Введение 4
Глава 1. Физико-географическое описание Бодайбинского района 6
1.1 Рельеф и геологическое строение 6
1.2 Климат 7
1.3 Почвы, растительность и животный мир 10
Глава 2. Методы и материалы исследования 12
2.1 Виды кривой обеспеченности расходов 12
2.2 Проверка ряда на однородность 16
2.3 Первичная статистическая обработка многолетних рядов данных расходов воды 18
2.3 Оценка значимости тренда 19
2.4 Материалы исследования 20
Глава 3. Климатическое описание Бодайбинского района 21
3.1 Температура 21
3.2 Осадки 25
3.3 Давление 28
3.4 Упругость водяного пара 29
Глава 4. Гидрологическое описание изучаемых рек Бодайбинского района 30
4.1 Р. Большой Патом- с. Патома 31
4.2 Р. Чара - с.Токко 31
4.3 Р. Жуя - прииск Светлый 32
4.4 Р. Витим - г. Бодайбо 33
4.5 Р. Чуя - с. Чуя 34
4.6 Р. Мама - р.п. Луговский 35
4.7 Разностные интегральные кривые 36
4.8 Многолетнее изменение стока исследуемых рек 37
4.9 Тренды многолетних изменений стока рек 51
Глава 5. Климатические сценарии 55
5.1 Современное состояние изученности влияния изменений климата на гидрологический режим рек 55
5.2 Климатические сценарии 58
5.3 Подбор теоретических кривых обеспеченности 59
5.4 Прогноз изменений максимального и минимального стока в связи с климатическими сценариями 64
Заключение 68
Список использованных источников 70
Приложение №1 74
Расчетные таблицы максимальных и минимальных расходов воды разной обеспеченности для рек Бодайбинского района 74
Приложение №2 87
Теоретические кривые обеспеченности максимальных уровней воды рек Байкальского региона 87
Приложение №3 93
Графики климатических характеристик 93
Приложение №4 114
Графики хода осадков и расходов 114
Приложение №5 125
Прогноз расходов при разных климатических сценариях 125
В последние десятилетия наблюдается все более заметное изменение климата, которое оказывает существенное влияние на гидрологический режимы рек и других водоемов. В районах, где сток рек играет важную роль в экосистемах и экономике региона, изменения гидрологических режимов могут привести к серьезным последствиям.
Реки Бодайбинского района, находящегося в Иркутской области, не являются исключением. Их сток также подвержен воздействию климатических факторов, что может повлиять на природную среду и жизнь людей. Для рассматриваемого региона наблюдаются изменения максимального и минимального стока рек. Эти изменения могут быть связаны с отмечаемыми в последние десятилетия флуктуациями климата (Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации, 2022), такими как повышение температуры воздуха, изменение количества осадков и т.д. Для обеспечения устойчивого развития региона, необходимо изучить возможные изменения максимального и минимального сток рек, как наиболее важных характеристик стока для водопользования.
Цель данной выпускной работы заключается в изучении влияния флуктуаций климата на максимальный и минимальный сток рек Бодайбинского района. Для достижения этой цели необходимо:
• провести анализ климатических данных исследуемого района за последние десятилетия и сопоставить их с данными по стоку рек;
• получить характеристики максимального и минимального стока рек Бодайбинского района;
• выполнить статистический анализ стока рассматриваемых рек;
• рассмотреть возможные изменения сток рек при различных климатических сценариях.
Данная работа имеет высокую актуальность, так как вопросы изменения климата и его влияния на окружающую среду и экономику становятся все более значимыми в нашей современной жизни и были внесены в Климатическую доктрину РФ. Изменения стока рек Бодайбинского района является важной задачей, так как это позволит оценить влияние изменения климата на гидрологические процессы и на экологическое состояние водных ресурсов региона. Это имеет большое значение для планирования экономической деятельности, например, для строительства гидроэлектростанций, орошения, водопользования в районах добычи природных ресурсов, и других проектов, связанных с использованием водных ресурсов.
Объект исследования:
Объектом исследования являются реки Бодайбинского района Иркутской области РФ.
Предмет исследования:
Предметом исследования является максимальный и минимальный сток рек Бодайбинского района.
Таким образом, в ходе выполнения выпускной квалификационной работы были получены следующие результаты и выводы:
1. Были проанализированы данные трех метеостанций: Перевоз, Витим и Мамакан. На основе этого построены и проанализированы графики межгодового и внутригодового хода температур, осадков, давления, а также построены графики межгодового хода метеоэлементов по сезонам. Были вычислены коэффициенты линейного тренда, произведена их оценка. Результаты показали увеличение температуры воздуха примерно на 0,48°C за 10 лет. Для осадков значимыми (по методу Поляка) оказались только тренды зимних осадков, которые показали увеличение на 0,62 мм/месяц/10 лет в среднем по району.
2. Были проанализированы данные 6 рек. На их основе построены графики внутригодового и межгодового хода расходов. Для рек Чара, Жуя и Большой Патом был произведен анализ фонового (1981-1982гг.) и более современного периода (20082014 гг.), который показал, что более значимые изменения стока происходят в много - и средневодные годы современного периода по сравнению с фоновым, и в годы с максимальным стоком объем воды увеличивается на всех фазах водного периода. Во внутригодовом распределение стока можно отметить, что осенний паводочный период стал более растянут в современном периоде по сравнению с фоновым. Так, например, для реки Чары на 3% происходит уменьшение стока воды в половодье в июне и его увеличение на 2 % в сентябре и октябре в период осенних паводков.
3. Для оценки изменения минимального стока был произведен анализ лимитирующего периода рек. Для реки Чары можно отметить увеличение минимальных расходов, для остальных рек такого отметить нельзя.
4. По данным многолетних рядов наблюдений максимальных и минимальных расходов воды исследуемых рек были сделаны необходимые гидрологические расчеты максимальных и минимальных расходов воды разной процентной обеспеченности. На их основе были построены теоретические кривые обеспеченности и осуществлен подбор теоретических кривых распределения, которые более всего совпадают с точками эмпирических кривых. Так, для рек Мама, Чуя, Чара, Большой Патом и Жуя при построение кривой обеспеченности максимальных расходов больше всего подходит теоретический закон распределения Пирсона III типа при соотношении Cs=3Cv, для реки Витим - Пирсона III типа при соотношении Cs=Cv. При построение кривых обеспеченностей минимальных расходов воды, для рек Мама, Витим, Чара и Жуя больше всего подходит теоретический закон распределения Пирсона III типа при соотношении Cs=2Cv, а для рек Чуя и Большой Патом - Пирсона III типа при соотношении Cs=Cv.
5. Также был сделан прогноз изменения стока в 2081-2100 гг. при двух различных сценариях: RCP 2.6 и RCP8.5, наиболее оптимистичном и негативном соответственно. При первом сценарии можно отметить увеличение стока не более чем на 8%. При сценарии RCP8.5 расходы рек увеличатся на 22%.
