Statistical aspects of dayly fluctuations of water quality indicators (on the example of the Kama reservoir)

Authors

  • T.N. Sintsova Mining Institute UB RAS
  • A.P. Lepikhin Mining Institute UB RAS
  • L.Y. Levin Mining Institute UB RAS
  • A.V. Bogomolov Mining Institute UB RAS
  • O.M. Rozental Water Problems Institute RAS

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2025.4.2

Keywords:

analysis of variance, arithmetic mean, variance, Kama reservoir

Abstract

Water bodies located in zones of active technogenesis are characterized by significant time variability of hydrochemical indicators of water quality. When conducting traditional monitoring of water bodies with water sampling using standard bathometers, the values of monitored water quality indicators are determined, as a rule, with a characteristic time averaging of ~10 seconds. The problem arises, however, as to how do these indicators relate to their average daily values? What should be the minimum averaging period in order to obtain objective average daily values of the considered water quality indicators? The paper considers the application of the analysis of variance to study every-second and five-minute observations of water conductivity and turbidity for two sections
of the Kama Reservoir: the Chusovskoy Ples area of Perm and the Berezniki area. It has been demonstrated that water quality monitoring in the Perm area of the Kama Reservoir should be based on the evaluation of integral sampling methods with a time averaging scale of at least 10 minutes. At the same time, with regard to the Kama reservoir near Berezniki, the need for integrated sampling with averaging of at least 1.5 minutes is confirmed

Supporting Agencies
Сбор полевых материалов и первичная их статистическая обработка выполнены при финансовой поддержке РНФ в рамках проекта № 19-77-30008П; дисперсионный анализ материалов выполнен при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания Горного института УрО РАН «Исследование закономерностей эволюции гидросферы в районах интенсивного недропользования с целью минимизации экологического риска и обеспечения устойчивости водопользования» (рег. номер НИОКТР: 124020500053-6), также в рамках темы № FMWZ-2025-0002 государственного задания ИВП РАН (номер государственной регистрации 125030703344-8).

Author Biographies

  • T.N. Sintsova, Mining Institute UB RAS

    ведущий инженер лаборатории проблем гидрологии суши, Горный институт УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН («ГИ УрО РАН»)

  • A.P. Lepikhin, Mining Institute UB RAS

    доктор географических наук, профессор, заведующий лабораторией проблем гидрологии суши, «ГИ УрО РАН»

  • L.Y. Levin, Mining Institute UB RAS

    доктор технических наук, чл.-корр. РАН, директор «ГИ УрО РАН»

  • A.V. Bogomolov, Mining Institute UB RAS

    кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории проблем гидрологии суши, «ГИ УрО РАН»

  • O.M. Rozental, Water Problems Institute RAS

    доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории управления водными ресурсами, Институт водных проблем РАН («ИВП РАН»)

References

Published

2026-01-20

Issue

Section

Research: theory and experiment

How to Cite

Sintsova, . T., Lepikhin, A., Levin, L., Bogomolov, A., & Rozental, O. (2026). Statistical aspects of dayly fluctuations of water quality indicators (on the example of the Kama reservoir). Perm Federal Research Centre Journal, 4, 17-35. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2025.4.2