Введение 4
1 Физико - географическое описание исследуемого района 7
1.1 Климатическая характеристика 7
1.1.1 Радиационный баланс 7
1.1.2 Температура воздуха 7
1.1.3 Влажность воздуха 11
1.1.4 Осадки 12
1.1.5 Скорость и направление ветра 16
1.1.6 Снежный покров 18
1.1.7 Испарение с суши 19
1.2 Общая характеристика водного режима 19
2 Происхождение и классификация пойм 26
2.1 Происхождение пойм 26
2.1.1 Концепции И.В. Попова и Р.С. Чалова 28
2.1.2 Концепция Е. В. Шанцера 29
2.1.3 Концепция В.В. Ламакина 31
2.1.4 Концепция С.С. Соболева и Г.Ф. Мирчинка 32
2.1.5 Концепции ГГИ и МГУ 3 4
2.2 Классификация и типизация пойм 38
3 Гидравлика пойм 46
3.1 Многообразие аспектов проблемы гидравлики пойм. Связь
гидравлики и морфологии пойм 46
3.2 Доля пойменной составляющей в общем паводочном стоке рек 50
3.3 Пропускная способность русел с поймами 53
3.4 Способы расчета коэффициентов Шези и коэффициентов
шероховатости в пойменных руслах 56
3.5 Взаимодействие руслового и пойменного потоков 60
3.5.1 Учет эффект взаимодействия руслового и пойменного потоков при расчете пропускной способности русел с поймами
4. Анализ исходных данных и построение расчетных зависимостей
4.1 Исходные данные
4.1.1 Описание рек на участке измерений
4.2 Анализ результатов сравнения расчетных значений коэффициента шероховатости с табличными
4.3 Вес пойменной составляющей в общем расходе воды
4.4 Анализ кривых зависимостей = f(H'); = f(H') и = f(H')
4.5. Анализ деформаций полей скоростей
4.5.1 Деформация полей скоростей в русловой части потока под влиянием пойменного
4.5.2 Изменение пойменных скоростей под влиянием руслового потока
Заключение
Список использованных источников
Значение пойм для развития различных отраслей хозяйственной деятельности человека очень велико. Обилие чистой пресной воды, рыбы, высокопродуктивных лугов, возможность развития сельского хозяйства на богатых пойменных землях, удобные транспортные магистрали - всё это привело к быстрому освоению и заселению пойменных участков. Этот процесс происходил, несмотря на довольно частые катастрофические затопления пойм паводочными водами.
Интенсивное гидротехническое и другое хозяйственное использование рек оказывает существенное влияние на поймы. Особенно велико воздействие созданных на реках крупных водохранилищ, осуществляющих сезонное и многолетнее регулирование стока рек. Так, по данным исследователей, из 10 млн га затопленных на территории бывшего СССР угодий более 4 млн приходится на пойменные луга.
Существенно изменяются условия затопление поймы, расположенных в нижних бьефах водохранилищ из-за регулирования паводочного стока. Это приводит к резкому ухудшению их сельскохозяйственной продуктивности и к необходимости искусственного затопления специальными попусками.
Резко искажается ход русловых процессов в нижних бьефах таких сооружений. Регулирование стока наносов водохранилищами вызывает однонаправленные деформации русел в нижних бьефах сооружений на значительных расстояниях.
Существенное влияние на русловые процессы и развитие пойм оказывают путевые работы на реках, выполняемые для улучшения их судоходных условий. Интенсивное дноуглубление увеличивает глубины на перекатах, тем самым увеличивая пропускную способность русел, снижает уровни затопления пойм.
В последние годы происходит резкая интенсификация использования пойм в народном хозяйстве. Это, в первую очередь, сельскохозяйственное использование пойм и их использование при строительстве шоссейных и железных дорог, трубопроводов, линий электропередач и различных видов водозаборных сооружений на руслах рек.
Таким образом, большинство гидротехнических мероприятий, проводимых человеком, оказывает существенное влияние на естественные процессы формирования и развития пойм, искажает их, а иногда и приводит к нежелательным результатам...
В результате проделанной работы нами получены следующие выводы и рекомендации.
1. На всех исследуемых реках отмечен эффект взаимодействия руслового и пойменного потоков, причём объекты отобраны таким образом, что на них наблюдаются все 4 типа взаимодействия русловых и пойменных потоков.
2. На постах СЗУГМС неудовлетворительно поставлены наблюдение за уклоном свободной поверхности воды, особенно в поводочный период. Наблюдение за уклоном свободной поверхности потоков русла и поймы вообще отсутствуют. Так, из всех постов Ленинградской области оказалось возможным выбрать лишь один пойменный створ, на котором производились бы измерения уклона в паводок, а именно: р. Луга - ст. Толмачёво. Поэтому расчёт коэффициентов шероховатости и их анализ выполнен только по этому объекту.
3. Доля стока, пропускаемого поймой при наивысших уровнях
затопления, колеблется от 12,0% до 68,8%. Это объясняется как отличием расчетных уровней затоплением поймы, так и их относительной шириной, и шероховатостью. Действительно, для р. Луга - д. Воронино ®п имеет
1 J 1 Qp+Qn
максимальное значение 12,4% при относительной ширины поймы 3,2 км. Это происходит вследствие того, что на пойме густая растительность (кусты). Уровни же над бровкой прируслового вала не более 35 см.
Для р. Луга - ст. Толмачева доля пойменного стока составляет 68,8% при Н = 158 см.
4. Для поста р. Луга - ст. Толмачёво на кривых зависимостей расходов и скоростей от уровня воды в паводочный период обнаруживается четко выраженная петля, причём ветвь, соответствующая подъему уровня расположена левее ветви спада. Такой характер расположения ветвей объясняется большой аккумулирующей емкостью поймы. Наши расчёты показали, что объем воды на пойме на участке длиной 9 км, средней шириной 0,8 км при максимальном уровне воды и средней глубине на пойме 3 м примерно соответствует разности объемов воды на спаде и на подъёме поводка.
На р. Оредеж - д. Моровино также наблюдаются ветви подъема и спада кривых зависимостей Q = f(H) и V=f(H), однако их расположение является обратно аналогичным на р. Луге - ст. Толмачёво. Это объясняется аккумулирующей способностью озеровидных расширений долины реки Оредеж ниже водпоста. Цифровоц расчёт провести не представляется возможным. К сожалению, наблюдение за уклоном здесь не ведутся, поэтому нельзя исследовать поведение кривой зависимости I = f(H).
5. Характер деформации поля скоростей руслового отсека потока под воздействием пойменного свидетельствует, что он соответствует III типу взаимодействия потоков.
Пример: р. Луга - г. Луга относятся к III типу взаимодействия потоков, уменьшении средней максимальной скоростей при слиянии руслового и пойменного потоков не наблюдается. Происходит смещение динамической оси потока русла в сторону, противоположную пойме. У рек (постов) IV типа - р. Тигода - ст. Любань, р. Оредеж - д. Моровино, р. Луга - ст. Толмачево наблюдается уменьшение скоростей при слиянии руслового и пойменного потоков на 40 - 50%...
