Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА 6
1.1 Географическое положение, геологическое строение и рельеф 6
1.2 Климат 8
1.3 Почвы и растительность 11
1.4 Гидрография бассейнов 13
1.5 Гидрологическая изученность и сведения о постах рек 15
2 ПРОГНОЗЫ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ РАВНИННЫХ РЕК 17
2.1 Весеннее половодье, основные элементы, закономерности и факторы формирования
весеннего стока 17
2.2 Факторы формирования гидрографа половодья покрова. Расчёт водоотдачи из
снежного покрова 18
2.3 Снежный покров, основные характеристики и факторы формирования снежного 19
2.4 Физические свойства и факторы влияющие на формирование снежного покрова 21
2.5 Снеготаяние и способы его расчёта 22
3 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ 26
3.1 Модель Гидрометцентра СССР 27
3.2 Модель В. И. Корня и В. А. Бельчикова 32
3.3 Модель Д. А. Буракова 34
3.4 Европейская модель 38
4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОГРАФА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ Р.БАСАНДАЙКА - Д. БАСАНДАЙКА 41
4.1 Объект исследования 41
4.2 Исходные данные 41
4.3 Оптимизация математической модели 43
4.4 Оптимизация математической модели 46
4.5 Анализ чувствительности модели 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Оптимальные параметры модели за характерные периоды 54
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Рассчитанные и фактические гидрографы весеннего половодья р.
Басандайка - д. Басандайка 59
Математическое моделирование считается одним из самых эффективных и востребованных методов, которые всё чаще используют, прибегая к изучению водных объектов не только в России, но и за рубежом. Их использование позволяет исследовать гидрологический режим для любого временного интервала и предсказывать прогнозные оценки, чтобы избежать чрезвычайных экологических последствий.
Математическая модель представляет собой совокупность логических и математических соотношений, которые позволяют рассчитать различные элементы гидрологического режима на основе данных гидрометеорологических наблюдений, в частности гидрограф стока.
Целью данной бакалаврской работы является создание математической модели формирования гидрографа весеннего половодья с учётом гидрометеорологических процессов на поверхности водосбора и в его русловой сети.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
1) Дать краткую физико-географическую характеристику бассейна реки Басандайка;
2) Рассмотреть гидрометеорологическую изученность бассейна;
3) Выбрать модель, подходящую для исследуемого водосбора и наличия гидрометеорологической информации о нём;
4) Подготовить необходимые материалы по строению водосбора и его русловой сети;
5) Собрать и подготовить гидрометеорологическую информацию, необходимую для дальнейших расчетов;
6) Выполнить оптимизацию параметров выбранной модели;
7) Проверить параметры модели на устойчивость в зависимости от водности половодья.
За исходные данные были использованы ежедневные расходы воды пос. Басандайка за период половодья с 1978 по 2017 год, также были взяты метеорологические данные, такие как, среднесуточная температура, количество выпавших осадков во время снеготаяния по метеостанции г. Томска и г. Тайга, данные о снежном покрове (общий запас воды в снеге) и осеннее увлажнение за III декаду августа, сентября и октября.
Все расчёты проводились с помощью ЭВМ, используя программу EXCEL, также была проделана работа в «SAS-Planet» и «TRANS_DF», а при написании использован WORD.
В данной работе была создана математическая модель гидрографа весеннего половодья Д. А. Буракова с учётом частных водосборов р. Басандайка - д. Басандайка. Определены параметры модели и выполнен анализ чувствительности модели на примере влияния подпора по заторным уровням реки Томи 2010 года. Были рассчитаны гидрографы весеннего половодья за многоводный, средний по водности и маловодный год со среднеквадратическими ошибками от 1,65 до 3,37 м3/с .
При расчётах учтены условия формирования стока в различных частях бассейна. Критерий качества весеннего половодья имеет хорошую оценку. Была получена удовлетворительная точность расчётов гидрографа и данная модель может применяться для дальнейших расчётов гидрографов и быть основной для разработки методики прогнозов ежедневных расходов воды весеннего половодья р. Басандайка по данным о снеготаянии.
