Тема: Прогнозирование и геоинформационное моделирование зоны затопления устьевой области реки Северная Двина

Для различных служб и ведомств особый интерес представляет водный режим рек, обладающих весьма изменчивыми гидрологическими характеристиками, нередко формирующих опасные гидрологические явления. Особо выделяется процесс повышения уровня воды, который зачастую приводит к наводнению и затоплению прилегающих территорий. Среди стихийных бедствий в России по повторяемости, площади распространения и материальному ущербу наводнения стоят на первом месте. В России угроза наводнений висит над 400 городами и тысячами поселков и сельских населенных пунктов.
Дело в том, что климат нашей страны обуславливают ежегодное прохождение половодья на реках, которое сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы. В северных районах на разлив рек в весенне-летний период серьезное влияние оказывает таяние снега и льда, а также появление ледовых заторов и торосов. Уровень воды в таком случае может достигать и превышать критические отметки, в результате чего в зоны подтопления попадают хозяйственные объекты, населённые пункты, расположенные в прибрежных зонах, что наносит ощутимый ущерб экономике регионов, а также может причинить вред здоровью населения.
Ледоход на реках России, в том числе на территории Европейской части зачастую сопровождаются образованием ледового затора. Это объясняется ориентированностью большинства рек с юга на север, которая приводит к более позднему вскрытию ото льда в нижнем течение. Перемещаясь вниз по течению, лед попадает в район, где река еще не освободилась ото льда, происходит закупоривание русла, в связи с чем, река выходит из берегов.
Одной из наиболее подверженных затоплению территорий нашей страны является северная часть Европейской территории России, а именно бассейн р. Северной Двины, на которой с заметной повторяемостью происходит формирование заторов льда, приводящее к повышению уровня.
Предотвратить наводнение как стихийное бедствие, практически нельзя, однако можно постараться минимизировать потенциальные убытки. Все большую роль в прогнозировании наступления наводнений и расчете зон затопления играют математические модели и геоинформационные системы и технологии (ГИС).
Актуальность работы объясняется частотой проявления такого опасного гидрологического явления, как наводнение на р. Северной Двине, а также масштабами наносимого затопляемой территории ущерба.
Новизна работы заключается в определении площадей затопления территории при наступлении наводнений, вызванных превышением уровней различной обеспеченности.
Цель работы – проведение прогнозирования и геоинформационного моделирования зон затопления р. Северной Двины.
Задачи:
• Определение особенностей формирования наводнения и методов прогноза наступления наводнения в устьевых областях рек;
• Построение зоны затопления на примере р. Северной Двины с использованием геоинформационных технологий;
• Расчет обеспеченности уровней и получение максимальных отметок;
• Рассмотрение рисков и ущербов от наводнений, сравнение ущерба от разного вида наводнений;
• Построение карты рисков с учетом вида наводнения и различных сценариев изменения масштабов наводнения.

Объектом исследования в работе является р. Северная Двина, в то время как предмет исследования – формирование зоны затопления в устьевой области при наступлении наводнений различного генезиса.

Купить

В ходе работы были применены знания, полученные за 2 года обучения в магистратуре.
На первом этапе проведен глубокий анализ доступной отечественной и зарубежной литературы по выбранной тематике, изучены подходы к определению и прогнозированию опасных гидрологических явлений в устьевых областях рек.
Второй этап работ был полностью посвящен анализу и обработке картографического материала (цифровая модель рельефа, специальное программное обеспечение – ArcGis, QGis), а также изучению программы «HydroStatCalc» с целью дальнейшего использования ее для расчетов и построения кривых обеспеченности уровней воды.
На заключительном этапе по выбранной методике был рассчитан потенциальный ущерб от наводнений, вызванных превышением уровней различной обеспеченности и представлен в графическом виде. Стоимость потенциального ущерба при наводнении 1% обеспеченности получилась максимальной и составила 317 млн рублей.

Купить