ВВЕДЕНИЕ 3
1.ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О БАССЕЙНЕ ОБЬ-ТОМСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ 5
1.1. Физико - географическое положение 5
1.2. Климат 6
1.3. Рельеф и геология 7
1.4. Почвенный и растительный покров 8
1.5. Гидрографическая изученность 10
2. ПРОГНОЗЫ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ РАВНИННЫХ РЕК, МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕСЕННЕГО
ПОЛОВОДЬЯ. 12
2.1. Весеннее половодье, закономерности и факторы формирования весеннего стока. 12
2.2. Запас воды в снежном покрове. 13
2.3. Физические свойства, факторы, влияющие на формирования снежного покрова. 16
2.4. Снеготаяние и способы его расчета 17
2.5. Факторы, формирующие гидрограф весеннего половодья лесостепных рек 20
2.5. Математические модели 22
2.6.1. Модель формирования талого и дождевого стока В.И. Корня и В.А. Бельчикова. 23
2.6.2. Математическая модель государственного гидрологического университета. 25
2.6.3. Математическая модель Гидрометцентра СССР 27
2.6.4. Расчет гидрографа реки за период половодья по модели Д.А. Буракова 32
2.6.5. Емкостная модель Е.Г. Попова 39
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕМА СТОКА И ГИДРОГРАФА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ Р. ПОРОС-
С. ЗОРКАЛЬЦЕВО 41
3.1. Объект исследования 41
3.2. Исходные данные 41
3.3. Оптимизации математической модели по методу Е. Г. Попова. Емкостная модель 42
3.4. Расчет гидрографа весеннего половодья р. Порос по математической модели Д. А. Буракова 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
ПРИЛОЖЕНИЯ 53
Приложение А. Результаты расчета водобалансовой зависимости 54
Приложение Б. Осредненные морфометрические характеристики площадей линий стекания (расчетных участков) бассейна р. Порос 55
Приложение В. Оптимальные параметры за период весеннего половодья 56
Приложение Г. Рассчитанные и фактические гидрографы весеннего половодья 66
Емкостная модель - это интенсивности поступления объема воды при котором сток на любой части бассейна начинается после заполнения определенной емкости и дальнейшего поглощения воды на этой площади уже не происходит.
Математическое моделирование процессов формирования речного стока формирует базовый исследовательский и инженерный инструмент современной гидрологии. Условия формирования весеннего половодья значительно изменяются от года к году, вследствие чего моделирование весеннего половодья представляет большую сложность. Кроме того, из-за залесенности и заболоченности водосборных бассейнов рек Томской области процесс формирования половодья становится более сложным.
Актуальность темы заключается в том, что бассейн р. Порос достаточно неоднородный за счет ландшафтных особенностей данной области. Поэтому исследование режима основного водотока и создание математической модели гидрографа весеннего половодья позволит при помощи имитационного моделирования учесть все параметры и подобрать оптимальные параметры.
Целью дипломной работы является изучение условий формирования стока и создание емкостной модели гидрографа весеннего половодья с учетом ландшафтных особенностей водосбора.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
1. Выявление ландшафтных особенностей водосбора на основе карт Обь - Томского междуречья, выделение однородных типов ландшафтов по условиям формирования стока;
2. Подготовка данных: запас воды в снеге, суммы суточных осадков, среднесуточные температуры воздуха, показателя осеннего увлажнения - паводочный сток за предыдущую осень и ежедневных расходов воды р. Порос - с. Зоркальцево);
3. Построение комплексных гидрографов весеннего половодья р.Порос - пос. Зоркальцево за период 1974 - 2000 гг., выбор лет с особенностями формирования гидрографа по водности половодья;
4. Выбор оптимальной математической модели и определение ее параметров;
5. Оценка вклада стока с каждой ландшафтной зоны в общий сток речного бассейна р. Порос.
При выполнении работы были использованы: в работе были использованы статистические методы, принятые в гидрологии. ГИС технологи на основе программы «SAS. Planet», «trans _ df» - программа для моделирования гидрографа весеннего половодья по данным о снеготаянии водоотдачи из снега и склонов и добегания по русловой сети.
За исходные данные были взяты ежедневные расходы воды с. Зоркальцево за период половодья (Апрель, май, июнь) с 1974 по 2000 гг., а также были взяты метеорологические данные, среднесуточная температура и количество выпавших осадков во время снеготаяния по метеостанции г. Томск, данные о снежном покрове (запас воды в снеге), и рассчитано осенние увлажнение.
В данной дипломной работе была создана математическая модель гидрографа весеннего половодья с учетом выделенных ландшафтных зон малого водосбора р. Порос - с. Зоркальцево. В результате были получена частные гидрографы с каждой из 9-ти выделенных ландшафтных зон, которые позволили оценить вклад каждой из них в общий сток.
Значения критерия качества за период с 1974 по 2000 гг. составили: для 1981г. - 0,39 м3/с; для 1983г. - 0,20 м3/с; для 1978г. -0,47 м3/с; для 1979г. - 0,47 м3/с; для 1977г. - 0,58 м3/с; для 1992г. - 0,76 м3/с; для 1975г. - 0,36 м3/с; для 1986г. - 0,44 м3/с; для 1990г. - 0,31 м3/с. Общий критерий качества показывает, что разделение на отдельные ландшафтные зоны снижает ошибки расчетов. Расхождение рассчитанных и фактических гидрографов весеннего половодья имеет хорошую оценку, за счет разделения на отдельные ландшафтные зоны и группы водности бассейна р. Порос. Наибольший критерий качества характерен для средний по водности периода (1992г.).
