Тема: МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОГРАФА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ РЕК ГОРНОГО АЛТАЯ НА ПРИМЕРЕ РЕК КУЧЕРЛА И АКТРУ

Половодье является одним из наиболее распространенных и опасных гидрологических явлений, особенно в горных районах, где оно может наносить значительный ущерб населению и экономике. Понимание механизмов формирования и закономерностей развития весенних половодий в горных реках имеет большое практическое значение для прогнозирования их характеристик и разработки мер по уменьшению разрушительных последствий.
Из-за малого количества гидрологических постов, метеорологических станции в горной местности, затрудняется изучение гидрологического режима рек. Построение моделей интересующих водосборов позволяет смоделировать сток опираясь на стандартные метеорологические и гидрологические данные.
Актуальность
Активное изменение климата в районе исследования и слабая гидрологическая изученность, влечет непредсказуемость гидрологического режима и его реакцию на изменения климата.
Целью работы является: разработать модель гидрографа весеннего половодья рек Горного Алтая, Актру и Кучерла, используя стандартную метеорологическую информацию с учётом рельефных особенностей горной территории.
Задачи работы:
• Выбрать построенную модель
• Изучить условия формирования стока
• Идентифицировать параметры моделей
• Анализировать полученные результаты
Исходными данными для выполнения работы послужили: стандартная метеорологическая информация за многолетний период из базы данных Росгидромета; многолетние данные по расходу воды из базы данных АИСГМВО; ландшафтные характеристики исследуемых районов, полученные из литературных источников.
Методы исследования: при выполнении работы были использованы следующие программы: пакет QGIS 3.28.3, Google Earth Pro, Microsoft Excel 2021, концептуальная математическая модель (TRANS_df).

Купить

В работе проведены исследования бассейнов рек Кучерла и Актру. В каждом бассейне были построенные подбассейны притоков главной реки и описаны его морфометрические характеристики. Перед исследованием были отобраны две опорные метеостанции для вычисления осеннего увлажнения и суммы твердых осадков, а также высотной привязки к бассейну для дальнейшего построения модели, так как во время исследования было установлено, что высота опорной станции значительно влияет на результат моделирования в определенных высотах. В бассейне реки Кучерла были отобраны многоводные и маловодные годы в период с 1963 по 2020 год. Отбор многоводных и маловодных годов в бассейне реки Актру не проводился, из-за малого количества полноценных гидрологических данных. Но модель получилась более точной с учетом применения реальных данных по снегомерной съёмке на ледниках Актру в 1989, 1990 и 1991 годах. Это доказывает критерий качества приведенный в работе и хорошее описание расчетного гидрографа над фактическим. Так же были построенные модели с рассчитанной суммой твердых осадков на станции Кара-Тюрек. В этом случае считаю удачным выбор реки Кучерла, из-за большого количества метеорологических и гидрологических данных.
Рассматривая гидрографы, построенные в программе TRANS_df можно отметить, что на реке Актру был удачно выбран расчетный период гидрографа с 1.05 - 31.08. На реке Кучерла расчетный период следовало выбрать на одну декаду позднее, так как судя по графику, половодье еще продолжалось.
Для каждого участка были подобраны свои параметры такие градиент снега, снеготаяние, градиент температуры по высоте и другие. При построении выяснилось, что модель чувствительна к изменениям параметров, особенно на высотных зонах. При неправильном расставлении параметров для участков было видно, что в нижних зонах сток не собирался, на высоте от 3000 м наблюдалось таяние снега, что говорило об ошибках человеческого фактора.
Исходя из результатов считаю построенные модели удачными, программу TRANS_df достаточно легкой в понимании и простоте ее работы, а цель и задачи дипломной работы выполнены. Бассейны реки Кучерла и Актру актуальны для дальнейшего исследования, например в других программах моделирования или с учетом свежих гидрологических данных что более приемлемо для бассейна реки Актру.

Купить