Введение 3
1 Физико-географическое описание района исследования 6
1.1 Местоположение 6
1.2 Рельеф 10
1.3 Климатическая характеристика 11
1.4 Характеристика гидрографической сети 15
2 Существующие методы прогноза стока в горных районах 19
2.1 Особенности формирования стока рек в горных районах 19
2.2 Существующие методы прогноза стока горных рек 21
3 Разработка методики краткосрочных прогнозов расходов и уровней 31 воды на основе метода соответственных уровней
3.1 Исходные данные 31
3.2 Прогноз расходов воды 37
3.3 Прогноз уровней воды 41
Заключение 45
Список использованных источников 47
Приложение А. Результаты поверочных прогнозов 48
Приложение Б. Фактические и прогнозные гидрографы расхода воды 81
Приложение В. Фактические и прогнозные гидрографы уровня воды 91
Приложение Г. Результаты поверочных прогнозов уровней воды 100
Центральная Азия включает в себя пять бывших советских республик: Республику Казахстан, Кыргызскую Республику, Республику Узбекистан, Туркменистан и Республику Таджикистан. Важнейшим фактором, определяющим стратегию и темпы экономического развития государств региона, как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе, являются водные ресурсы.
Объектом исследования данной работы являлась река Пскем, расположенная в Республике Узбекистан и принадлежащая к бассейну р. Сырдарьи.
Водохозяйственный комплекс бассейна реки Сырдарьи представлен многочисленными гидротехническими сооружениями на Сырдарье и ее притоках, обеспечивающими транспортировку воды, трансформацию стока в водохранилищах, подачу воды потребителям, выработку электроэнергии, учет и контроль качества используемой воды. На реке Сырдарье и ее притоках расположены пять основных водохранилищ: Токтогульское, Андижанское, Кайраккумское, Чарвакское и Чардаринское. Общее водопотребление республик из ствола рек Нарын и Сырдарья в среднем составляет 25 км3/год с учетом лимитированного ограничения, включая подачу воды в Аральское море и русловые потери ниже Чардаринского водохранилища на территории Республики Казахстан.
С целью эффективного управления водными ресурсами пяти республик Центральной Азии в 1992 года было подписано «Соглашение о совместном управлении водными ресурсами» бассейна Аральского моря и о создании единого водохозяйственного органа — Межгосударственной координационной водохозяйственной комиссии (МКВК), исполнительными органами которой и являются Бассейновые водохозяйственные объединения — БВО «Амударья» и БВО «Сырдарья». В распоряжении объединений, осуществляющего управление трансграничными водными ресурсами и межгосударственное вододеление, находятся головные водозаборные гидротехнические сооружения на реке Сырдарье и ее основных притоках, такие как Учкурган- ский гидроузел на реке Нарын, Куйганьярский гидроузел на реке Карадарье, Верхнечирчикский гидроузел на реке Чирчик и другие, а также каналы, имеющие межгосударственное значение (прежде всего, канал «Дустлик» и головной участок Большого Ферганского канала). В ведении БВО имеются 198 гидротехнических сооружения, в том числе 21 из них расположены непосредственно на основных руслах Нарына, Сырдарьи, Карадарьи и Чирчика.
Основным потребителем воды в сырдарьинском регионе является орошаемое земледелие. Кроме того, обеспечивается подача воды на промышленные, хозяйственные, экологические, природоохранные нужды и в Аральское море. Учет водозаборов из рек и подведомственных каналов осуществляется по 445 пунктам, включая 21 головной водозабор, З6 стационарных насосных станций и 172 временные насосные установки. Учет поверхностных речных вод выполняется преимущественно гидрометеорологическими службами государств Центральной Азии, а на водозаборных сооружениях — БВО «Сырдарья» и органами водного хозяйства центрально-азиатских государств.
С целью обеспечения эффективного управления и использования водных ресурсов региона гидрометеорологическими службами выпускается широкий спектр оперативно-прогностической продукции, включая краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные прогнозы характеристик водного режима. Важнейшими видами этой продукции, широко востребованными потребителями, являются долгосрочные прогнозы стока рек и, в первую очередь, прогнозы стока за вегетационный период. На основе этих прогнозов разрабатываются текущие планы вододеления и водопользования в бассейнах рек Центральной Азии.
В связи с этим вопрос выпуска оперативных краткосрочных прогнозов является актуальным.
Целью данной работы является разработка методики краткосрочного прогноза уровней и расходов воды на реках бассейна реки Сырдарьи на примере реки Пскем.
В качестве объекта исследования выбрана река Пскем.
К основным задачам работу могут быть отнесены:
- обзор гидрологического режима рек бассейна Сырдарьи;
- сбор исходной гидрологической информации по уровням и расходам на реках бассейна р. Пскем;
- изучение имеющегося опыта краткосрочного прогнозирования расходов и уровней воды на горных реках;
- разработка методика краткосрочного прогноза расходов и уровней воды на основе одного из методов (метода соответственных уровней);
- проверка эффективности методики прогноза на ретроспективном материале.
В ходе выполнения выпускной бакалаврской работы были решены следующие задачи:
- рассмотрены физико-географические, климатические и гидрологические особенности бассейна р. Пскем;
- рассмотрены существующие методы краткосрочных и долгосрочных прогнозов стока горных рек;
- разработана методика прогноза расходов и уровней воды на р. Пскем на основе метода соответственных расходов и уровней;
- разработанная методика апробирована на независимом материале путем выпуска ретроспективных прогнозов на 1978 - 1980 гг.;
- оценена оправдываемость поверочных прогнозов и эффективность методики.
На основе проделанной работы можно сделать следующие выводы:
- заблаговременность прогнозов на основе метода соответственных расходов и уровней на р. Пскем составляет 1 сутки;
- прогнозы следует проводить по зависимостям, построенным отдельно для фаз водного режима (летне-осенней межени, подъема и спада половодья);
- при прогнозах расходов воды методом соответственных уровней эффективной оказалась зависимость QH = f (Qet_x , &Qt), учитывающую трансформацию паводочной волны; для периода межени и спада половодья при текущей коррективе методика позволяет дать удовлетворительные прогнозы; надежного прогноза для периода подъема половодья методика дать не позволяет;
- при прогнозах уровней воды без корректировки лучше прогнозы даются по зависимости H = f (H , H!); но обе методики не эффективны;
- при прогнозах с текущей корректировкой наилучшие результаты получаются при использовании зависимости Н = f (Н ).
Поскольку методики, основанные на методе соответственных расходов и уровней, без корректировки не дают удовлетворительных результатов в дальнейшем необходимо разработать методики, основанные на других методах (например, метода математического моделирования).
