ВВЕДЕНИЕ 4
1 Краткая физико-географическая характеристика района 7
1.1 Местоположение 8
1.2 Рельеф, геологическое строение 8
1.3 Почвы 9
1.4 Растительность 10
1.5 Климатическая характеристика 10
1.6 Гидрологическая изученность 12
1.7 Хозяйственная деятельность 13
2 Существующие методы расчёта характеристик годового стока 15
2.1 Статистические методы 15
2.2 Балансовые модели 18
2.3 Динамические модели 19
3 Расчет суммарного слоя стока за период весеннего половодья 24
3.1 Исходные данные 24
3.1.1 Гидрология 24
3.1.2 Метеорологические данные 25
3.2 Определение дат весеннего половодья 26
3.3 Расчет слоя стока за весеннее половодье 31
3.4 Расчет относительных погрешностей среднего значения, коэффициента вариации и коэффициента асимметрии
3.5 Проверка рядов на однородность и значимость 38
3.6 Анализ корреляции слоя стока с суммой осадков 40
3.7 Характеристика весеннего половодья на исследуемых водосборах 48
4 Расчет статистических характеристик многолетнего стока на
ретроспективном материале
4.1 Исходные данные 49
4.2 Расчет по модели формирования многолетнего стока 50
4.2.1 При постоянных параметрах модели 51
4.2.2 При переменных параметрах модели 52
4.3 Вывод 53
5 Оценка экономической эффективности расчетов статистических 55
характеристик многолетнего стока в сельском хозяйстве
5.1 Постановка задачи 55
5.2 Планирование социально-экономического развития субъекта РФ 56
(на примере Алтайского края)
5.3 Методы построения производственных функций 60
5.4 Выводы 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
Список использованных источников 72
Приложение А - Гидрографы река Обь - пост Фомиснкое 75
Приложение Б - Гидрографы река Обь - пост Барнаул 85
Приложение В - Гидрографы река Обь - пост Камень-на-Оби 95
Приложение Г - Гидрологические характеристики весеннего половодья
Приложение Д - Хронологические графики суммы осадков 108
Международное научное сообщество признает, что климатическая система нашей планеты испытывает изменения, и предлагает различные сценарии развития климата в будущем. Согласно Водной стратегии Российской Федерации, защита социально-экономических объектов от негативного воздействия вод является одним из основных направлений гидрометеорологического обеспечения общества [5].
Актуальность темы заключается в том, что вопросы, связанные с развитием прогностических моделей формирования речного стока и разработкой методов оценки экономической эффективности при принятии решений в сельском хозяйстве, являются чрезвычайно актуальными в настоящее время.
Развитие сельского хозяйства в Западной Сибири является одним из приоритетных направлений социально-экономического развития региона. Сейчас определены основные задачи и направления развития сельского хозяйства, такие как повышение эффективности использования земельных ресурсов, развитие инфраструктуры, поддержка малого и среднего бизнеса в сфере сельского хозяйства, улучшение качества продукции и ее конкурентоспособности на рынке и другие.
Для достижения этих целей реализуются различные программы и проекты, направленные на модернизацию сельского хозяйства, развитие сельских территорий и повышение качества жизни сельских жителей. В рамках этих программ проводятся мероприятия по повышению эффективности использования земельных ресурсов, внедрению новых технологий в сельском хозяйстве, развитию инфраструктуры, поддержке малого и среднего бизнеса в сфере сельского хозяйства.
Климатические изменения могут оказывать значительное влияние на сельское хозяйство и экономику в целом. Изменения климата могут приводить к изменению температуры, осадков, влажности и других климатических условий, что может повлиять на урожайность растений.
Рассматриваемая проблема имеет важное значение для стратегического развития Российской Федерации в связи с ключевым значением рассматриваемой территории для социально-экономического развития. Кроме того, необходимо разработать комплекс региональных научных положений, которые определят порядок расчета статистических характеристик многолетнего стока в условиях неустановившегося климата. Это является необходимым условием для создания надежного гидрологического обоснования расчета объемов воды, требуемых для орошения.
Цель работы — провести расчет речного стока в условиях неустановившегося климата для гидрологического обоснования проектирования запасов воды для сельского хозяйства.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
а) Проанализировать краткие физико-климатические характеристики водосбора Оби;
б) Проанализировать существующие методы прогноза многолетнего стока;
в) Подготовить исходные гидрометеорологические данные за ретроспективный период;
г) Провести расчет многолетних гидрологических характеристик;
д) Провести сравнительный анализ прогнозных и фактических данных;
е) Проанализировать влияние климатических изменений на производственную функцию.
Предметом исследования является режим многолетнего стока весеннего половодья.
Объектом исследования является верхний бассейн реки Обь
Работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка использованных источников.
В первом разделе даётся краткая физико-географическая и климатическая характеристика территории исследования.
Во втором разделе рассматриваются существующие методы расчёта статистических характеристик многолетнего стока.
В третьем разделе проводится расчет суммарного слоя стока за период весеннего половодья.
В четвертом разделе рассчитываются статистических характеристик многолетнего стока на ретроспективном материале.
В пятом разделе производилась оценка экономической эффективности расчетов статистических характеристик многолетнего стока в сельском хозяйстве.
В ходе работы выполнены все поставленные задачи:
а) Проанализированы краткие физико-климатические характеристики водосбора Оби;
б) Проанализированы существующие методы прогноза многолетнего стока;
в) Подготовлены исходные гидрометеорологические данные за ретроспективный период;
г) Проведен расчет многолетних гидрологических характеристик;
д) Проведен сравнительный анализ прогнозных и фактических данных;
е) Проанализировано влияние климатических изменений на производственную функцию.
Изменение климата оказывает значительное влияние на сток рек и других водных объектов. Повышение температуры и изменение осадков приводят к изменению количества, распределения и режима сброса воды в реки. Это может привести к увеличению или уменьшению объема стока, а также к изменению времени и длительности паводковых периодов.
В настоящей работе были предложены практические рекомендации по применению результатов расчета статистических характеристик многолетнего стока в зонах аномалий и оценке их экономической эффективности. Исследование показало, что полученные результаты могут быть использованы для решения задач планирования капиталовложений на различных масштабах.
Многолетний сток рек имеет значительное влияние на сельское хозяйство, особенно на системы орошения. Орошение является важным способом повышения урожайности, особенно в условиях засушливых регионов. Многолетний сток рек определяет доступность воды для орошения, влияет на продолжительность сезона орошения и на объемы воды, необходимые для поддержания определенного уровня урожайности.
Для оценки экономического эффекта долгосрочной оценки статистических характеристик стока в масштабах региона Российской Федерации, расположенного на территории Алтайского края, было предложено использовать рекомендации методики оценки ущерба, а также пространственные данные о социально-экономическом развитии региона.
1 А.А. Макаревич, А.Е. Яротов Речной сток и русловые процессы [Текст] / А.А. Макаревич, А.Е. Яротов — 1. — Минск: Минск БГУ, 2019 — 116 с.
2 А.В. Пузанов, Д.М. Безматерных, Ю.И. Винокуров, А.Т. Зиновьев, В.В. Кириллов, Б.А. Красноярова, И.Д. Рыбкина, А.В. Котовщиков, А.В. Дьяченко Современное состояние и экологические проблемы Обь-Иртышского бассейна [Текст] / А.В. Пузанов, Д.М. Безматерных, Ю.И. Винокуров, А.Т. Зиновьев, В.В. Кириллов, Б.А. Красноярова, И.Д. Рыбкина, А.В. Котовщиков, А.В. Дьяченко // Водное хозяйство России. — 2017. — № 6. — С. 106-118.
3 А.В.Штаковский Укрупненные нормы водопотребности для орошения по природно-климатическим зонам СССР [Текст] / А.В.Штаковский — 1. — МОСКВА: Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР, 1984 — 359 с.
4 В. Ольгаренко, Т.А. Капустина, Д.Г. Ольгаренко, Ф.К. Цекоева планирование водопользования при орошении сельскохозяйственных культур [Текст] / В. Ольгаренко, Т.А. Капустина, Д.Г. Ольгаренко, Ф.К. Цекоева — Москва: Минсельхоз России, 2014 — 172 с.
5 Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года /
[Электронный ресурс] // government.ru: [сайт]. — URL:
http://government.ru/docs/10049/(дата обращения: 08.05.2023).
6 Гидрологический ежегодник 1961 Том 6. Бассейн Карского моря (западная часть). Выпуск 0-3. Река Обь и ее бассейн до устья р. Иртыш [Текст] / {surnames_reversed} —: Гидрометеорологическое издательство, 1965 — 424 с.
7 Гидрологический ежегодник 1961 Том 6. Бассейн Карского моря (западная часть). Выпуск 4-9. Бассейны рек Иртыша, Оби ниже устья р. Иртыша и рек Обской губы к западу до границы с Баренцевым морем [Текст] / {surnames_reversed} —: Гидрометеорологическое издательство, 1965 — 424 c.
8 Государственный комитет СССР по гидрометеорологии руководство по гидрологическим прогнозам [текст] / государственный комитет ссср по гидрометеорологии — 1. — Ленинград: Гидрометеорологическое издательство, 1989 — 358 с.
9 Коваленко В. В., Викторова Н. В., Гайдукова Е. В. Моделирование гидрологических процессов. Учебник. Изд. 2-е исправ. и доп. - СПб., изд. РГГМУ, 2006. - 559 с. (первое издание Коваленко В. В. Моделирование гидрологических процессов. - СПб., изд. РГГМУ, 1993. - 256 с.)
10 Коваленко, В. В., Викторова, Н. В., Гайдукова, Е. В., Громова, М. Н., Хаустов, В. А., Шевнина, Е. В. Методические рекомендации по оценке обеспеченных расходов проектируемых гидротехнических сооружений при неустановившемся климате [Текст] / В. В. Коваленко, Н. В. Викторова, Е. В. Гайдукова, М. Н. Громова, В. А. Хаустов, Е. В. Шевнина — 1. — Санкт- Петербург: РГГМУ, 2010 — 50 с.
11 Коваленко, В.В. Сценарная оценка долгосрочных изменений максимального стока весеннего половодья в Арктическом регионе России на основе стохастической модели формирования многолетнего стока [Текст] / В.В. Коваленко, Е.В. Гайдукова, Н.В. Викторова, В.А. Хаустов, А. А. Дегтярев, Е. Ю. Голованова, Л. И. Лесничий, Е.В. Шевнина // Труды Всероссийской научной конференции «Современные проблемы стохастической гидрологии и регулирования стока» - ИВП, 2012. - С. 100-106.
12 Методические рекомендации по составлению справочника по водным ресурсам СССР, вып. 7 ч. 1. Половодье [Текст]. - Л.: изд. И, 1962. - 107 с.
13 Н.А. Моисиенко. Агрогидрологические основы орошения в степной зоне [Текст] / Н.А. Моисиенко — 1. — Ленинград : Гидрометиздат, 1972 — 214 с.
14 Наставление по службе прогнозов, раздел 3. Ч. I. Прогнозы режима вод суши [Текст]. - Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 198 с.
15 Пузанов Александр Васильевич, Балыкин Сергей Николаевич, Балыкин Дмитрий Николаевич, Салтыков Алексей Владимирович Микроэлементы и радионуклиды в почвах лесного пояса бассейна верхней Оби / Пузанов Александр Васильевич, Балыкин Сергей Николаевич, Балыкин Дмитрий Николаевич, Салтыков Алексей Владимирович [Текст] // Мир науки и образования №2. — Новосибирск: УДК, 2000. — С. 8-13.
16 Растениеводство Алтайского края / [Электронный ресурс] // altagro22 : [сайт]. — URL: https://altagro22.ru/apk/rastenievodstvo/(дата обращения: 08.06.2023).
17 Река Обь — главная водная артерия Сибири. // По-Сибири URL:
https://posibiri.ru/reka-ob-glavnaya-vodnaya-arteriya-sibiri/ (дата обращения:
12.12.2022)
18 Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 15. Алтай и Западная Сибирь. Выпуск 3. Нижний Иртыш и Нижняя Обь / Под ред. В.Е. Водогрецкого. — Л.: Гидрометеоиздат, 1972. — 528с
19 СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик. — М.: Госстрой России, 2004. — 73с.
20 Шибанова Алена Алексеевна, Силантьева Марина Михайловна Хозяйственно-ценные, редкие и исчезающие виды растений поймы реки Оби (верхнее течение) / Шибанова Алена Алексеевна, Силантьева Марина Михайловна [Текст] // Мир науки и образования №2. — Новосибирск :УДК, 2000. — С. 23-26.
21 Шикломанов, И.А. Изменение стока рек России при глобальном
потеплении климата / И.А. Шикломанов, В.Ю. Георгиевский — М.:
Метеоагентство Росгидромета, 2008. — С.159-163.