Введение 3
Глава 1. Характеристика природных условий исследуемой территории 6
1.2 Рельеф 7
1.3 Геологическое строение 8
1.4 Почвенный покров 10
1.5 Растительность 12
1.6 Климат 14
Глава 2. Анализ важных, в контексте данной проблемы, работ и методов 17
2.1. Особенности геолого-морфологического строения Ижорского плато .. 18
2.2 Особенности гидрологии Ижорского плато 23
2.3 Небольшое резюме 27
Глава 3. Исходные данные 29
Глава 4. Надстройка-программа «Гидрологический анализ» 32
4.1 Концепция 32
4.2 Особенности формата данных 33
4.3 Меню и принцип работы 34
4.4 Алгоритмы реализованных расчетов 41
4.4.1 Оценка водности года 42
4.4.2 Определение характерных дат весеннего половодья 43
4.4.3 Формирование таблиц расчетных характеристик половодья 46
Заключение 49
Список используемой литературы 54
При решении той или иной задачи, особенно если эта задача является «Определением особенностей формирования стока на карстовых водосборах», всегда стоит разбивать ее на несколько «задачек» более маленьких по своей сути, но таких же важных по своему содержанию. В данном случае, сама генеральная задача состоит в построении обоснованной гидрологической модели, способной определять следующие характеристики:
- экстремальные расходы (максимальные / минимальные),
- идентификация рисков развития неблагоприятных явлений (экологического толка / паводков и половодий)
- а также различные характеристики ресурсов водопотребления, с учетом особенностей формирования тех или иных явлений в условиях закарстованных водосборов.
При подобной постановке охватить весь карст мира не удастся сразу, описать все и везде не получится. Как писал классик карстоведения: «Явления карстообразования довольно широко развиты во всем мире. Сам по себе Карст - процесс химического и отчасти механического воздействия подземных и поверхностных внерусловых вод на растворимые проницаемые горные породы (карбонаты, гипс и ангидрит, соли, соду и другие). В результате возникают поверхностные, и подземные скульптурные, а при выпадении из раствора, обрушении — и аккумулятивные формы. Образование и разрушение подземных полостей может сопровождаться обвалами, провалами и даже местными землетрясениями. В широком понимании карст — это сами формы и процесс их образования». [1]
Из этого становится ясным, что для достижения какой-либо цели следует устремить свое внимание на такие закарстованные территории, которые находятся в примерно в «одном» месте, территориально не далеки. Поэтому в качестве «полигона» для исследований было выбрано Силурийское (Ижорское плато), что находится на северо-западе Восточно-Европейской платформы и располагается в северной части Балтийской моноклизы, в зоне контакта между основными структурными элементами платформы: Балтийским кристаллическим щитом и Русской плитой. Выбрано оно было еще вот почему: «Особый интерес и актуальность проблемы формирования стока на Ижорском плато обуславливает то, что данная территория является основным объектов водоснабжения многих крупных городов вокруг Санкт-Петербурга, находящихся в благоприятных гидрогеологических условиях (Пушкин, Красное Село, Волосово, Гатчина, Кронштадт), имеющих централизованное водоснабжение подземными водами. Поселки (а их большинство) снабжаются питьевой и хозяйственной водой, главным образом, из одиночных буровых скважин и колодцев. Подземные воды широко используют для водоснабжения частные потребители» [2]...
Процессы карстовых явлений на изучаемой территории довольно сильно влияют на сток. Достаточно обратиться к графику, на котором изображены гидрографы 3х рек с приблизительно равными площадями водосборов: р. Ко- ваши - д. Лендовщина, р. Вруда - д. Извоз и р. Систа - д. Среднее Райково. Площади водосборов соответственно равны: 505, 544, 573 км2. На рисунке 5.1 приведены гидрографы в этих постах за 1987 год, год с высокой водностью. На рисунке 5.2 гидрографы за год низкой водности -1973 год. Из них видно, как специфически реагируют довольно схожие по морфометрическим характеристикам реки, на летне-осенние осадки.
На р. Систа, очень ярко выделяются пики паводков, в то время как на реках, подверженных влиянию карста, эти пики «съедаются». Из этого можно заключить, что происходит дренирование подземных горизонтов. Обусловленное возможным различием поверхностных и подземных водосборов.
Анализируя полученные рисунки, возникает вопрос о разделении гидрографа. Но каким образом его выполнять; что брать за подземный, а что за поверхностный сток. В работах [27] и [28] посвященным анализу стока методом изотопного анализа, оценивались составляющие стока гидрографов, формируемых дождевыми паводками. Для того чтобы было ясно, следует немного рассказать о самом принципе изотопного анализа.
Изотопное фракционирование происходит естественным путем: испарения или конденсации. Более легкие изотопы предпочтительно испаряются, тогда, как более тяжелые изотопы конденсируются. Это положение позволяет нам отследить путь, которым вода пришла в наше в. Это говорит о том, что путешествие молекулы воды можно проследить от ее источника до определенного водосбора, основанного на соотношениях фракционирования.
Фракции различного генезиса в воде позволяют разделить гидрограф и выделить в нем «новую» воду, которая пришла вместе с осадками и «старую», которая является аккумулятами из грунтовых запасов. При таком подходе разделение гидрографов представляется совершенно иным образом рисунок 5.3...
