Максимальный сток весеннего половодья реки Васюган и её притоков
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ БАССЕЙНА РЕКИ ВАСЮГАН 6
1.1 Географическое положение, рельеф и гидрогеология 6
1.2 Климат 9
1.3 Почвы и растительность 12
1.4 Гидрография бассейна реки 15
2. ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ И ВОДНЫЙ РЕЖИМ РЕКИ 16
2.1 Гидрологическая изученность бассейна реки Васюган 16
2.2 Водный режим реки 19
3 МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ РЕКИ ВАСЮГАН И ЕЕ
ПРИТОКОВ 22
3.1. Определение максимального стока воды весеннего половодья при наличии
материалов наблюдений 22
3.1.1 Анализ рядов на генетическую и статистическую однородность 24
3.1.2 Проверка рядов максимального стока весеннего половодья на статистическую
однородность 25
3.2. Определение максимального стока воды весеннего половодья при недостаточности
материалов наблюдений 32
3.3 Определение годового стока при отсутствии материалов наблюдений 38
3.4 Расчет и построение гидрографа весеннего половодья заданной обеспеченности 41
3.5 Сравнение полученных результатов 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А 50
Исходные данные. Максимальные расходы воды весеннего половодья 50
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 56
Анализ рядов максимальных расходов воды весеннего половодья на однородность по
критериям Фишера, Стьюдента 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В 62
Расчет параметров кривых распределения максимальных расходов весеннего половодья 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 73
Разностно-интегральные кривые максимальных расходов весеннего половодья 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 75
Кривые обеспеченности максимального стока весеннего половодья 75
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ БАССЕЙНА РЕКИ ВАСЮГАН 6
1.1 Географическое положение, рельеф и гидрогеология 6
1.2 Климат 9
1.3 Почвы и растительность 12
1.4 Гидрография бассейна реки 15
2. ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ И ВОДНЫЙ РЕЖИМ РЕКИ 16
2.1 Гидрологическая изученность бассейна реки Васюган 16
2.2 Водный режим реки 19
3 МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ РЕКИ ВАСЮГАН И ЕЕ
ПРИТОКОВ 22
3.1. Определение максимального стока воды весеннего половодья при наличии
материалов наблюдений 22
3.1.1 Анализ рядов на генетическую и статистическую однородность 24
3.1.2 Проверка рядов максимального стока весеннего половодья на статистическую
однородность 25
3.2. Определение максимального стока воды весеннего половодья при недостаточности
материалов наблюдений 32
3.3 Определение годового стока при отсутствии материалов наблюдений 38
3.4 Расчет и построение гидрографа весеннего половодья заданной обеспеченности 41
3.5 Сравнение полученных результатов 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А 50
Исходные данные. Максимальные расходы воды весеннего половодья 50
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 56
Анализ рядов максимальных расходов воды весеннего половодья на однородность по
критериям Фишера, Стьюдента 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В 62
Расчет параметров кривых распределения максимальных расходов весеннего половодья 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 73
Разностно-интегральные кривые максимальных расходов весеннего половодья 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 75
Кривые обеспеченности максимального стока весеннего половодья 75
Важной научной и практической проблемой современной гидрологии является изучение максимального стока весеннего половодья. Учет максимального стока весеннего половодья возникает на этапах планирования мероприятий по улучшению экологического состояния малых и средних рек, при разработке мероприятий по борьбе с наводнениями, при осушении болот и заболоченных земель, при рациональном использовании водных ресурсов водопользователями, а также в реализации целей для развития региона.
Максимальный сток - это речной сток в периоды высоких паводков и половодий. Его изучение и расчеты имеют исключительно важное значение, поскольку объем максимального стока составляет от 50 до 90% (а иногда и более) суммарного годового стока рек, а максимальные расходы являются определяющими при проектировании наиболее ответственных и дорогостоящих водосбросных и водопропускных гидротехнических сооружений.
Весеннее половодье типично для большинства рек России, в том числе и для рассматриваемой реки Васюган. Формирование максимального стока во время половодья - сложный и многофакторный процесс. Основные факторы, определяющие количество воды, поступающей на водосбор в этот период - высота и плотность снежного покрова, площадь и характер его распределения. Существенное влияние на сток весеннего половодья оказывает интенсивность снеготаяния, то есть количество талых вод, образующихся в единицу времени. Она зависит главным образом от солнечной радиации и ряда других факторов (температуры воздуха, скорости ветра, характеристик ландшафта и т. д.).
Максимальные расходы весеннего половодья - одна из основных гидрологических характеристик, необходимая как для расчета гидротехнических сооружений и сети, так и для оценки увеличения выноса минеральных и органических веществ в реки. Под максимальными расходами понимают наибольшие в каждом году значения мгновенных или среднесуточных расходов воды, наблюдаемых во время прохождения весеннего половодья или дождевых паводков на реках или временных водотоках.
Исследованием максимального стока занимались многие отечественные ученые: Д.И. Качерин, Д.Л. Соколовский, Г.А. Алексеев, А.А. Соколов (в ГГИ), А.М. Владимиров (в РГМИ), в Томском Государственном Университете на кафедре гидрологии - Д.А. Бураков, В.А. Земцов, в Томском Политехническом Университете - О.Г. Савичев и др.
Цель работы: ознакомиться с данными постов и произвести для них расчет максимального стока весеннего половодья.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть физико-географическую характеристику бассейна реки Васюган;
2. Изучить методы расчета максимального стока;
3. Восстановить пропуски наблюдений, если это возможно, и провести проверку рядов максимального стока на однородность;
4. Рассчитать распределение стока р. Васюган и ее притоков при наличии, отсутствии и недостаточности материалов наблюдений;
В первом и втором разделе выпускной квалификационной работы представлена основная информация о природных условиях бассейна реки, сведения о гидрологической изученности.
В третьем разделе расчеты произведены по данным срочных максимальных расходов весеннего половодья, данные суточных расходов (1983 год) реки Васюган и ее притоков на основе современных данных Росгидромета с 1936 по 2017 годы.
В работе использовались программы: Word, Excel, StokStat.
Максимальный сток - это речной сток в периоды высоких паводков и половодий. Его изучение и расчеты имеют исключительно важное значение, поскольку объем максимального стока составляет от 50 до 90% (а иногда и более) суммарного годового стока рек, а максимальные расходы являются определяющими при проектировании наиболее ответственных и дорогостоящих водосбросных и водопропускных гидротехнических сооружений.
Весеннее половодье типично для большинства рек России, в том числе и для рассматриваемой реки Васюган. Формирование максимального стока во время половодья - сложный и многофакторный процесс. Основные факторы, определяющие количество воды, поступающей на водосбор в этот период - высота и плотность снежного покрова, площадь и характер его распределения. Существенное влияние на сток весеннего половодья оказывает интенсивность снеготаяния, то есть количество талых вод, образующихся в единицу времени. Она зависит главным образом от солнечной радиации и ряда других факторов (температуры воздуха, скорости ветра, характеристик ландшафта и т. д.).
Максимальные расходы весеннего половодья - одна из основных гидрологических характеристик, необходимая как для расчета гидротехнических сооружений и сети, так и для оценки увеличения выноса минеральных и органических веществ в реки. Под максимальными расходами понимают наибольшие в каждом году значения мгновенных или среднесуточных расходов воды, наблюдаемых во время прохождения весеннего половодья или дождевых паводков на реках или временных водотоках.
Исследованием максимального стока занимались многие отечественные ученые: Д.И. Качерин, Д.Л. Соколовский, Г.А. Алексеев, А.А. Соколов (в ГГИ), А.М. Владимиров (в РГМИ), в Томском Государственном Университете на кафедре гидрологии - Д.А. Бураков, В.А. Земцов, в Томском Политехническом Университете - О.Г. Савичев и др.
Цель работы: ознакомиться с данными постов и произвести для них расчет максимального стока весеннего половодья.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть физико-географическую характеристику бассейна реки Васюган;
2. Изучить методы расчета максимального стока;
3. Восстановить пропуски наблюдений, если это возможно, и провести проверку рядов максимального стока на однородность;
4. Рассчитать распределение стока р. Васюган и ее притоков при наличии, отсутствии и недостаточности материалов наблюдений;
В первом и втором разделе выпускной квалификационной работы представлена основная информация о природных условиях бассейна реки, сведения о гидрологической изученности.
В третьем разделе расчеты произведены по данным срочных максимальных расходов весеннего половодья, данные суточных расходов (1983 год) реки Васюган и ее притоков на основе современных данных Росгидромета с 1936 по 2017 годы.
В работе использовались программы: Word, Excel, StokStat.
Гидрологическая изученность бассейна Васюгана относится к слабоизученной территории, т.к. вся площадь бассейна составляет 61800 км2, а наблюдения в настоящее время проводятся лишь в трех пунктах.
В работе проведена проверка рядов на генетическую однородность с помощью нарастающих графиков (рисунки 6,7,9) максимального стока за весь период наблюдений. Из графиков видно, что ряды являются однородными по условиям формирования максимального стока. Для всех постов также проведена статистическая оценка однородности по критериям Стьюдента и Фишера. Для р. Васюган однородность по Фишеру подтверждается по всем постам, кроме с. Средний Васюган по критерию Стьюдента ряды являются однородными, а также пост на реке Гарчак показал неудовлетворительные результаты по однородности рядов по критерию Фишера.
Ряды максимального стока весеннего половодья репрезентативны. По полученным репрезентативным рядам были определены параметры кривых обеспеченности максимального стока.
Так, для р. Васюган - с. Майск Cs=0,5, Cv=0,33;
для р. Васюган - с. Новый Васюган Cs=0,24, Cv=0,34;
для р. Васюган - с. Средний Васюган Cs=0,27, Cv=0,21;
для р. Нюролька - пос. Мыльджино Cs=2,13, Cv=0,2,
для р. Вачев - пос. Мыльджино Cs=1,19, Cv=0,55,
для р. Гарчак - с. Майск Cs=1,24, Cv=0,82.
В работе построены аналитические кривые обеспеченности максимальных расходов воды с нанесением эмпирических точек [приложение Е]. По кривым обеспеченности были определены максимальные расходы заданной обеспеченности. При отсутствии материалов наблюдений расчет максимального стока был произведен по редукционной формуле. Полученные значения сравнивались со значениями, полученными при наличии материалов наблюдений. Выяснено, что метод при отсутствии материалов наблюдений выявил наибольшую ошибку, расход оказался занижен в 1,5-2раза.
В соответствии с СП 33 101-2003 были рассчитаны гидрографы 1% обеспеченности для трех основных постов реки Васюган по типовым моделям паводков (рисунок 15,18,21).
В работе проведена проверка рядов на генетическую однородность с помощью нарастающих графиков (рисунки 6,7,9) максимального стока за весь период наблюдений. Из графиков видно, что ряды являются однородными по условиям формирования максимального стока. Для всех постов также проведена статистическая оценка однородности по критериям Стьюдента и Фишера. Для р. Васюган однородность по Фишеру подтверждается по всем постам, кроме с. Средний Васюган по критерию Стьюдента ряды являются однородными, а также пост на реке Гарчак показал неудовлетворительные результаты по однородности рядов по критерию Фишера.
Ряды максимального стока весеннего половодья репрезентативны. По полученным репрезентативным рядам были определены параметры кривых обеспеченности максимального стока.
Так, для р. Васюган - с. Майск Cs=0,5, Cv=0,33;
для р. Васюган - с. Новый Васюган Cs=0,24, Cv=0,34;
для р. Васюган - с. Средний Васюган Cs=0,27, Cv=0,21;
для р. Нюролька - пос. Мыльджино Cs=2,13, Cv=0,2,
для р. Вачев - пос. Мыльджино Cs=1,19, Cv=0,55,
для р. Гарчак - с. Майск Cs=1,24, Cv=0,82.
В работе построены аналитические кривые обеспеченности максимальных расходов воды с нанесением эмпирических точек [приложение Е]. По кривым обеспеченности были определены максимальные расходы заданной обеспеченности. При отсутствии материалов наблюдений расчет максимального стока был произведен по редукционной формуле. Полученные значения сравнивались со значениями, полученными при наличии материалов наблюдений. Выяснено, что метод при отсутствии материалов наблюдений выявил наибольшую ошибку, расход оказался занижен в 1,5-2раза.
В соответствии с СП 33 101-2003 были рассчитаны гидрографы 1% обеспеченности для трех основных постов реки Васюган по типовым моделям паводков (рисунок 15,18,21).
Подобные работы
- ДИНАМИКА МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ РЕКИ ВАСЮГАН И ЕЁ ПРИТОКОВ
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4230 р. Год сдачи: 2024 - МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК РЕКИ ПАРАБЕЛЬ И ЕЕ ПРИТОКОВ
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2021 - МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОГРАФА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ
РЕКИ КЛЮЧ - ПОС. ПОЛЫНЯНКА
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2016