ВВЕДЕНИЕ 3
1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ. 5
1.1. Географическое положение 5
1.2. Рельеф и геологическое строение 5
1.3. Почвенный покров 7
1.4. Растительность 8
1.5. Характеристика гидрографической сети 9
2. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 17
2.1. Исходные метеорологические данные и методы анализа 17
2.2. Температура воздуха 19
2.3. Осадки 21
2.1 Изменение климата 23
3. ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА РЕК ИССЛЕДУЕМОГО
РАЙОНА 29
4. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК МАКСИМАЛЬНОГО ВЕСЕННЕГО
СТОКА РЕК БАССЕЙНА ТУРЫ 33
4.1. Исходные данные 33
4.1 Анализ рядов максимальных расходов и слоев половодья 34
4.2 Приведение коротких рядов к многолетнему периоду 35
4.1 Проверка рядов на однородность 37
4.2 Оценка временных трендов 38
1.1. Расчет статистических характеристик рядов максимкальных
расходов и слоёв весеннего половодья 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
ПРИЛОЖЕНИЯ А СРЕДНЕМЕСЯЧНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА 49
ПРИЛОЖЕИЕ Б - Месячные суммы осадков 57
ПРИЛОЖЕИЕ В - Ряды максимальных расходов и слоев весеннего
половодья 63
ПРИЛОЖЕИЕ Г - Оценка значимости линейных трендов 78
ПРИЛОЖЕИЕ Д - Результаты проверки рядов на однородность 81
ПРИЛОЖЕИЕ Е - Приведение коротких рядов к многолетнему периоду (графики) 84
ПРИЛОЖЕИЕ Ж - Эмпирические и аналитические кривые
обеспеченностей максимальных расходов воды и слоев стока весеннего половодья района исследований (р.Тура - г.Тюмень) 110
В настоящее время многие гидрологические ряды являются неоднородными и нестационарными. Основная причина - изменение климата и возрастающая антропогенная нагрузка на водные объекты. В этих условиях для корректного выполнения гидрологических расчетов необходимо учитывать перечисленные факторы и использовать данные за весь период наблюдений, включая последние годы.
Цель работы данной работы - представить рекомендации по расчету максимальных расходов весеннего половодья рек бассейна Туры при различном объеме гидрометрической информации. В связи с этим решались следующие задачи:
- дать краткую физико-географическую и климатическую характеристику района исследований;
- оценить влияние изменения климата на максимальный сток;
- выполнить пространственно-временной анализ характеристик максимального стока рек бассейна Туры.
Работа состоит из четырех глав, введения и заключения.
В первой главе представлена краткая физико-географическая характеристика района исследований. Представлены сведения о рельефе, геологическом строении, почвенном покрове, растительности и гидрографической сети.
Во второй главе дана климатическая характеристика. На основе анализа данных по метеорологическим станциям Верхотурье, Туринск и Тюмень выполнен анализ многолетних колебаний температуры воздуха и осадков.
В третьей главе рассмотрены особенности формирования речного стока в бассейне реки Туры. Показаны основные источники питания. Дана характеристика внутригодового распределения стока.
В четвертой главе выполнен расчет основных статистических характеристик максимального стока. Даны рекомендации по расчету максимальных расходов и слоев половодья при различном объеме гидрометрической информации.
В заключении представлены основные результаты проделанной работы.
Магистерская диссертация содержит 22 рисунка, 19 таблиц, 7 приложений и список использованных источников из 22 наименований. Общий объем работы 112 страниц.
В результате проделанной работы получены следующие результаты.
В бассейне реки Туры произошли заметные изменения климата.
Среднегодовые температуры воздуха имеют значимый тренд на повышение. Точка перелома приходится на конец 80-х годов XX века. За последние 30 лет температура повысилась на 1 °C.
В рядах годовых сумм осадков тоже выявлен значимый тренд на повышение на всех МС. Точка перелома приходится на середину 80-х годов XX века. За последние 25 лет сумма годовых осадков увеличилась в среднем на 13%.
За имеющийся период наблюдений можно выделить три квазистацио- нарных климатических периода: 1890-1920; 1921-1989; 1990-2021.
Рост среднегодовой температуры в бассейне р. Туры определяется, прежде всего, ростом средней температуры за холодный период.
Рост годовой суммы осадков произошёл в результате увеличения осадков в теплый период. Ряды осадков за холодный период на всех МС стацио- нарные.За последние 25 лет увеличилось количество смешанных осадков и их дисперсия.
Климатические изменения отразились и на характеристиках максимального стока. Примерно 50% рядов максимальных расходов воды и слоев весеннего стока имеют значимый тренд на повышение. При этом точка перелома на суммарных кривых приходится (как и для метеорологических характеристик) на конец 80-х годов XXвека.
Предполагаемые причины повышения максимальных расходов и слоев весеннего половодья следующие:
- увеличение базисного стока за счет увеличения осадков в теплый период года;
- увеличение коэффициентов весеннего стока за счет за счет увеличения увлажнённости водосборов к началу зимнего периода.
- увеличение максимальных расходов за счет потепления вёсен и увеличения коэффициентов дружности.
В среднем в бассейне реки Туры слой весеннего половодья за последние 30 лет увеличился на 23 мм. При этом коэффициент вариации слоя половодья на большинстве рек уменьшился на 15-20%.
В этих условиях можно рекомендовать следующий алгоритм расчета максимального весеннего стока.
При наличии данных гидрометрических наблюдений
В случае однородности и стационарности ряда расчет выполняется по стандартной схеме в соответствии с рекомендациями СП-33-101-2003 с использованием данных за весь период наблюдений, включая последние годы.
При неоднородности гидрологических рядов следует использовать усеченные кривые обеспеченностей.
При отсутствии данных гидрометрических наблюдений
Расчет выполняется по редукционной формуле, рекомендуемой СП-33101-2003. При этом параметры слоя половодья Д0и Cv рек-аналогов в случае неоднородности рядов следует рассчитывать как средневзвешенное значение за периоды: 1921-1989 гг. и 1990-2021 гг. Отношение Cs/Cv для слоя половодья в среднем по бассейну реки Туры принято 1,5.
