Максимальный сток рек бассейна р. Мезень
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ 6
1.1 Физико - географическая характеристика района 7
1.2 Климат 11
2 УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА РЕК
БАССЕЙНА МЕЗЕНИ 15
3 ОЦЕНКА ОДНОРОДНОСТИ И СТАЦИОНАРНОСТИ РЯДОВ
МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА 17
3.1 Исходные данные 17
3.2 Проверка рядов на однородность 19
3.3 Оценка временных трендов 24
4 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ И СЛОЕВ ВЕСЕННЕГО
ПОЛОВОДЬЯ В ПУНКТАХ НАБЛЮДЕНИЙ ГИДРОМЕТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 28
4.1 Оценка основных статистических характеристик и их погрешностей
28
4.2 Расчет максимальных расходов и слоев весеннего половодья различ-
ной обеспеченности 37
4.3 Районирование соотношения Cs/Cv весеннего половодья 40
4.4 Исследование пространственной изменчивости характеристик слоя
весеннего половодья 42
5 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВО
ДЬЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ ДАННЫХ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НА-
БЛЮДЕНИЙ 47
5.1 Оценка районного показателя редукции» 49
5.2 Расчет переходных коэффициентов ^ 51
5.3 Расчет коэффициента K0, характеризующего дружность весеннего
половодья 54
6 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИКИ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЯ 64
Приложение А - Основные гидрографические характеристики исследуемых рек в створах гидрологических постов 65
Приложение Б - Эмпирические и аналитические кривые обеспеченностей максимальных расходов и слоев весеннего половодья 66
1 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ 6
1.1 Физико - географическая характеристика района 7
1.2 Климат 11
2 УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА РЕК
БАССЕЙНА МЕЗЕНИ 15
3 ОЦЕНКА ОДНОРОДНОСТИ И СТАЦИОНАРНОСТИ РЯДОВ
МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА 17
3.1 Исходные данные 17
3.2 Проверка рядов на однородность 19
3.3 Оценка временных трендов 24
4 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ И СЛОЕВ ВЕСЕННЕГО
ПОЛОВОДЬЯ В ПУНКТАХ НАБЛЮДЕНИЙ ГИДРОМЕТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 28
4.1 Оценка основных статистических характеристик и их погрешностей
28
4.2 Расчет максимальных расходов и слоев весеннего половодья различ-
ной обеспеченности 37
4.3 Районирование соотношения Cs/Cv весеннего половодья 40
4.4 Исследование пространственной изменчивости характеристик слоя
весеннего половодья 42
5 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВО
ДЬЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ ДАННЫХ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НА-
БЛЮДЕНИЙ 47
5.1 Оценка районного показателя редукции» 49
5.2 Расчет переходных коэффициентов ^ 51
5.3 Расчет коэффициента K0, характеризующего дружность весеннего
половодья 54
6 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИКИ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЯ 64
Приложение А - Основные гидрографические характеристики исследуемых рек в створах гидрологических постов 65
Приложение Б - Эмпирические и аналитические кривые обеспеченностей максимальных расходов и слоев весеннего половодья 66
В соответствии с действующей нормативно-технической документацией расчетные гидрологические характеристики должны уточняться по мере накопления данных гидрометрических наблюдений. При этом до вступления в действие территориальных строительных норм рекомендуется выполнять уточнение параметров расчетных формул на региональном уровне. В настоящем дипломном проекте поставлена задача, разработать региональную методику для расчета максимальных расходов воды весеннего половодья для малоизученных и неизученных водотоков.
В качестве района исследования принята территория бассейна реки Мезень. Для решения поставленной задачи были использованы данные по 13 гидрологическим постам с продолжительностью наблюдений не менее 6 лет, площадью водосбора не превышающей 60000 км2, с естественным гидрологическим режимом водотоков.
Дипломный проект содержит шесть глав, введение, заключение, список использованных источников из 14 наименований и 2 приложений.
В первой главе приведена физико-географическая и климатическая характеристики рассматриваемой территории.
Во второй главе приводится условия формирования и особенности формирования максимального стока рек бассейна Мезени.
В третьей главе выполнена оценка однородности и стационарности рядов максимального весеннего стока, а также оценка временных трендов.
В четвертой главе приведены расчеты максимальных расходов и слоев половодья различной обеспеченности в пунктах наблюдений гидрометрической сети и проведено районирование соотношения Cs/Cv весеннего половодья и изучена пространственная изменчивость характеристик слоя весеннего половодья.
Пятая глава посвящена разработке региональной методики для расчета максимальных расходов воды весеннего половодья малоизученных и неизученных водотоков. Для решения поставленной задачи была выполнена оценка районных показателей редукции для рассматриваемой территории, рассчитаны коэффициенты^, характеризующие дружность весеннего половодья, исследованы переходные коэффициенты ^учитывающие неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды.
В шестой главе проведена оценка разработанной методики расчета гидрологических характеристик для малоизученных и неизученных рек бассейна р. Мезень.
В заключении в обобщенном виде представлены результаты проведенного исследования и анализ разработанной региональной методики для расчета максимальных расходов весеннего половодья рек бассейна р. Мезень.
В качестве района исследования принята территория бассейна реки Мезень. Для решения поставленной задачи были использованы данные по 13 гидрологическим постам с продолжительностью наблюдений не менее 6 лет, площадью водосбора не превышающей 60000 км2, с естественным гидрологическим режимом водотоков.
Дипломный проект содержит шесть глав, введение, заключение, список использованных источников из 14 наименований и 2 приложений.
В первой главе приведена физико-географическая и климатическая характеристики рассматриваемой территории.
Во второй главе приводится условия формирования и особенности формирования максимального стока рек бассейна Мезени.
В третьей главе выполнена оценка однородности и стационарности рядов максимального весеннего стока, а также оценка временных трендов.
В четвертой главе приведены расчеты максимальных расходов и слоев половодья различной обеспеченности в пунктах наблюдений гидрометрической сети и проведено районирование соотношения Cs/Cv весеннего половодья и изучена пространственная изменчивость характеристик слоя весеннего половодья.
Пятая глава посвящена разработке региональной методики для расчета максимальных расходов воды весеннего половодья малоизученных и неизученных водотоков. Для решения поставленной задачи была выполнена оценка районных показателей редукции для рассматриваемой территории, рассчитаны коэффициенты^, характеризующие дружность весеннего половодья, исследованы переходные коэффициенты ^учитывающие неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды.
В шестой главе проведена оценка разработанной методики расчета гидрологических характеристик для малоизученных и неизученных рек бассейна р. Мезень.
В заключении в обобщенном виде представлены результаты проведенного исследования и анализ разработанной региональной методики для расчета максимальных расходов весеннего половодья рек бассейна р. Мезень.
По данным проведенных исследований в дипломном проекте были получены следующие результаты.
Выполнен сбор и анализ исходной информации - данных по максимальным расходам и слоям весеннего половодья рек бассейна р. Мезень. Были собраны материалы наблюдений 13 гидрологических поста, которые отвечали следующим требованиям: продолжительность наблюдений не менее 6 лет, отсутствие значимых антропогенных изменений.
По данным метеонаблюдений, на станция Мезень и Койнас, были построены и проанализированы хронологические графики температур и осадков за холодный период с 1950 по 2010 гг. Анализ показал, что на северной станции Мезень имеется значимый положительный тренд для осадков холодного периода года, при этом максимальный сток весеннего половодья ближайших водотоков остался без изменений. Это позволяет предположить, что снегозапасы к началу снеготаяния, формирующие весеннее половодье, значительно не увеличились,в следствииувеличения испарения с поверхности снежного покрова, обусловленного увеличением зимних температур воздуха, в особенности в концепериода.
Для выбранных постов выполнена оценка однородности и стационарности рядов максимального весеннего стока. Установлено, что ряды максимальных расходов и слоев весеннего половодья для рек бассейна р. Мезень являются однородными. Значимые тренды отсутствуют.
Была выполнена оценка основных статистических характеристик и их погрешностей. Относительные погрешности средних значений и коэффициентов вариации в исследуемых рядах максимальных расходов и слоев половодья не превышают допустимых.
Построены эмпирические и аналитические кривые обеспеченностей Пирсона Штипа и Крицкого-Менкеля. Рассчитаны максимальные расходы и слои весеннего половодья различной обеспеченности. Расчет выполнялся методом моментов.
С учетом большой погрешности коэффициента асимметрии для принятия среднего районного значения, было проведено районирование соотношения Cs/Cv весеннего половодья. В результате на рассматриваемой территории были выделены два гидрологических района:
- 1-й гидрологический район с Cs/Cv = 0,5 (равнинная часть лесной и лесотундровой зоны);
- 2-й гидрологический район с Cs/Cv = 1,0 (предгорнаячасть лесной и лесотундровой зоны);
- 3-й гидрологический район с Cs/Cv = 3 (горная часть лесной зоны);
Проанализирована пространственная изменчивость характеристик нормы слоя стока ^коэффициента вариацииСг для всего бассейна. А так же было выполнено картирование данных характеристик.
Сравнение с картой значений нормы слоя весеннего половодья h0 и коэффициента вариации Cv, приведенной в монографии «Ресурсы поверхностных вод» показало существенное отличие в следствии различной генерализации, и так как в монографии приводятся обобщенные данные для всей страны. Поэтому карта представленная в данной работе является более детальной и более подходит для дальнейших расчетов.
На основе полученных данных было проведено уточнение значения районного показателя редукции для всего бассейна реки Мезень. Показатель редукции составил n = 0.18.
Получены значения переходных коэффициентов^, которые сравнивались с значениями представленных в СНиП 2.01.14-83, и можно сказать что отличаются они незначительно.
Выполнен расчет и районирование коэффициента К0, характеризующего дружность весеннего половодья. Его диапазон изменения по территории бассейна р. Мезень составил от 0,0082 до 0,0232.
На основе картирования и уточнения районных показателей значений стока была проведена проверка эффективности приведенной методики расчета характеристик стока для неизученных рек, где полученные данные сравнивались с эмпирическими. Результаты проверки показали что ошибка формулы не превышает 21 % и формула может быть признана расчетной.
Таким образом, разработана региональная методика для расчета расходов воды весеннего половодья для неизученных водотоков бассейна реки Мезень. Учитывая, что работа выполнена в соответствии с действующей нормативно-технической документацией и расчеты проведены с использованием более продолжительных рядов наблюдений (до 2013г.)полученные данные можно использовать для дальнейших расчетов при инженерно-изыскательских работах и проектировании гидротехнических объектов.
Выполнен сбор и анализ исходной информации - данных по максимальным расходам и слоям весеннего половодья рек бассейна р. Мезень. Были собраны материалы наблюдений 13 гидрологических поста, которые отвечали следующим требованиям: продолжительность наблюдений не менее 6 лет, отсутствие значимых антропогенных изменений.
По данным метеонаблюдений, на станция Мезень и Койнас, были построены и проанализированы хронологические графики температур и осадков за холодный период с 1950 по 2010 гг. Анализ показал, что на северной станции Мезень имеется значимый положительный тренд для осадков холодного периода года, при этом максимальный сток весеннего половодья ближайших водотоков остался без изменений. Это позволяет предположить, что снегозапасы к началу снеготаяния, формирующие весеннее половодье, значительно не увеличились,в следствииувеличения испарения с поверхности снежного покрова, обусловленного увеличением зимних температур воздуха, в особенности в концепериода.
Для выбранных постов выполнена оценка однородности и стационарности рядов максимального весеннего стока. Установлено, что ряды максимальных расходов и слоев весеннего половодья для рек бассейна р. Мезень являются однородными. Значимые тренды отсутствуют.
Была выполнена оценка основных статистических характеристик и их погрешностей. Относительные погрешности средних значений и коэффициентов вариации в исследуемых рядах максимальных расходов и слоев половодья не превышают допустимых.
Построены эмпирические и аналитические кривые обеспеченностей Пирсона Штипа и Крицкого-Менкеля. Рассчитаны максимальные расходы и слои весеннего половодья различной обеспеченности. Расчет выполнялся методом моментов.
С учетом большой погрешности коэффициента асимметрии для принятия среднего районного значения, было проведено районирование соотношения Cs/Cv весеннего половодья. В результате на рассматриваемой территории были выделены два гидрологических района:
- 1-й гидрологический район с Cs/Cv = 0,5 (равнинная часть лесной и лесотундровой зоны);
- 2-й гидрологический район с Cs/Cv = 1,0 (предгорнаячасть лесной и лесотундровой зоны);
- 3-й гидрологический район с Cs/Cv = 3 (горная часть лесной зоны);
Проанализирована пространственная изменчивость характеристик нормы слоя стока ^коэффициента вариацииСг для всего бассейна. А так же было выполнено картирование данных характеристик.
Сравнение с картой значений нормы слоя весеннего половодья h0 и коэффициента вариации Cv, приведенной в монографии «Ресурсы поверхностных вод» показало существенное отличие в следствии различной генерализации, и так как в монографии приводятся обобщенные данные для всей страны. Поэтому карта представленная в данной работе является более детальной и более подходит для дальнейших расчетов.
На основе полученных данных было проведено уточнение значения районного показателя редукции для всего бассейна реки Мезень. Показатель редукции составил n = 0.18.
Получены значения переходных коэффициентов^, которые сравнивались с значениями представленных в СНиП 2.01.14-83, и можно сказать что отличаются они незначительно.
Выполнен расчет и районирование коэффициента К0, характеризующего дружность весеннего половодья. Его диапазон изменения по территории бассейна р. Мезень составил от 0,0082 до 0,0232.
На основе картирования и уточнения районных показателей значений стока была проведена проверка эффективности приведенной методики расчета характеристик стока для неизученных рек, где полученные данные сравнивались с эмпирическими. Результаты проверки показали что ошибка формулы не превышает 21 % и формула может быть признана расчетной.
Таким образом, разработана региональная методика для расчета расходов воды весеннего половодья для неизученных водотоков бассейна реки Мезень. Учитывая, что работа выполнена в соответствии с действующей нормативно-технической документацией и расчеты проведены с использованием более продолжительных рядов наблюдений (до 2013г.)полученные данные можно использовать для дальнейших расчетов при инженерно-изыскательских работах и проектировании гидротехнических объектов.
Подобные работы
- Влияние изменений климата на формирование зимнего и весеннего стока в бассейне реки Северная Двина по данным наземных и спутниковых наблюдений
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4210 р. Год сдачи: 2020 - Водный режим рек восточной части бассейна Белого моря в современных условиях
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4550 р. Год сдачи: 2018 - Расчет минимальных расходов воды при наличии «выбросов»
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4840 р. Год сдачи: 2017