Влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим рек бассейнов Западного и Восточного Маныча
|
Введение 4
Глава 1. Физико-географическая характеристика бассейнов рек Западный и Восточный Маныч 6
1.1 Орография и рельеф 7
1.2 Климат 11
1.3 Почвы и растительность 23
Глава 2. Гидрография бассейнов рек Западный и Восточный Маныч 26
2.1 Бассейн реки Западный Маныч 27
2.2 Бассейн реки Восточный Маныч 31
Глава 3. Гидрологический режим рек Западный и Восточный Маныч 36
3.1 Водный режим рек 36
3.1.1 Режим стока рек в естественных условиях 36
3.1.2 Режим стока рек в условиях антропогенного влияния 47
3.2 Термический и ледовый режим 51
3.3 Сток наносов 53
Глава 4. Влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим рек
56
4.1 Общая характеристика опасных явлений погоды 56
4.2 Засухи 56
4.2.1 Общие сведения о засухах 56
4.2.2 Засухи на территории региона в 2000-2007 гг 59
4.2.3 Влияние засух на гидрологический режим водоёмов 60
4.3 Оттепели 62
4.3.1 Общие сведения об оттепелях 62
4.3.2 Оттепели в регионе в 1951-2005 гг 64
4.3.3 Влияние оттепелей на гидрологический режим водоёмов 65
4.4 Пыльные бури 66
4.4.1 Общие сведения о пыльных бурях 66
4.4.2 Влияние пыльных бурь на водные объекты 69
4.5 Низкие температуры воздуха 71
4.5.1 Общие сведения 71
4.5.2 Низкие температуры воздуха в регионе в 1950-2005 гг 72
4.5.3 Влияние низких температур воздуха на гидрологический режим 73
Заключение 75
Список используемой литературы 78
Приложения 81
Глава 1. Физико-географическая характеристика бассейнов рек Западный и Восточный Маныч 6
1.1 Орография и рельеф 7
1.2 Климат 11
1.3 Почвы и растительность 23
Глава 2. Гидрография бассейнов рек Западный и Восточный Маныч 26
2.1 Бассейн реки Западный Маныч 27
2.2 Бассейн реки Восточный Маныч 31
Глава 3. Гидрологический режим рек Западный и Восточный Маныч 36
3.1 Водный режим рек 36
3.1.1 Режим стока рек в естественных условиях 36
3.1.2 Режим стока рек в условиях антропогенного влияния 47
3.2 Термический и ледовый режим 51
3.3 Сток наносов 53
Глава 4. Влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим рек
56
4.1 Общая характеристика опасных явлений погоды 56
4.2 Засухи 56
4.2.1 Общие сведения о засухах 56
4.2.2 Засухи на территории региона в 2000-2007 гг 59
4.2.3 Влияние засух на гидрологический режим водоёмов 60
4.3 Оттепели 62
4.3.1 Общие сведения об оттепелях 62
4.3.2 Оттепели в регионе в 1951-2005 гг 64
4.3.3 Влияние оттепелей на гидрологический режим водоёмов 65
4.4 Пыльные бури 66
4.4.1 Общие сведения о пыльных бурях 66
4.4.2 Влияние пыльных бурь на водные объекты 69
4.5 Низкие температуры воздуха 71
4.5.1 Общие сведения 71
4.5.2 Низкие температуры воздуха в регионе в 1950-2005 гг 72
4.5.3 Влияние низких температур воздуха на гидрологический режим 73
Заключение 75
Список используемой литературы 78
Приложения 81
Опасными явлениями погоды называются такие метеорологические явления или их комплексы, которые по своей величине, интенсивности, продолжительности или времени возникновения могут нанести значительный ущерб отраслям экономики, нарушить естественный ход природных и антропогенных процессов, происходящих на рассматриваемой территории. Как нам хорошо известно, опасные явления погоды приносят вред растительным сообществам и животному миру, сельскому хозяйству, создают серьёзные проблемы для авиации, могут стать причиной чрезвычайных ситуаций.
Однако, опасные явления погоды, хотя и в различной степени, оказывают влияние на водные объекты. Например, такие явления как пыльные бури, могут приводить к уничтожению небольших прудов и отдельных участков каналов, а также уменьшению сроков заиления небольших водохранилищ, засыпая их почвой, сносимой с распаханных земель. Но в основном опасные метеорологические явления оказывают влияние на реки, причём как на гидрографию, так - и в первую очередь - на гидрологический режим. Вместе с тем, влияние опасных метеорологических явлений на гидрологические процессы, особенно на юге России, в настоящее время остаётся не до конца изученным. В связи с этим тема моего дипломного проекта «Влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим рек бассейнов Западного и Восточного Маныча» является актуальной.
Объекты исследования: опасные явления погоды, гидрологический режим рек. Предмет исследования: влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим. Цель исследования - установить, какое влияние оказывают опасные явления погоды на гидрологический режим рек бассейнов Западного и Восточного Маныча. Гипотеза: факторами, определяющими степень влияния опасных явлений погоды на гидрологический режим рек региона, являются его физико-географические особенности и уровень антропогенной нагрузки. Для реализации данной цели и проверки гипотезы необходимо решить следующие задачи:
• рассмотреть физико-географическую характеристику бассейнов рек Западный и Восточный Маныч;
• изучить гидрографию и гидрологический режим рек данного региона;
• дать общую характеристику опасных явлений погоды, характерных для изучаемого региона;
• определить особенности их влияния на режим рек.
В данной дипломной работе обобщаются материалы исследований и анализируются современные литературные источники по заявленной теме. Результаты могут быть использованы для дальнейшего изучения влияния опасных явлений погоды на гидрологический режим рек. Это определяет практическую значимость данных исследований.
Автором дипломной работы был собран и обработан материал для исследований, проведена большая работа с литературой и аналитическая работа. В дипломной работе использовались такие методы, как анализ, обобщение, синтез, прогнозирование.
Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 80 страницах текста, включая 13 рисунков; список литературы содержит 34 наименования, в приложении содержится 19 тематических материалов.
Однако, опасные явления погоды, хотя и в различной степени, оказывают влияние на водные объекты. Например, такие явления как пыльные бури, могут приводить к уничтожению небольших прудов и отдельных участков каналов, а также уменьшению сроков заиления небольших водохранилищ, засыпая их почвой, сносимой с распаханных земель. Но в основном опасные метеорологические явления оказывают влияние на реки, причём как на гидрографию, так - и в первую очередь - на гидрологический режим. Вместе с тем, влияние опасных метеорологических явлений на гидрологические процессы, особенно на юге России, в настоящее время остаётся не до конца изученным. В связи с этим тема моего дипломного проекта «Влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим рек бассейнов Западного и Восточного Маныча» является актуальной.
Объекты исследования: опасные явления погоды, гидрологический режим рек. Предмет исследования: влияние опасных явлений погоды на гидрологический режим. Цель исследования - установить, какое влияние оказывают опасные явления погоды на гидрологический режим рек бассейнов Западного и Восточного Маныча. Гипотеза: факторами, определяющими степень влияния опасных явлений погоды на гидрологический режим рек региона, являются его физико-географические особенности и уровень антропогенной нагрузки. Для реализации данной цели и проверки гипотезы необходимо решить следующие задачи:
• рассмотреть физико-географическую характеристику бассейнов рек Западный и Восточный Маныч;
• изучить гидрографию и гидрологический режим рек данного региона;
• дать общую характеристику опасных явлений погоды, характерных для изучаемого региона;
• определить особенности их влияния на режим рек.
В данной дипломной работе обобщаются материалы исследований и анализируются современные литературные источники по заявленной теме. Результаты могут быть использованы для дальнейшего изучения влияния опасных явлений погоды на гидрологический режим рек. Это определяет практическую значимость данных исследований.
Автором дипломной работы был собран и обработан материал для исследований, проведена большая работа с литературой и аналитическая работа. В дипломной работе использовались такие методы, как анализ, обобщение, синтез, прогнозирование.
Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 80 страницах текста, включая 13 рисунков; список литературы содержит 34 наименования, в приложении содержится 19 тематических материалов.
Итак, в ходе исследования полученная цель достигнута, задачи решены полностью, гипотеза получила подтверждение. Основные выводы работы:
1. Предпосылками существования опасных метеорологических явлений на территории бассейнов рек Западный и Восточный Маныч являются такие физико-географические особенности исследуемого региона, как равнинный характер рельефа, высокая теплообеспеченность и недостаток влаги, преобладание над регионом антициклонической циркуляции, наличие орографически обусловленных «ветровых коридоров», преобладание чернозёмных почв, существенно распаханных, и степной растительности.
2. Особенностями гидрографии территории являются слабое развитие естественной гидрографической сети и её существенное антропогенное преобразование, в частности, создание многочисленной сеть водохранилищ и прудов. При этом 89,8% числа всех рек - это самые малые реки длиной менее 10 км, наиболее подверженные любым воздействиям, как антропогенным, так и связанным с опасными метеорологическими явлениями.
3. Источниками питания рек являются талые воды сезонных снегов, дожди и подземные воды. Режим стока рек в естественных условиях соответствовал восточно-европейскому типу гидрографа, с весенним половодьем, летней и зимней меженью и осенними паводками. Для малых рек были нередки случаи пересыхания в летнюю межень и промерзания - в зимнюю. В результате антропогенного воздействия в большинстве случаев произошло увеличение водности и выравнивание стока по сезонам года.
4. На гидрологический режим рек региона влияют такие опасные явления погоды как засухи, оттепели, пыльные бури и низкие температуры воздуха.
5. Засухи, представляющие комплексное погодное явление, обусловленное циркуляционными процессами в атмосфере, характеризуются длительным отсутствием атмосферных осадков (или значительным их сокращением по сравнению со средними многолетними величинами) в сочетании с повышенными температурами воздуха, почвы и ветрами. Различают три типа засух: атмосферную, почвенную и атмосферно-почвенную. Наибольшее влияние на гидрологические процессы, и в первую очередь на речной сток, оказывают первый и третий тип засух, что проявляется в уменьшении стока, а при наиболее значительных засухах даже к пересыханию рек на значительных участках. Наиболее подвержены этому влиянию небольшие реки и ручьи.
6. Другое опасное явление, влияющее на гидрологический режим — оттепели, причиной которых является повышение температуры воздуха до 0°С и выше в холодный период года на фоне установившихся отрицательных температур чаще всего в результате адвекции тёплого воздуха. Оттепели преимущественно сопровождаются пасмурной туманной погодой. При оттепелях происходит кратковременное (до месяца) увеличение расходов воды, разрушение ледяного покрова, отмечаются заторы льда. Ущерб от таких изменений в режиме рек заключается в том, что все эти явления не характерны для этого периода года и поэтому наносят значительный ущерб отраслям экономики.
7. Пыльные бури в рассматриваемом регионе явление нередкое. Это тип ветровой эрозии, наносящий значительный ущерб пахотным землям, представляет собой перенос сильным ветром (10-20 м/с и более) большого количества пыли, песка и верхнего слоя почвы. Перенесённые ветром, они отлагаются в подветренных местах на больших площадях, нанося ущерб сельскохозяйственным посевам.
8. Пыльные бури наносят значительный ущерб и водным объектам, таким как реки, озёра, водохранилища и особенно каналам и прудам, которые практически всегда расположены в подветренных частях, или в совершенно открытых, без наличия лесных полос или лесов. Поэтому переносимые ветром частицы верхнего слоя почвы откладываются в понижениях рельефа, являющихся в данном случае каналами и прудами, заносимыми на больших расстояниях и площадях, причём столь значительно, что по каналам прекращается сток воды и их приходится очищать от нанесённой ветром почвы.
9. Отрицательное влияние на режим стока рек оказывают низкие температуры воздуха (сильный мороз по критериям опасных явлений гидрометслужбы). Это средние суточные температуры воздуха, ниже средних многолетних на 5-10°С, а также минимальные температуры воздуха, достигающие в рассматриваемом регионе-30,-33°С. Продолжительность периодов с низкими температурами воздуха может достигать 3—4 месяцев, т.е. практически всю зиму.
10. Наиболее значительное влияние низких температур воздуха на гидрологический режим проявляется в промерзании рек и прудов. Небольшие реки и пруды нередко промерзают. При промерзании лёд образуется во всей толще воды до дна, причём на большом протяжении реки, нередко до нескольких километров. Низкие температуры воздуха приводят к длительному периоду ледостава и большой толщине льда. Поэтому, как следствие на реках отмечаются значительные заторы льда, особенно при весенних оттепелях.
1. Предпосылками существования опасных метеорологических явлений на территории бассейнов рек Западный и Восточный Маныч являются такие физико-географические особенности исследуемого региона, как равнинный характер рельефа, высокая теплообеспеченность и недостаток влаги, преобладание над регионом антициклонической циркуляции, наличие орографически обусловленных «ветровых коридоров», преобладание чернозёмных почв, существенно распаханных, и степной растительности.
2. Особенностями гидрографии территории являются слабое развитие естественной гидрографической сети и её существенное антропогенное преобразование, в частности, создание многочисленной сеть водохранилищ и прудов. При этом 89,8% числа всех рек - это самые малые реки длиной менее 10 км, наиболее подверженные любым воздействиям, как антропогенным, так и связанным с опасными метеорологическими явлениями.
3. Источниками питания рек являются талые воды сезонных снегов, дожди и подземные воды. Режим стока рек в естественных условиях соответствовал восточно-европейскому типу гидрографа, с весенним половодьем, летней и зимней меженью и осенними паводками. Для малых рек были нередки случаи пересыхания в летнюю межень и промерзания - в зимнюю. В результате антропогенного воздействия в большинстве случаев произошло увеличение водности и выравнивание стока по сезонам года.
4. На гидрологический режим рек региона влияют такие опасные явления погоды как засухи, оттепели, пыльные бури и низкие температуры воздуха.
5. Засухи, представляющие комплексное погодное явление, обусловленное циркуляционными процессами в атмосфере, характеризуются длительным отсутствием атмосферных осадков (или значительным их сокращением по сравнению со средними многолетними величинами) в сочетании с повышенными температурами воздуха, почвы и ветрами. Различают три типа засух: атмосферную, почвенную и атмосферно-почвенную. Наибольшее влияние на гидрологические процессы, и в первую очередь на речной сток, оказывают первый и третий тип засух, что проявляется в уменьшении стока, а при наиболее значительных засухах даже к пересыханию рек на значительных участках. Наиболее подвержены этому влиянию небольшие реки и ручьи.
6. Другое опасное явление, влияющее на гидрологический режим — оттепели, причиной которых является повышение температуры воздуха до 0°С и выше в холодный период года на фоне установившихся отрицательных температур чаще всего в результате адвекции тёплого воздуха. Оттепели преимущественно сопровождаются пасмурной туманной погодой. При оттепелях происходит кратковременное (до месяца) увеличение расходов воды, разрушение ледяного покрова, отмечаются заторы льда. Ущерб от таких изменений в режиме рек заключается в том, что все эти явления не характерны для этого периода года и поэтому наносят значительный ущерб отраслям экономики.
7. Пыльные бури в рассматриваемом регионе явление нередкое. Это тип ветровой эрозии, наносящий значительный ущерб пахотным землям, представляет собой перенос сильным ветром (10-20 м/с и более) большого количества пыли, песка и верхнего слоя почвы. Перенесённые ветром, они отлагаются в подветренных местах на больших площадях, нанося ущерб сельскохозяйственным посевам.
8. Пыльные бури наносят значительный ущерб и водным объектам, таким как реки, озёра, водохранилища и особенно каналам и прудам, которые практически всегда расположены в подветренных частях, или в совершенно открытых, без наличия лесных полос или лесов. Поэтому переносимые ветром частицы верхнего слоя почвы откладываются в понижениях рельефа, являющихся в данном случае каналами и прудами, заносимыми на больших расстояниях и площадях, причём столь значительно, что по каналам прекращается сток воды и их приходится очищать от нанесённой ветром почвы.
9. Отрицательное влияние на режим стока рек оказывают низкие температуры воздуха (сильный мороз по критериям опасных явлений гидрометслужбы). Это средние суточные температуры воздуха, ниже средних многолетних на 5-10°С, а также минимальные температуры воздуха, достигающие в рассматриваемом регионе-30,-33°С. Продолжительность периодов с низкими температурами воздуха может достигать 3—4 месяцев, т.е. практически всю зиму.
10. Наиболее значительное влияние низких температур воздуха на гидрологический режим проявляется в промерзании рек и прудов. Небольшие реки и пруды нередко промерзают. При промерзании лёд образуется во всей толще воды до дна, причём на большом протяжении реки, нередко до нескольких километров. Низкие температуры воздуха приводят к длительному периоду ледостава и большой толщине льда. Поэтому, как следствие на реках отмечаются значительные заторы льда, особенно при весенних оттепелях.