m spatial resolution produced by sharpening the SWIR band // Remote Sensing. 2016. Vol. 8, iss. 4. 354. https://doi.org/10.3390/rs8040354
  20. Катаев М. Ю., Бекеров А. А. Методика обнаружения водных объектов по многоспектральным спутниковым измерениям // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2017. Т. 20, № 4. С. 105–108. EDN YTZQOS. https://doi.org/10.21293/1818-0442-2017-20-4-105-108

Файлы

 Полный текст (русский)

  JATS XML (русский)

 Полный текст (английский)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.