Аннотация
Введение 3
1 Природные условия Красиловского озера 4
1.1 Природные особенности исследуемой территории 6
1.2 Рельеф и происхождение озера 7
1.3 Климат 10
1.4 Измерительный комплекс регистрации параметров окружающей среды на озере 12 Красиловском
1.5 Уровенный режим озера 16
2 Реализация методики расчета испарения с поверхности озер 19
2.1 Упрощенный метод расчета температуры воды в поверхностном слое 21
2.2 Реализация методики на языке программирования Python 30
3 Анализ результатов расчета испарения 34
3.1 Анализ многолетней динамики средней месячной температуры воды в 34
поверхностном слое
3.2 Анализ многолетней динамики средней месячного испарения 35
3.3 Внутригодовая динамика испарения 36
3.4 Водный баланс Красиловского озера с учетом уровневого режима по данным 37
измерительного комплекса с динамикой водного баланса
Заключение 40
Список использованных источников литературы 41
ПРИЛОЖЕНИЕ А 43
сточных озер. Для выявления причин и количественной характеристики этого процесса необходимо по доступным рядам метеорологических наблюдений рассчитать элементы водного баланса, в первую очередь испарение с водной поверхности озер. Сложность задачи заключается в необходимости иметь для этих целей температуру поверхностного слоя воды. Эта задача решается на основе уравнения теплового баланса поверхности озёр.
Озеро Красиловское, для алтайских ученых-исследователей является моделью для изучению малых бессточных озер лесостепной зоны не только Алтайского края.
В России на 2017 год насчитывалось всего две научно-исследовательские станции по изучению бессточных лесостепных озер, одна из которых на территории базы учебных практик АлтГУ «Озеро Красилово».
Актуальность Современный уровень изучения водных объектов предполагает проведение регулярных систематических измерений, как гидрофизических величин, характеризующих состояние водных объектов так и метеорологических параметров, приводящих к изменению этих состояний. Для изучения таких процессов, как правило, используют автоматическую измерительную аппаратуру, установленную либо на плавсредствах, либо на буйковых станциях. Данная работа предполагает нахождение величины испарения с поверхности озера, что позволит прогнозировать дальнейшую динамику развития водного объекта. Также для этих целей предполагается применение метеоданных близлежащих метеостанций, что позволит удлинить ряд наблюдений, для получения более полной картины развития водного объекта к настоящему моменту.
Целью работы является: автоматизация расчетов испарения с водной поверхности озер. Для достижения цели решаются следующие задачи:
• Изучение гидрофизических методов расчета испарения с водной поверхности
• Обработка данных автоматического мониторинга на озере Красиловском [11], ежедневных по ГМС Барнаул и Бийск - Зональная [1] .
• Написание и отладка программы для расчета испарения воды на языке программирования Python
• Анализ динамики водного баланса Красиловского озера
• Сравнение результатов расчёта с данными автоматического мониторинга
По данным системы инструментального мониторинга уровень воды в Красиловском озере за период с сентября 2015 по октябрь 2018 года, использованный в качестве контрольного, понизился на 27 см. По нашим расчётам данным за три года уровень должен был увеличиться на 8,3 см.
Данное несоответствие расчётов с измерениями уровня объясняется геологические условиями происхождения озера. Согласно Б.А. Лузгину в своё время песчаные гряды перекрыли русло безымянной реки, левого притока р. Бобровка, в результате чего выше подпруды образовался водоём. Поэтому расходная часть водного баланса озера включает в себя затраты на фильтрацию и испарение.
Выполненные расчёты показывают, что в среднем через песчаную плотину сформировавшую озеро фильтруется 165 м3/год или 0,45 м3/сут. Из этого можно сделать вывод, что Красиловское озеро не является типичным бессточным озером явно отражающем только климатические изменения.
