STREAMFLOW RECONSTRUCTION OF THE YERÖÖ RIVER USING TREE-RING DATA (ЕРӨӨ ГОЛЫН УРСЦЫГ МОДНЫ ЦАГИРГИЙН МЭДЭЭГЭЭР СЭРГЭЭСЭН СУДАЛГАА)

JOURNAL OF WATER RESEARCH AND ENGINEERING Vol.1, No 1 ISSN: 3105-8973 105 DOI: 10.5281/zenodo.17531145 STREAMFLOW RECONSTRUCTION OF THE YERÖÖ RIVER USING TREE-RING DATA Baasansuren Sandir1 1Mongolia, Ulaanbaatar, School of Civil Engineering and Architecture, Mongolian University of Science and Technology E-mail: [email protected]1 Abstract: Due to the effects of global warming, Mongolia’s ecosystems and natural zones are expected to undergo significant changes during this century, with the expansion of desertification and the drying up of many rivers, streams, lakes, and ponds, posing serious socio-economic threats. To achieve sustainable water management, it is crucial to draw upon renewable water resources annually while preserving the minimum flow required to sustain river ecosystems. Hydrological studies of Mongolia’s rivers and lakes began in the 1940s, but the number of observation stations and the length of available data series remain limited. Extending these records over several centuries is vital for accurately assessing river water resources, streamflow variability, and long-term trends. In this study, 44 years of streamflow observations from the Yeröö hydrological station were reconstructed over a 508-year period using dendrochronological data from the Öndör Ulaan area. The reconstructed long-term mean flow of the Yeröö River is 43.57 m³/s, the ecological flow is 39.21 m³/s, and the available usable resource is 4.36 m³/s. Received: 13 October 2025; Accepted: 1 November 2025 ЕРӨӨ ГОЛЫН УРСЦЫГ МОДНЫ ЦАГИРГИЙН МЭДЭЭГЭЭР СЭРГЭЭСЭН СУДАЛГАА Сандирын Баасансүрэн1 1Монгол улс, Улаанбаатар, ШУТИС, Барилга, Архитектурын сургууль, Инженерийн байгууламжийн салбар Холбоо барих зохиогчийн и-мэйл хаяг: [email protected]n1 Хураангуй: Дэлхийн дулааралтын нөлөөгөөр Монгол орны экосистем, байгалийн бүс бүслүүрт энэ зуунд гүнзгий өөрчлөлт орох, цөлжилтийн хүрээ тэлэх, олон гол горхи, нуур, цөөрөм хатаж ширгэх зэргээр улс орны эдийн засаг, нийгэмд ихээхэн хор хохирол учруулах хандлагатай болж байна. Аливаа улс орны нийгэм-эдийн засгийн усны хэрэгцээнд шаардагдах усыг жил бүр түүний нөхөн сэлбэгдэх нөөцөөс хангахдаа гол мөрний усны экосистемийн ажиллагааны тэнцлийг тэтгэхүйц хамгийн бага усны хэмжээг заавал үлдээж ус ашиглалт, хэрэглээг зохицуулах шаардлагатай. Манай орны гол мөрөн, нуурын усны горимын судалгаа 1940-өөд оноос эхэлсэн бөгөөд ажиглалтын цуваа ба харуулын тоо цөөн, эдгээр мэдээг хэдэн зуун жилээр урагш нь уртасгаж тухайн голын усны нөөц, урсцын хэлбэлзлийн үелэлийг оновчтой тогтоох, ус ашиглалтын хувь, хэмжээг тооцоолж улмаар цаашдын чиглэлийг тодорхойлох нь онол практикийн чухал ач холбогдолтой юм. Түүхийн урт хугацааны туршид үргэлжилсэн ой бүхий газрын нэг болох Ерөө голын сав газрын ус судлалын Ерөө харуулын урсцын 44 жилийн мэдээг, Өндөр улаан орчмын дендрохронологийн мэдээгээр 508 жилээр нөхөн сэргээж тооцоо хийхэд урсцын норм 43.57 м³/с, экологийн урсац 39.21 м³/с, авч ашиглах боломжит нөөц 4.36 м3/с байна. Түлхүүр үг: Дендрохронологи, урсцын норм , урсцын хангамшил, экологийн урсац, авч ашиглах боломжит нөөц I. УДИРТГАЛ Монгол орны экосистем, байгалийн бүс бүслүүрт дэлхийн дулаарлын нөлөөгөөр энэ зуунд гүнзгий өөрчлөлт орох, цөлжилтийн хүрээ тэлэх, олон гол горхи, нуур, цөөрөм хатаж ширгэх зэргээр улс орны эдийн засаг, нийгэмд ихээхэн хор хохирол учруулах хандлагатай болж байна. [2] Дэлхийн улс орнууд ус зүй, уур амьсгалын мэдээг түүхийн урт хугацааанд сэргээхэд чиглэгдсэн судалгааг нуурын хурдас, модны жил бүрийн өсөлтийн цагираг зэрэг олон зуун жилийн “түүхийн” мэдээллийг биедээ агуулагч “байгалийн архив”уудаас хайн илрүүлж, мэдээг нөхөн сэргээж хэлбэлзлийн динамикийг судлах, ирээдүйн хандлагад үнэлгээ өгөх чиглэлээр судалгааны ажил хийж байна. Иймд энэ энэ судалгааны ажлын зорилго нь Өндөр улаан дендрохронологийн жилийн мэдээ, Ерөө голын Ерөө харуулын жилийн дундаж урсцын 1959-2002 он хүртэлх мэдээг харьцуулан статистик анализ хийх, улмаар Ерөө голын урсцын урт хугацааны мэдээллийн сан бүрдүүлж цаашдын судалгааны ажилд ашиглах улмаар голын сав газрын усны нөөцийг судалж тогтоосноор , усны нөөц, түүний сав газрыг хамгаалах, нөхөн сэргээх, бохирдохоос урьдчилан сэргийлэх, усны сав газрын менежментийн тогтолцоог бэхжүүлэхэд онол, практикийн чухал ач холбогдолтой судалгаа болох JOURNAL OF WATER RESEARCH AND ENGINEERING Vol.1, No 1 ISSN: 3105-8973 106 юм. Улс орны нийгэм-эдийн засгийн тогтвортой хөгжилд шаардагдах усны хэрэгцээг жил бүр түүний нөхөн сэлбэгдэх нөөцөөс хангахдаа гол мөрний усны экосистемийн ажиллагааны тэнцлийг тэтгэхүйц хамгийн бага усны хэмжээг заавал үлдээж ус ашиглалт, хэрэглээг зохицуулах шаардлагатай юм. Бусад оронд уур амьсгалын өнгөрсөн үеийн өөрчлөлт, палео-уур амьсгалын чиглэлээр өргөн хүрээтэй судалгааны ажил хийгдсэн байна. Монгол оронд дендрохронологийн судалгааг 1980-аад оноос ЗХУ-ын (хуучин нэрээр) Литва улсын Ботаникийн хурээлэн , 1990-ээд оны дундуураас АНУ-ын Колумбын Их сургуулийн Дэлхий судлалын лабароторийн эрдэмтэн судлаачид монголын эрдэмтэдтэй хамтран явуулж уур амьсгалын өөрчлөлттэй уялдуулан судалж байна. Эдгээр судалгааны ажлын үр дүнд эрдэм шинжилгээ судалгааны олон өгүүлэл гадаад, дотоодын сэтгүүлд нийтлэгдэж дендрохронологийн мэдээлэл нь интернетийн вэбсайтад тавигдсан байна. Эдгээр мэдээлэл нь монгол орны гадаргын ус, уур амьсгалын өнгөрсөн хэдэн зуун жилийн өөрчлөлт, хэлбэлзэлд үнэлгээ өгөх өргөн боломжийг бүрдүүлэх юм.[3], [4 ] II. СУДАЛГААНЫ АРГА ЗҮЙ Судалгаанд ашигласан хувьсах хэмжигдхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг олохын тулд регрессийн шинжилгээг ашигласан. Хамаарлыг илүү сайн илэрхийлэх аргуудыг туршиж үзэхэд шугаман регрессийн загвар хангалттай байсан болно. Ерөө гол дээр хамаарлын статистик үнэлгээ хийх, хамаарлыг нь тооцоолсон цувааг 44 жилээр авсан болно. А. Ус судлалын элементүүдийг тодорхойлох Ерөө голын гадаргын урсцын тооцоонд ажиглалтын урт цувааны мэдээг ашиглах ба ажиглалтын хугацааны олон жилийн дундаж урсцыг (Qo) дараах томьёогоор тодорхойлов. [1] 𝑄о=𝑄1+𝑄2+⋯+𝑄𝑛−1+𝑄𝑛 𝑛=∑𝑄𝑖 𝑛 (1) Энд: 𝑄оолон жилийн дундаж урсац,[м3/с], 𝑄0…Qn-тухайн жилийн дундаж урсац,[м3/с], n-ажиглалтын жилийн тоо Олон жилийн дундаж урсцын квадрат дундаж алдааг ( 𝛿𝑄𝑜) доорх томьёогоор гаргав. 𝛿𝑄𝑜=±𝐶𝑣 √𝑛 (2) Сvурсцын хувьслын итгэлцүүр Урсцын хувьслын итгэлцүүр (Cv) нь нэгжгүй статистик параметр бөгөөд ажиглалтын хугацаанд тооцож буй өгөгдлийн хазайлтыг дундажтай харьцуулан илэрхийлнэ. Ойролцоогоор жилийн урсцын Cv<0.10 бол хувьсал бага, Cv<0.10-0.50 бол дундаж, Cv>0.50 хувьсал ихтэй гэж үзэх ба жилийн урсцын хувьслын итгэлцүүр Cv<0.10-0.50 үед дараах томьёогоор тооцсон. Харуулын ажиглалтын жилийн тоо: n>30 үед: 𝐶𝑣=√∑(𝐾𝑖−1)2 𝑛 (3) n<30 үед: 𝐶𝑣=√∑(𝐾𝑖−1)2 𝑛−1 (4) Урсцын хувьслын итгэлцүүрийг моментын аргаар тооцох үед түүний квадрат дундаж алдааг (𝛿Cv) дараах томьёогоор олно. 𝛿Cv =√1+𝐶𝑣2 √2𝑛 ∗100 (5) Урсцын хэмтэгшгүйн итгэлцүүр (𝐶𝑠) нь тухайн цувааны утгуудын дундажтай харьцуулсан хэмтэгшгүй байдлыг илэрхийлдэг нэгжгүй статистик үзүүлэлт бөгөөд дараах томьёогоор олно. 𝐶𝑠=∑(𝐾𝑖−1)3 𝑛𝐶𝑣3 (6) 𝐾𝑖=𝑄𝑖 𝑄𝑜𝑛 (7) Энд: 𝑄𝑜𝑛олон жилийн дундаж урсац Урсцын хэмтэгшгүйн итгэлцүүрийг моментын аргаар тодорхойлоход түүний квадрат дундаж алдааг (𝛿Cs) дараах томьёогоор олно. 𝛿Cs =√ 6/𝑛 *√1+6𝐶𝑣2+5𝐶𝑣2*100 (8) Жилийн урсцын янз бүрийн хангамшилтай утгыг тодорхойлохдоо ажиглалтын цувааны дээрх үзүүлэлтүүдийг тодорхойлж, түүний статистик хуваарилалтын ажиглалтын ба онолын муруйг байгуулж, тохирсон муруйгаар урсцын янз бүрийн хангамшлийн утгыг олно. Тухайн жилийн урсац олон жилийн дундаж урсцыг давах магадлалыг дараах томьёогоор олно. [1] %100 4.0 3.0 + − =n m P (9) Энд: m - ажиглалтын цувааны дугаар, n - ажиглалтын цувааны тоо. Ажиглалтын мэдээгээр тодорхойлсон магадлалаар урсцын хангамшлын туршилтын муруйг байгуулж, түүнд тохирох онолын муруйг сонгоно. Үүнд Персоны 3-р хэлбэрийн хуваарилалт, JOURNAL OF WATER RESEARCH AND ENGINEERING Vol.1, No 1 ISSN: 3105-8973 107 Персоны 3-р хэлбэрийн логарифм хуваарилалт, 3 параметрт логарифм нормаль хуваарилалт зэрэг онолын муруй байх ба эдгээр муруйнуудын давтамжийн параметрийг холбогдох хүснэгтээс авна. Онолын муруйгаар урсцын хувьслын ба хэмтэгшгүйн итгэлцүүрийн хоорондын харьцааг тогтоохоос гадна туршилтын муруйн ажиглалтад хамаараагүй дээд ба доод хэсэгт харгалзах хангамшилтай урсцын хэмжээг тодорхойлно. Урсцын хэмтэгшгүйн ба хувьслын итгэлцүүр хоорондоо янз бүрийн харьцаатай байх бөгөөд 𝐶𝑣=1 үед Фостерийн “Фр” ординатыг дараах томьёогоор олно. [1] Фр=𝐾р−1 𝐶𝑣=𝑓(𝐶𝑠,𝑝) (10) Эндээс 𝐾р=Фр𝐶𝑣+ 1 болно. Янз бүрийн хангамшил дахь “Фр” утгыг хүснэгтээр олж, дээрх томьёогоор 𝐾р-г, харин урсцын хэмжээг дараах томьёогоор тооцно. 𝑄р=𝐾р𝑄𝑜𝑛 (11) 𝐶𝑣 болон 𝐶𝑠-ийн янз бүрийн харьцаагаар онолын хэд хэдэн муруйг байгуулж, эдгээрээс туршилтын муруйтай хамгийн сайн давхцах муруйг сонгож авна. B. Голын экосистемийг тэтгэх урсцыг тооцох тухай Цэнгэг усны экосистем, үүнээс хамааралтай амьдарч буй хүмүүсийн амьжиргаа, сайн сайхан байдлыг тогтвортой байлгахад шаардагдах тоо хэмжээ, цаг хугацаа, чанар бүхий урсцыг экологийн урсац гэнэ. Гол мөрнөөс авч ашиглаж болох усны хэмжээ, гол түүний орчны экосистемийг тэтгэх урсцын хэмжээг ерөнхийлөн дараах байдлаар томъёолно. [1] Qэту= Qi – Qзуа (12) Энд: Qэту - гол мөрөн түүний татам, нуур, тойрмын экосистемийг тэтгэх урсац Qi – янз бүрийн хангамшилтай жилийн дундаж урсац Qзуа – гол мөрнөөс авч ашиглаж болох усны хэмжээ, ууршил бусад алдагдал Европын Эдийн Засгийн Комиссоос гаргасан зөвлөмжид гол мөрнөөс авч ашиглаж байгаа усны хэмжээ нь түүний жилийн урсцын 10 хувиас хэтрэхгүй байвал тохиромжтой, хэрвээ 20 хүртэл хувь бол хязгаарлах, 20 хувиас их бол гол мөрний урсац нийгэм эдийн засгийн хэрэгцээг хангах боломжгүй гэж үзсэн байдаг. III. СУДАЛГААНЫ ҮР ДҮН Eрөө гол нь 7 дугаар эрэмбийн гол юм. Xэнтэй нурууны oй мoд иxтэй, нэлээн өндөрлөг xэсгээс эx aвдаг 10905.2 ам км ус хурах талбайтай, 388 км урт, 0.004 xэвгий юм. Гулдрилын дундаж өндөр 874 м, ус хагалбарын шугамын урт 972.7 км, түүний дундаж өндөр 742.2 м, голуудын нийлбэр урт 5735.4 км, усан сүлжээний нягтшил 0.53 км/км2, ус хурах талбайн дундаж өндөр 1320.0 м, хөндийн гүн дунджаар 861.4 м, түүний өргөн 28.1 км, сав газрын суналтын зэрэг 13.8, ус хагалбарын шугамын хөгжлийн зэрэг 2.6, хажуугийн хэрчигдэл 0.2, Хортоны хуулийн голын тоо, урт, ус хурах талбайн харьцаа 3.72, 2.46, 3.890 тус тус байна. Энэ голын савд 1 дүгээр эрэмбийн гол 1921, 2 дугаар эрэмбийн гол 514, 3 дугаар эрэмбийн гол 105, 4 дүгээр эрэмбийн гол 26, 5 дугаар эрэмбийн гол 6, 6 дугаар эрэмбийн гол 2 байна. Ерөө гол хаврын шaр усны бoлoн зуны xур бoрooны үeрийн гoримтой голд хамаарагдах бөгөөд xaмгийн иx өнгөрөлт нь xур бoрooны үерийн үeд 1290 шоо м/с хүрнэ. Харин цaс иxтэй өвлийн дараах xaврын шaр усны үeр нь зуны xур бoрooны үeрийг дaвax магадлалтай байдаг. Eрөө гoлын олон жилийн дундаж урсaц Eрөө сумын oрчим 55.3 шоо м/с бaйснaa Дулaaнxaaн сумын oрчим 43.4 шоо м/с xүртэл бaгaснa. 1-р зураг. Дендрохронологийн сорьц авсан Өндөр улаан болон Ерөө ус судлалын харуулын байршил. Ерөө-Ерөө ус судлалын харуул дээр хэмжсэн усны жилийн дундаж өнгөрөлтийн 1959 оноос хойших 44 жилийн мэдээ, Өндөр улаан орчмын дэндрохронологийн индексийн хоорондын JOURNAL OF WATER RESEARCH AND ENGINEERING Vol.1, No 1 ISSN: 3105-8973 108 корреляцын итгэлцүүрийн утга R = 0.62 ( N=44) буюу хамаарал сайтай байна. Дээрх хувьсах хэмжигдэхүүнүүдийн хамаарлыг дараах регрессийн тэгштгэлээр илэрхийлсэн. Энд: Y = exp(3.0279 + 0.7081*X) (13) Энд: YЕрөө-Ерөө ус судлалын харуул дээрх усны жилийн дундаж өнгөрөлт, Xдендрохронологийн индекс. 2-р зураг. Ерөө-Ерөө ус судлалын харуул дээр хэмжсэн жилийн дундаж өнгөрөлтийн бодит болон нөхөн сэргээсэн мэдээ Хамаарлын энэ тэштгэлийн стандарт алдаа 0.3527, үнэмлэхүй алдаа 0.2696, Загварын үнэлгээг Фишерийн критерээр тооцоход 23.86 гарсан болно. 3-р зураг. Ерөө-Ерөө ус судлалын харуул дээрх жилийн дундаж өнгөрөлтийн хэмжээг 1510-2017 оноор буюу 508 жилээр сэргээсэн байдал (Өндөр улаан орчмын дендрохронологийн мэдээгээр) Нөхөн сэргээсэн 508 жилийн мэдээнээс үзвэл Ерөө голын усны жилийн дундаж өнгөрөлтийн олон жилийн дундаж хэмжээ нь 43.573 м3/с, дундаж хазайлт нь 14.3565 м3/с, Хамгийн их утга нь 124.43 м3/с, хамгийн бага утга нь 14.312 м3/с байна. 1-Р ХҮСНЭГТ. ЕРӨӨ ГОЛЫН УРСЦЫН НОРМ Голхаруул Ус хурах Нөхөн сэргээсэн мэдээгээр Ажиглалт ын мэдээгээр Талбай, км2 Дундаж өндөр, м Норм тооцсон хугацаа, жил Урсцын норм, м3/с Норм тооцсон хугацаа, жил Урсцын норм, м3/с ЕрөөЕрөө 10905.2 874 508 43.6 53 50.6 4-р зураг. Ерөө голын ялгаварт интеграл муруй. Хэнтэй нуруунаас усжих Ерөө-Ерөө орчимд элбэг ба татруу устай үе 16 удаа тохиожээ. Үүнээс энэ голд 8-16 жил үргэлжилсэн элбэг устай үе 7 удаа, 17-27 жил 3 удаа, 8-аас цөөн жил үргэлжилсэн элбэг устай үе 5 удаа тохиож, 27 дээш жил үргэлжилсэн их устай үе 1 удаа тохиосон бол 8-аас цөөн жил үргэлжилсэн бага устай үе 3 удаа, 8-16 жил 9 удаа, 17-27 жил 3 удаа тохиож, үргэлжилсэн бол, 27 дээш жил үргэлжилсэн бага устай үе 2 удаа тохиожээ. 5-р зураг. Ерөө голын хангамшлын муруй Ерөө голын урсцын хангамшлын туршилтын муруйг байгуулахад 3 параметрт логарифм нормаль хуваарилалтын Cs=2Cv-ны онолын муруй сайн тохирч байна. JOURNAL OF WATER RESEARCH AND ENGINEERING Vol.1, No 1 ISSN: 3105-8973 109 2-Р ХҮСНЭГТ. ЕРӨӨ ГОЛЫН ЭКОЛОГИЙН УРСАЦ Голхаруул Нийт нөөц, м3/с Экологийн урсац, м3/с Авч ашиглах боломжит нөөц, м3/с ЕрөөЕрөө 43.57 39.21 4.36 Ерөө голын Ерөө ус судлалын харуулын орчимд усны нөөцийн 10 хувийг ашиглах боломжтой ба үлдсэн хэсэг нь түүний татмын экосистемийг тэтгэх урсац болно.[1] ДҮГНЭЛТ Ерөө голын урсцыг 508 жилээр нөхөн сэргээж тооцоо хийхэд урсцын норм 43.6 м³/с гарсан бол экологийн урсац буюу голын экосистемийг хангахад хүрэлцэхүйц хэмжээний урсцын хэмжээг тооцоолоход 39.21 м³/с, авч ашиглах боломжит нөөц 4.36 м3/с байлаа. Монгол орон усны нөөцийн 80 гаруй хувь нь гадаргын ус, үлдсэн нь газар доорх усанд хамаарагдах боловч ойролцоогоор усны хэрэглээний 90 орчим хувийг газрын доорх усны нөөцөөр, 10 орчим хувийг гадаргын усны нөөцөөр хангадаг гэсэн тооцоо байдаг. 2022 онд барилгын салбарт 8.2 сая м3 усыг ашиглахаар зөвхөн газар доорх уснаас олборлосон байна. Иймээс барилга, барилгын материалын үйлдвэрлэлд гадаргын усыг ашиглах боломжийг судлах зорилт тулгарч байна. Улс орны нийгэм, эдийн засгийн тогтвортой хөгжилд шаардагдах усны хэрэгцээг жил бүр нөхөн сэлбэгдэх нөөц буюу гол мөрний усны нөөцөөс хангадаг. Энэхүү судалгааны ажил нь цаашид гол мөрнөөс авч ашиглаж болох усны хэмжээнээс ус хэрэглээний түвшин үл хэтрэх байдлаар ус ашиглалт, хэрэглээг зохицуулахад шаардагдах суурь судалгаа болно гэж үзэж байна. АШИГЛАСАН МАТЕРИАЛ, НОМ ЗҮЙ [1] Г.Даваа, “Монгол орны гадаргын усны нөөц горим,” Улаанбаатар, 10, 2015. [2] Р. Мижиддорж, “Анхаарал татсан асуудал, алгуурлавал оройтно,” Улаанбаатар, 2012. [3] [5] Rosanne D’Arrigo, Gordon C. Jacoby, Neil Pederson, Daved Frank, Brendan Buckley, Baatarbileg N, R.Mijiddorj and Ch. Dugarjav. Mongolian tree rings, temperature sensitivity and reconstruction of northern Hemisphere temperature The Holocene 10, 2000 [4] Rosanne D’Arrigo, Gordon C. Jacoby, Neil Pederson, Daved Frank, Brendan Buckley, Baatarbileg N, R.Mijiddorj, Ch. Dugarjav. Hydrometeorological Reconstructions Northeastern Mongolia Derived from Tree Kings, Journal of Climate 2001 [5] Үндэсний Статистикийн Хороо, “УСНЫ ДАНС – 2022”