Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Изменение климата и его влияние на гидрологические характеристики Северной Двины

Работа №177082

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

гидрология

Объем работы98
Год сдачи2018
Стоимость5350 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 2
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА
1.1 Исходные данные и обзор методов исследования 4
1.2 Общие сведения 12
1.3 Характеристика бассейна р. Северная Двина 13
КЛИМАТ 17
2.1 Общие сведения о климате 17
2.2 Многолетние колебания основных характеристик климата 20
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РЕК 31
3.1 Ледовый режим рек 31
3.1 Водный режим рек 35
3.2 Ледоходные уровни 40
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СТОКА 48
4.1 Методы прогнозирования и оценки качества прогнозов 48
4.2 Прогноз максимальных ледоходных уровней 52
4.3 Прогноз временных рядов 70
4.4Прогноз максимального годового расхода воды 80
Заключение 89
Литература 95
Приложения


Освоение территорий Европейского Севера требует новых исследований в области гидрологии и метеорологии, а также климатологии. Одним из крупнейших бассейнов Северного края является бассейн Северной Двины.
Северная Двина под названием Малая Северная Двина образуется слиянием рек Сухона и Юг в городе Великий Устюг, главной гидрологической проблемой которого являются мощные заторы льда, повторяющиеся регулярно.
Глобальное потепление в первую очередь оказывают свое влияние на северные области. Под действием изменений климата в значительной степени трансформируется весь гидрологический режим, отмечается: падение летних меженных расходов и рост зимних, смещение всех фаз гидрологического режима (сроков замерзания и вскрытия, сроков и продолжительности весеннего половодья, межени), снижение толщины ледяного покрова, изменение максимальных и минимальных расходов воды. Повышение среднезимних температур приводит к более длительному замерзанию рек, в основном по зажорному типу, что увеличивает риск зажоров и, как следствие, заторов льда при вскрытии. Усовершенствование методик прогноза заторных наводнений необходимо как вследствие изменений значимости вкладов осенних и весенних факторов в прогнозные зависимости, так и тем, что, по мнению специалистов-гидрологов, прогнозные уравнения требуют уточнения каждые 4-5 лет, особенно после прохождения выдающихся наводнений. Учет данных изменений необходим при планировании водопотребления, разработки противозаторных мероприятий, а также при расчете длительности навигационного периода.
Наука в то же время не стоит на месте - появляются новые методы анализа, использование которых сулит большие выгоды. Возможности традиционных методов, по мнению Ю.Б.Виноградова, были доведены до предела еще 30 лет назад. Однако он отмечает, что и моделирование речного стока не смогло предложить ничего надежного и простого.
В последнее время все большую популярность набирают исследования с использованием нейронных сетей. Являясь чрезвычайно гибким и простым механизмом, нейронные сети в ближайшие время способны вытеснить многие традиционные методы. Главным преимуществом нейронных сетей является их универсальность, способность работать с любой информацией и, конечно же, обучаемость. Физически обучаемость заключается в
нахождение коэффициентов связи между входом и выходом, которые могут быть нелинейными. Полностью оправдав надежды, возложенные на них в области классификации, распознавания образов и прогнозирования, нейронные сети завоевывают всё больше расположения видных ученых в различных областях.
Из всего выше сказанного следует, что основная цель данной работы заключается в комплексном описании водного режима Северной Двины и ее притоков в современных условиях.
Для достижения поставленной цели следует решить следующие задачи
1) Собрать всю доступную информацию по региону
2) Выполнить физико-географическое описание изучаемой территории
3) Оценить современное состояние климата
4) Оценить разномасштабные колебания водности рек бассейна Северной Двины в условиях изменяющегося климата
5) Составить прогностические зависимости, опирающиеся на современные методы, оценить их и дать прогноз


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В рамках данной работы была поставлена цель комплексного описания водного режима Северной Двины и ее притоков в современных условиях.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1) Создана база данных, включающая как гидрологическую, так и метеорологическую информацию по бассейну Северной Двины и Северного края в целом.
2) На основе базы данных и информации, полученной из ресурсов поверхностных вод, климатических справочников и других источников, было выполнено физико-географическое описание изучаемой территории
3) По данным различной дискретности были оценены тренды и современное состояние климата
4) Оценены разномасштабные колебания водности рек бассейна Северной Двины в условиях изменяющегося климата
5) Составлены прогностические зависимости, опирающиеся на современные методы, которые подверглись критическому анализу, после данного испытания был составлен прогноз водности Северной Двины на ближайшее время.
Актуальность создания электронной базы данных заключается в том, что для рек Северо-Запада ЕТР, и для реки Северная Двина в частности, характерной особенностью периода весеннего половодья являются заторы льда, представляющие большую опасность для населения и хозяйственных объектов. Хотя заторные наводнения достаточно кратковременны, ущерб от них, как правило, намного больше ущерба от наводнений в период свободного русла.
Одной из важнейших проблем современной гидрологии является усовершенствование методов прогнозов заторных наводнений, определения зон затопления при их прохождении, разработка комплексных методов по снижению максимальных заторных уровней.
Заторные явления изучаются с конца XIX века. К настоящему времени они изучены достаточно хорошо, и существуют достаточно качественные методы их прогноза, разработанные в 70-80 - х годах прошлого века. Они успешно используются в прогностической практике Росгидромета, однако в последние годы точность их снижается.
Из опыта применения изложенных в отчёте методик прогнозов следует, что в прогностические зависимости следует вносить поправки, учитывающие климатические изменения условий заторообразования.
Методики прогнозов, в основе которых лежат прогностические зависимости, установленные статистическим путём, нуждаются в уточнении, особенно после экстремальных по условиям заторообразования лет.
Поэтому создание электронной базы данных, разработка и усовершенствование на ее основе методов прогноза этого опасного природного явления, чрезвычайно актуальны в настоящее время.
Разработанная база данных может служить:
- при уточнении уже разработанных методик, которое выполняется после прохождения на реке выдающихся половодий, обусловленных заторами льда;
- для определения статистических параметров ледовых характеристик;
- анализа рядов с целью выявления в них нарушения однородности;
- анализа влияния изменений температурного режима на перечисленные выше характеристики ледового режима;
Для составления представления о современном состоянии климата было выполнено обобщение уже имеющейся информации, а также комплексный анализ метеорологических баз данных, что позволило сделать вывод об изменении климата в сторону уменьшения его континентальности. Данные изменения не являются следствием развития производства и увеличения выбросов углекислого газа в атмосферу, согласно мнению ученых, занимающихся палеоклиматологией, климат Земли менялся в прошлом по подобному сценарию, что практически исключает возможность наличия антропогенного воздействия человека на него. Если рассматривать XX-XXI век - то есть года повсеместного распространения инструментальных наблюдений - то потепление климата начинается с 19701980 годов, до 1970 года наблюдается холодный период. Таким образом, потепление сопоставляется с холодным в целом XX веком. Из всего выше сказанного можно сделать вывод не об антропогенном потеплении климата, а его восстановлении до значений близких к значениям климатического оптимума. Также можно утверждать, что потепление климата Земли и Российской Федерации в частности открывает новые возможности для освоения новых, ранее неиспользуемых земель. Все это может и должно использовать при составлении экономических планов развития страны.
...


1. Великанов М.А. Гидрология суши. - Л.: Гидрометеоиздат, 1948.- 403 с.
2. Шуляковский Л.Г. О заторах льда и заторных уровнях воды при вскрытии рек.- Метеорология и гидрология, 1951, №7, с. 45-49.
3. Карнович В.Н. Механика образования и разрушения заторов льда на реках и водохранилищах ГЭС. - В сб.: Динамика и термика рек и водохранилищ. - М.: Наука, 1984, с. 234-239.
4. Лупачев Ю.В. Особенности динамики весенних ледоходов и заторов льда в устьях Северной Двины и Печеры.- Водные ресурсы, 2001, с. 6370.
5. Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. Т. 1 Европейская часть СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, 260 с.
6. Донченко Р.В., Щеголева Е.В., Коробко А.С. Закономерности формирования и распространения заторов льда на реках СССР. - Труды ГГИ, 1982, вып. 287, с. 31-45.
7. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 248 с.
8. Попов Е.Г. Заторы льда и проблема борьбы с ними. - Метеорология и гидрология., 1968, №8, с. 45-47.
9. Руднев А.С. Типизация заторов льда на р. Лене. Сборник работ Якутской ГМО, 1969, №2, с.63-69.
10.Чижов А.Н. О механизме формирования заторов льда и их типизация. Труды ГГИ, 1975, вып. 227, с. 3-17.
1. Берденников В.П., Шматков В.А. Натурные и лабораторные
исследования образования заторов льда.- Труды IV гидрологического съезда, 1976, т. 6, с. 361-370.
2. Деев Ю.П., Попов А.Ф. Весенние заторы в русловых потоках. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 110 с.
1. Синотин В.И., Генкин З.А. Исследования подныривания льда под преграду. - Труды ГГИ, 1972, вып. 192, с. 37-45.
2. Филиппов А.М. Модельные исследования вовлечения льда под кромку ледяного покрова. - Труды ГГИ, 1973, вып. 201, с. 24-31.
3. Болотников Г.И. Исследование ледовых явлений на гидравлических моделях речных участков. - Труды ГГИ, 1989, вып. 345, с. 3-17.
4. Берденников В.П. Методы расчета давления зажорных и заторных масс льда на сооружения. - Труды ГГИ, 1967, вып. 148, с. 3-28.
... всего 56 источников


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ