ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ Р. АКТРУ
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Физико-географическая характеристика бассейна р. Актру 6
1.1 История и организация исследований в бассейне р. Актру 6
1.2 Географическое положение бассейна р. Актру 6
1.3 Гидрографическое описание бассейна р. Актру 8
1.4 Климат 10
1.4.1 Общее положение 10
1.4.2 Температурный режим 10
1.4.3 Осадки 12
1.4.4 Ветер 13
1.5 Рельеф горно-ледникового бассейна Актру 13
1.6 Растительность и почвы 15
2 Гидрологический режим р. Актру 18
2.1 Внутригодовой режим стока 18
2.2 Внутрисуточный режим стока 21
2.3 Механизм формирования стока 22
3 Анализ исходных данных 24
3.1 Описание створа на р. Актру 24
3.2 Построение совместных гидрографов 24
3.3 Построение графиков связи 26
3.4 Оценка рядов на однородность 29
3.4.1 Оценка рядов на визуальную однородность 29
3.4.2 Оценка рядов на статистическую однородность 30
3.5 Оценка значимости линейных трендов 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
ПРИЛОЖЕНИЕ А Гидрографы ГМС и ПНИЛ ГК за 1957 - 1993, 2019, 2020 года 39
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Графики связи расходов воды ГМС и ПНИЛ ГК 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В Суммарные интегральные кривые среднемесячных расходов воды ПНИЛ ГК 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Хронологические графики среднемесячных расходов воды и суммарный за половодье 67
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Физико-географическая характеристика бассейна р. Актру 6
1.1 История и организация исследований в бассейне р. Актру 6
1.2 Географическое положение бассейна р. Актру 6
1.3 Гидрографическое описание бассейна р. Актру 8
1.4 Климат 10
1.4.1 Общее положение 10
1.4.2 Температурный режим 10
1.4.3 Осадки 12
1.4.4 Ветер 13
1.5 Рельеф горно-ледникового бассейна Актру 13
1.6 Растительность и почвы 15
2 Гидрологический режим р. Актру 18
2.1 Внутригодовой режим стока 18
2.2 Внутрисуточный режим стока 21
2.3 Механизм формирования стока 22
3 Анализ исходных данных 24
3.1 Описание створа на р. Актру 24
3.2 Построение совместных гидрографов 24
3.3 Построение графиков связи 26
3.4 Оценка рядов на однородность 29
3.4.1 Оценка рядов на визуальную однородность 29
3.4.2 Оценка рядов на статистическую однородность 30
3.5 Оценка значимости линейных трендов 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
ПРИЛОЖЕНИЕ А Гидрографы ГМС и ПНИЛ ГК за 1957 - 1993, 2019, 2020 года 39
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Графики связи расходов воды ГМС и ПНИЛ ГК 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В Суммарные интегральные кривые среднемесячных расходов воды ПНИЛ ГК 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Хронологические графики среднемесячных расходов воды и суммарный за половодье 67
Гидрологический режим - совокупность закономерно повторяющихся изменений гидрологического состояния водного объекта.
Гидрологический режим горных рек значительно отличается от равнинных. Горные реки характеризуются неравномерностью стока не только в течение года, но и в течение суток.
В современных условиях информация о гидрологических режимах широко используется при решении целого ряда фундаментальных научных и прикладных задач во многих отраслях экономики нашей страны, например:
• для прогнозирования опасных и угрожающих значительными неблагоприятными (для жизни и здоровья людей, для природных и созданных человеком объектов) последствиями стихийных природных явлений (лавин, обвалов, оползней, селей, наводнений и т.д.);
• при разработке планов промышленных, сельскохозяйственных и других предприятий;
• при планировке и застройке населенных пунктов, зон, баз и объектов лечения, отдыха, туризма, альпинизма;
• при расчетах, проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции речных гидротехнических сооружений, железных и автомобильных дорог;
• при сооружении мелиоративных и ирригационных систем, систем водоснабжения, трубопроводных и др. транспортных систем и коммуникаций, линий электропередачи и др.
Актуальность. Важность изучения данной темы очень связана с глобальным потеплением на планете. Один из наиболее чутких индикаторов климатических изменений - это ледники. Регулярное оледенение или таяние означает, что климат меняется в сторону охлаждения или потепления. Ещё один показатель климатических изменений, тесно связанный с ледниками -
это водоёмы. Колебание ледников очень чутко отражается на водном режиме водоёмов.
Глобальное потепление влияет не только на людей, но и на всю планету в общем. Наблюдения и изучения в гидрологии, гляциологии и области изменения климата имеет важное общественное значение. На основе этих изучений ученые могут дать информацию о возможных рисках глобального потепления и связанных с этим природных катастроф (наводнений, засух и т.д.) и передать эти данные органам власти, чтобы защитить население или хотя бы смягчить последствия от глобальных проблем потепления климата.
Изучение гидрологического режима р. Актру имеет особую важность, так как эта река берёт своё начало из Ледников ущелья Актру, которые в свою очередь показывают изменения климата своим балансом масс и отражают это в гидрологическом режиме реки. Источники питания реки Актру — в основном тающие снега и ледники, дожди играют незначительную роль в этом процессе. Расходы и уровни воды в реке определяются главным образом погодными условиями.
Цель. Основной целью данной работы является изучение гидрологического режима горной реки Актру на основном створе № 2 (Нижний Актру) в период с 1957 по 1994 года, а также за последние годы после восстановления наблюдений - 2019, 2020 годы.
Задачи данной работы:
1. Анализ и сравнение гидрологических данных из разных источников, таких как наблюдения гидрометслужбы (ГМС) и наблюдения проблемной научно-исследовательской лаборатории гляциоклиматологии ТГУ (ПНИЛ ГК).
1.1. Построение совместных хронологических гидрографов.
1.2. Построение графиков связи расходов между источниками (ГМС и ПНИЛ ГК);
1.3. Расчёт корреляции расходов из разных источников (ГМС и
ПНИЛ ГК)
2. Оценка рядов среднемесячных расходов на визуальную и статистическую однородность.
3. Оценка значимости линейных трендов.
Результаты расчетов представлены в виде таблиц и графиков в Приложениях А, Б, В и Г.
В работе использовались программные средства обработки информации: Microsoft Word и Excel 2016. Использовался графический и аналитический анализ данных.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, 21 использованного источника литературы и 3 приложений. Работа изложена на 68 страницах, содержит 5 рисунков и 5 таблиц.
Во введении, приводится описание гидрологического режима, практическая значимость изучения данной темы, актуальность, цель и задачи работы, методология исследования.
В первом разделе приведена физико-географическая характеристика бассейна реки Актру.
Во втором разделе описан гидрологический режим и механизм формирования стока реки Актру.
В третьем разделе приведены основные расчеты и анализы исследованных данных.
В заключении приведены выводы и результаты проведенных исследований.
Гидрологический режим горных рек значительно отличается от равнинных. Горные реки характеризуются неравномерностью стока не только в течение года, но и в течение суток.
В современных условиях информация о гидрологических режимах широко используется при решении целого ряда фундаментальных научных и прикладных задач во многих отраслях экономики нашей страны, например:
• для прогнозирования опасных и угрожающих значительными неблагоприятными (для жизни и здоровья людей, для природных и созданных человеком объектов) последствиями стихийных природных явлений (лавин, обвалов, оползней, селей, наводнений и т.д.);
• при разработке планов промышленных, сельскохозяйственных и других предприятий;
• при планировке и застройке населенных пунктов, зон, баз и объектов лечения, отдыха, туризма, альпинизма;
• при расчетах, проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции речных гидротехнических сооружений, железных и автомобильных дорог;
• при сооружении мелиоративных и ирригационных систем, систем водоснабжения, трубопроводных и др. транспортных систем и коммуникаций, линий электропередачи и др.
Актуальность. Важность изучения данной темы очень связана с глобальным потеплением на планете. Один из наиболее чутких индикаторов климатических изменений - это ледники. Регулярное оледенение или таяние означает, что климат меняется в сторону охлаждения или потепления. Ещё один показатель климатических изменений, тесно связанный с ледниками -
это водоёмы. Колебание ледников очень чутко отражается на водном режиме водоёмов.
Глобальное потепление влияет не только на людей, но и на всю планету в общем. Наблюдения и изучения в гидрологии, гляциологии и области изменения климата имеет важное общественное значение. На основе этих изучений ученые могут дать информацию о возможных рисках глобального потепления и связанных с этим природных катастроф (наводнений, засух и т.д.) и передать эти данные органам власти, чтобы защитить население или хотя бы смягчить последствия от глобальных проблем потепления климата.
Изучение гидрологического режима р. Актру имеет особую важность, так как эта река берёт своё начало из Ледников ущелья Актру, которые в свою очередь показывают изменения климата своим балансом масс и отражают это в гидрологическом режиме реки. Источники питания реки Актру — в основном тающие снега и ледники, дожди играют незначительную роль в этом процессе. Расходы и уровни воды в реке определяются главным образом погодными условиями.
Цель. Основной целью данной работы является изучение гидрологического режима горной реки Актру на основном створе № 2 (Нижний Актру) в период с 1957 по 1994 года, а также за последние годы после восстановления наблюдений - 2019, 2020 годы.
Задачи данной работы:
1. Анализ и сравнение гидрологических данных из разных источников, таких как наблюдения гидрометслужбы (ГМС) и наблюдения проблемной научно-исследовательской лаборатории гляциоклиматологии ТГУ (ПНИЛ ГК).
1.1. Построение совместных хронологических гидрографов.
1.2. Построение графиков связи расходов между источниками (ГМС и ПНИЛ ГК);
1.3. Расчёт корреляции расходов из разных источников (ГМС и
ПНИЛ ГК)
2. Оценка рядов среднемесячных расходов на визуальную и статистическую однородность.
3. Оценка значимости линейных трендов.
Результаты расчетов представлены в виде таблиц и графиков в Приложениях А, Б, В и Г.
В работе использовались программные средства обработки информации: Microsoft Word и Excel 2016. Использовался графический и аналитический анализ данных.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, 21 использованного источника литературы и 3 приложений. Работа изложена на 68 страницах, содержит 5 рисунков и 5 таблиц.
Во введении, приводится описание гидрологического режима, практическая значимость изучения данной темы, актуальность, цель и задачи работы, методология исследования.
В первом разделе приведена физико-географическая характеристика бассейна реки Актру.
Во втором разделе описан гидрологический режим и механизм формирования стока реки Актру.
В третьем разделе приведены основные расчеты и анализы исследованных данных.
В заключении приведены выводы и результаты проведенных исследований.
В данной работе изучен гидрологический режим р. Актру, изучены разные источники наблюдений за расходами воды (ГМС и ПНИЛ ГК), построены совместные хронологические гидрографы и, исходя из графиков, выявлены следующие особенности:
• Наибольшее количество наблюдений производилось с мая по сентябрь;
• В период с 1957 по 1993 год (38 лет наблюдений) было произведено совместных наблюдений за 18 лет (1963-1964, 1966, 1972-1973, 1975-1977, 1979-1980, 1986 - 1993);
• За 1982 год найдены только среднемесячные расходы воды, ежедневые расходы воды ни одним из выбранных источников ГМС и ПНИЛ ГК не были найдены.
Графически получен коэффициент детерминации и сделан вывод, что 14 из 18 лет наблюдений имеют хорошую связь.
Рассчитан коэффициент корреляции и сделан вывод о том, что 14 из 18 лет наблюдений хорошо зависимы.
Проведена оценка на визуальную однородность. Выяснено, что большинство рядов визуально неоднородны.
Также проведена оценка на статистическую однородность среднемесячных расходов ПНИЛ ГК по критериям Фишера и Стьюдента, выяснено, что большинство рядов однородны.
Определены оценки значимости линейных трендов. И визуально, и по расчётам во всех рядах линейные тренды незначимы.
Добавлены измерения расходов воды за последние годы (2019, 2020 гг.), но выявить дальнейший ход тенденций изменений сложно, так как современных наблюдений произведено за малое количество лет.
Полученные результаты могут быть использованы для построения моделей прогнозирования и дальнейшего сравнения данных источников.
• Наибольшее количество наблюдений производилось с мая по сентябрь;
• В период с 1957 по 1993 год (38 лет наблюдений) было произведено совместных наблюдений за 18 лет (1963-1964, 1966, 1972-1973, 1975-1977, 1979-1980, 1986 - 1993);
• За 1982 год найдены только среднемесячные расходы воды, ежедневые расходы воды ни одним из выбранных источников ГМС и ПНИЛ ГК не были найдены.
Графически получен коэффициент детерминации и сделан вывод, что 14 из 18 лет наблюдений имеют хорошую связь.
Рассчитан коэффициент корреляции и сделан вывод о том, что 14 из 18 лет наблюдений хорошо зависимы.
Проведена оценка на визуальную однородность. Выяснено, что большинство рядов визуально неоднородны.
Также проведена оценка на статистическую однородность среднемесячных расходов ПНИЛ ГК по критериям Фишера и Стьюдента, выяснено, что большинство рядов однородны.
Определены оценки значимости линейных трендов. И визуально, и по расчётам во всех рядах линейные тренды незначимы.
Добавлены измерения расходов воды за последние годы (2019, 2020 гг.), но выявить дальнейший ход тенденций изменений сложно, так как современных наблюдений произведено за малое количество лет.
Полученные результаты могут быть использованы для построения моделей прогнозирования и дальнейшего сравнения данных источников.