ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА РЕЧНОГО СТОКА 4
1.1 Модель “Гидрограф” 4
1.2 Модель с сосредоточенными параметрами 17
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 42
2.1 Геологическое строение территории 43
2.2 Климат территории 46
2.3 Поверхностные воды 49
2.4 Почвы 51
2.5 Растительный покров 54
ГЛАВА 3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ПОДГОТОВКА ДАННЫХ К МОДЕЛИРОВАНИЮ 54
3.1 Рельеф водосбора 54
3.2 Метеорологические данные 55
3.3 Репрезентативные точки 58
3.4 Выделение стокоформирующих комплексов 61
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 74
На протяжении XX и XXI веков наблюдается устойчивая тенденция увеличения использования ресурсов пресных вод. Речной сток и его характеристики являются основными факторами обеспеченности ресурсами пресных вод, соответственно, с каждым годом все большую актуальность приобретает прогнозирование речного стока и моделирование его различных характеристик, для обеспечения актуальной и достоверной информацией потребителей в различных практических и научных сферах.
Целью данной работы является расчет стока р.Осуга при помощи детерминированной модели годового гидрографа стока с распределенными параметрами «Гидрограф» и модели с сосредоточенными параметрами.
Методологической основой дипломной работы являются:
• Динамическая водно-балансовая модель формирования стока с распределенными параметрами «Гидрограф» (Ю.Б Виноградов, ГГИ), описывающая процессы формирования стока в бассейнах с различными физико-географическими характеристиками.
• Модель с сосредоточенными параметрами.
Применение численного моделирование на интересующих объектах, позволяет получить информацию, необходимую для решения прикладных и научных задач. Развитие возможностей вычислительных комплексов, технических возможностей приборов получения и передачи гидрометеорологической информации позволяет проводить с любым расчетным шагом по времени и пространству. В данной работе информационная база для моделирования формировалась на основе данных полученных с развернутой для данной работы гидрометеорологической станции и архивных данных.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• Создание информационной базы для моделирования.
• Определение характеристик моделируемых объектов.
• Оценка, систематизация и назначение параметров математической модели на моделируемых водосборах.
• Моделирования стока на р.Осуга.
• Анализ результатов моделирования и оценка эффективности использования гидрологических моделей.
В условиях изменяющегося климата оценка факторов формирования стока является важным процессом, в особенности для малоизученных рек, состояние которых оказывает влияние на деятельность человека. Решив поставленные задачи, а именно:
1. Восстановление регулярных наблюдений на гидрологическом посту в д. Красное на р. Осуга.
2. Установка и обслуживание автоматической метеорологической станции.
3. Отбор проб грунта на территории водосбора.
4. Создание, обслуживание и наблюдения на наблюдательных скважинах в д. Красное.
5. Сбор и анализ метеорологических, гидрологических, геологических и почвенных данных, характеризующих исследуемый водосбор.
Было произведено моделирование гидрологического режима в условиях природной среды центральной России на основании данных полученных самостоятельно, а также на основании данных постоянной сети метеорологических станций.
Результаты моделирования стока за период 2017-2021 гг. можно признать удовлетворительными для обеих моделей при использовании данных метеорологической станции в д. Красное, т.к. критерий эффективности варьируется в пределах от 0,5 до 0,85, а рассчитанные гидрографы стока схожи с наблюденными. Результаты моделирования моделью «Гидрограф» показали более точные результаты. При этом модель «Гидрограф» требует большего количества информации, из-за большего количества блоков, описывающих большее количество процессов, влияющих на сток, как поверхностный, так и подземный, а также сложнее в работе. Модель с сосредоточенными параметрами, значительно проще и позволяет вносить корректировки на любом этапе расчета, но более чувствительна к метеорологическим данным, т.к. в ней существенно упрощены процессы формирования стока, учитываемые в полном объеме, в модели «Гидрограф», на сколько это возможно.
