Тема: Методы учета стока при зарастании русла

Большинство водотоков, протекающих на территории России, подвержены зарастанию. Развитие водной растительности приводит к вредным последствиям: быстрому заилению и обмелению рек, заболачиванию речных пойм, ухудшению качества воды, затруднению водоснабжения. Значительный ущерб зарастание наносит водному хозяйству и мелиорации. При зарастании каналов затрудняется осушение и орошение вследствие уменьшения пропускной способности каналов. По данным различных авторов зарастание рек сопровождается подпором уровня воды в 0,4 - 0,8 м, а иногда и 1,5 м, что в естественных условиях ведёт к заболачиванию пойменных земель. [4], [5]
Осложняется при зарастании русла и гидрометрический учет стока, так как развитие водной растительности на реках существенно сказывается на гидравлические характеристики потока, таких как: коэффициент
шероховатости, площадь живого сечения, средняя скорость течения и др. В результате зарастания уменьшаются скорости течения, появляются «мертвые зоны», косоструйность потока, искажаются эпюры скоростей по глубине и ширине потока, что приводит в конечном итоге к нарушению однозначной устойчивой зависимости расхода воды от уровня и существенному уменьшению пропускной способности русла, т.е. для одного и того же уровня заросшее русло по сравнению со свободным руслом пропускает гораздо меньший расход воды. Кроме того, отсутствие однозначной связи расходов и уровней на зарастающих реках вынуждает производить более частые измерения расходов воды, что, в конечном счете, усложняет и значительно удорожает учет стока.
Недостаток финансирования гидрологической сети в настоящее время влечёт за собой ухудшение качества сбора необходимой информации, в том числе уменьшение количества измерений расхода воды. Многие посты были закрыты, а на некоторых временно не выполнялись наблюдения. Поэтому актуальной задачей гидрологов сейчас является разработка и апробирование новых методов подсчёта стока, которые будут учитывать изменение пропускных характеристик русла и недостаточное количество измерений расходов воды. Особенную значимость обретает повышение точности учета стока зарастающих водоемов вместе с тем, для того чтобы правильно оценивать, а также давать прогноз их состоянию относительно ландшафта. Непосредственно в данном и заключается цель, реализуемых в Российской Федерации согласно мониторингу водных объектов и программ охраны окружающей среды.
Существующая на сегодняшний день практика учёта стока основана на методических руководствах, разработанных почти полвека назад. Поэтому целью этой работы является апробация современных методик учёта стока при зарастании русла, разработанных на кафедре гидрометрии, таких как: регрессионно-гидравлическая модель и метод интерполяция параметра Великанова. В работе проведены сравнения полученных результатов этих методик с натурными данными.
Для исследований была выбрана река Кан, которая находится в южной части Сибири, с постом расположенным в с. Ирбейское. Анализ графика совмещённых гидрографов, позволяет выявить какой именно способ учёта стока лучше подходит для того или иного периода: межени или дождевого паводка.

Купить

При расчёте гидрографов стока были использованы методы:
- интерполяции параметра Великанова
- метод регрессионно-гидравлической модели
- метод переходных коэффициентов
При апробации методов выяснилось, что метод на основе интерполяции параметра Великанова лучше подходит для учёта стока при зарастании при прохождении дождевых паводков, а метод РГМ более уместен для устойчивой межени, более того не требуется большого количества измерений расходов воды.
Из полученных расчётов можно сделать следующие выводы:
- параметр Великанова позволяет количественно оценить изменение гидравлических условий в русле
- применяемые на сети методы вычисления стока не перспективны и не могут быть применены в компьютерной технологии, так как сводятся к графическим построениям и во многом опираются на опыт специалиста.
- необходимо, продолжить апробацию методики, основанной на применении параметра Великанова, и исследования изменений гидравлических условий в зарастающих руслах для дальнейшего обоснования применения модели РГМ при сокращении или отсутствии измерений.

Купить