МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК РЕК КАЗАХСТАНСКОГО АЛТАЯ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ВОДНОГО
СТОКА РЕК 7
1.1 Г еографическое положение и рельеф местности 7
1.2 Почвы и растительный покров 10
1.3 Климат 11
1.4 Г идрография 15
1.5 Водный режим рек 21
1.5.1 Общие сведения о режиме рек 21
1.5.2 Классификация рек по типам питания 22
2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДИКА ИХ ОБРАБОТКИ 27
2.1 Выбор объектов исследования 27
2.2 Восстановление данных по методу аналогий 29
2.3 Проверка рядов на репрезентативность 33
2.4 Оценка и анализ однородности максимального стока 35
2.4.1 Критерий Стьюдента для проверки значимости различия средних
значений двух выборок 35
2.4.2. Критерий для проверки значимости различия двух дисперсий
(Критерий Фишера) 36
2.5 Автокорреляция в рядах максимального стока 40
3 МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК 42
3.1 Норма максимального стока 46
3.1.1 Пространственное распределение модуля максимального стока рек
Казахстанского Алтая 50
3.1.2 Эмпирические зависимости модуля максимального стока от
высоты 52
3.2 Изменчивость максимального модуля стока 54
3.2.1 Построение карты пространственного распределения
коэффициента изменчивости Cv 55
3.2.2 Эмпирические зависимости коэффициента изменчивости модуля
максимального стока от высоты водосбора 56
3.3 Анализ отношений средних максимальных расходов к годовым 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ А Гидрографические характеристики бассейнов правобережных притоков 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Основные характеристики стока 69
1 ОБЩА ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ВОДНОГО
СТОКА РЕК 7
1.1 Г еографическое положение и рельеф местности 7
1.2 Почвы и растительный покров 10
1.3 Климат 11
1.4 Г идрография 15
1.5 Водный режим рек 21
1.5.1 Общие сведения о режиме рек 21
1.5.2 Классификация рек по типам питания 22
2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДИКА ИХ ОБРАБОТКИ 27
2.1 Выбор объектов исследования 27
2.2 Восстановление данных по методу аналогий 29
2.3 Проверка рядов на репрезентативность 33
2.4 Оценка и анализ однородности максимального стока 35
2.4.1 Критерий Стьюдента для проверки значимости различия средних
значений двух выборок 35
2.4.2. Критерий для проверки значимости различия двух дисперсий
(Критерий Фишера) 36
2.5 Автокорреляция в рядах максимального стока 40
3 МАКСИМАЛЬНЫЙ СТОК 42
3.1 Норма максимального стока 46
3.1.1 Пространственное распределение модуля максимального стока рек
Казахстанского Алтая 50
3.1.2 Эмпирические зависимости модуля максимального стока от
высоты 52
3.2 Изменчивость максимального модуля стока 54
3.2.1 Построение карты пространственного распределения
коэффициента изменчивости Cv 55
3.2.2 Эмпирические зависимости коэффициента изменчивости модуля
максимального стока от высоты водосбора 56
3.3 Анализ отношений средних максимальных расходов к годовым 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ А Гидрографические характеристики бассейнов правобережных притоков 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Основные характеристики стока 69
Актуальность темы. Реки рассматриваемого региона обладают большой энергетической способностью. Огромна роль Иртыша в водоснабжении крупных промышленных центров Сток правых притоков Иртыша с Южного и Рудного Алтая представляет собой важную составляющую пополнения запасов Бухтарминского, Усть-Каменогорского и Шульбинского водохранилищ, обеспечивающих нормальную работу каскада одноименных гидроэлектростанций. Поэтому вопросы изучения стока этих рек являются актуальными.
За последние десятилетия в бассейне р.Иртыш на территории республики Казахстан сформировался крупный водохозяйственный комплекс включающий промышленность, коммунально-бытовое хозяйство, тепло - и гидроэнергетику и т.д., что не могло не сказаться состоянии водных ресурсов региона.
За последние десятилетия опубликовано много работ по максимальному стоку в бассейне Верхнего Иртыша [3,17,19,31,32]. По гидрологическому режиму правобережных притоков Иртыша и оценке их стока работ значительно меньше [17].
Цель работы - исследование максимального стока правобережных притоков р. Иртыш на территории Казахстанского Алтая с привлечением данных наблюдений с 1965 по 2010 гг.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд задач:
- Охарактеризовать и дать анализ природных условий формирования максимального стока рек Казахстанского Алтая;
- Выявить закономерности пространственного распределения в модулях максимального стока;
- Выполнить анализ многолетней изменчивости стока и выявить закономерности его пространственно распределения;
- Произвести оценку полученных зависимостей для модуля
максимального стока и коэффициента вариации;
- Выявить зависимости коэффициента паводочности от различных характеристик: средней высоты водосбора, площади водосбора и индексов питания.
Эти задачи определили объем работы, логик ее построения и методику исследования.
Исходными материалами для исследований послужили данные многолетних наблюдений за расходами воды на гидрологических постах Росгидромета и Казгидромета, полученные из гидрологических ежегодников. Также в работе использованы материалы глобальной базы данных R- arcticNET [35].
Методология исследований. В ходе работы были использованы географический и гидрологический анализ факторов формирования и изменчивости стока рек. Использованы статистические методы оценки однородности стоковых рядов по среднему и дисперсии (критерии Стьюдента и Фишера).
В работе использовались статические и графические программные средства обработки информации: Statistica 6.0, Microsoft Excel 2010, Surfer 8, Goggle Earth, ArcMap.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Для оценки максимального стока территории использовались современные данные (по 2010 г.).
2. Получены зависимости модуля максимального стока и его изменчивости от средней высоты водосбора для основных речных бассейнов территории.
Практическая значимость: полученные в работе зависимости модуля максимального стока от высоты водосбора могу быть использованы для приближенных оценок стока неизученных рек.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из наименований и приложения. Работа изложена на 70 страницах машинописного текста, в том числе 4 страницы приложения, включает 19 иллюстрацию и 18 таблиц.
Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследований, определены цель и задачи работы, методология исследования, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.
Первая глава посвящена описанию географического положения и рельефа, почв и растительного покрова, климата, гидрографии и водного режима исследуемой территории.
Вторая глава посвящена определению принципов отбора исходной информации и её статистическому анализу, описаны теоретические основы применяемых в работе статистических методов анализа.
В третьей главе оценены максимальные многолетние модули стока на 26 постах бассейна рр.Бухтармы, Убы, Ульбы и др., получены районные зависимости для модуля максимального стока и изменчивости его от высоты водосбора.
В заключении приведены выводы и результаты выполненной работы, а также намечены направления дальнейших исследований.
Апробация работы. Была опубликована одна статья «Типы питания правобережных притоков реки Иртыш в пределах Республики Казахстан», в которой исследуемые посты были разбиты по типам питания. Был сделан доклад на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы географии и геологии: к 100-летию открытия естественного отделения в Томском государственном университете», г.Томск.
За последние десятилетия в бассейне р.Иртыш на территории республики Казахстан сформировался крупный водохозяйственный комплекс включающий промышленность, коммунально-бытовое хозяйство, тепло - и гидроэнергетику и т.д., что не могло не сказаться состоянии водных ресурсов региона.
За последние десятилетия опубликовано много работ по максимальному стоку в бассейне Верхнего Иртыша [3,17,19,31,32]. По гидрологическому режиму правобережных притоков Иртыша и оценке их стока работ значительно меньше [17].
Цель работы - исследование максимального стока правобережных притоков р. Иртыш на территории Казахстанского Алтая с привлечением данных наблюдений с 1965 по 2010 гг.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд задач:
- Охарактеризовать и дать анализ природных условий формирования максимального стока рек Казахстанского Алтая;
- Выявить закономерности пространственного распределения в модулях максимального стока;
- Выполнить анализ многолетней изменчивости стока и выявить закономерности его пространственно распределения;
- Произвести оценку полученных зависимостей для модуля
максимального стока и коэффициента вариации;
- Выявить зависимости коэффициента паводочности от различных характеристик: средней высоты водосбора, площади водосбора и индексов питания.
Эти задачи определили объем работы, логик ее построения и методику исследования.
Исходными материалами для исследований послужили данные многолетних наблюдений за расходами воды на гидрологических постах Росгидромета и Казгидромета, полученные из гидрологических ежегодников. Также в работе использованы материалы глобальной базы данных R- arcticNET [35].
Методология исследований. В ходе работы были использованы географический и гидрологический анализ факторов формирования и изменчивости стока рек. Использованы статистические методы оценки однородности стоковых рядов по среднему и дисперсии (критерии Стьюдента и Фишера).
В работе использовались статические и графические программные средства обработки информации: Statistica 6.0, Microsoft Excel 2010, Surfer 8, Goggle Earth, ArcMap.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Для оценки максимального стока территории использовались современные данные (по 2010 г.).
2. Получены зависимости модуля максимального стока и его изменчивости от средней высоты водосбора для основных речных бассейнов территории.
Практическая значимость: полученные в работе зависимости модуля максимального стока от высоты водосбора могу быть использованы для приближенных оценок стока неизученных рек.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из наименований и приложения. Работа изложена на 70 страницах машинописного текста, в том числе 4 страницы приложения, включает 19 иллюстрацию и 18 таблиц.
Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследований, определены цель и задачи работы, методология исследования, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.
Первая глава посвящена описанию географического положения и рельефа, почв и растительного покрова, климата, гидрографии и водного режима исследуемой территории.
Вторая глава посвящена определению принципов отбора исходной информации и её статистическому анализу, описаны теоретические основы применяемых в работе статистических методов анализа.
В третьей главе оценены максимальные многолетние модули стока на 26 постах бассейна рр.Бухтармы, Убы, Ульбы и др., получены районные зависимости для модуля максимального стока и изменчивости его от высоты водосбора.
В заключении приведены выводы и результаты выполненной работы, а также намечены направления дальнейших исследований.
Апробация работы. Была опубликована одна статья «Типы питания правобережных притоков реки Иртыш в пределах Республики Казахстан», в которой исследуемые посты были разбиты по типам питания. Был сделан доклад на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы географии и геологии: к 100-летию открытия естественного отделения в Томском государственном университете», г.Томск.
В работе проведено исследование максимального стока рек Казахстанской части Алтая. Исследование проводилось по данным наблюдений в 26 створах правобережных притоков р.Иртыш. В результате проведенной работы, можно сделать следующие выводы:
1) Благодаря ориентации горных хребтов по отношению к влагонесущим потокам воздуха, территория бассейнов рек Уба, Ульба, Бухтарма отличаются достаточно благоприятными условиями для формирования стока.
2) Исследуемая территория была разбита на четыре типа питания. Преимущественно для данной территории характерен индекс питания III - реки со снеговым питанием.
3) Получены районные зависимости модуля максимального стока и его коэффициента вариации от высоты водосбора для 3-х районов: Бухтарма I район, Бухтарма II район, Ульба, Полученные зависимости для модуля стока для бассейнов рек Бахтарма и Ульба отличаются высоким индексом детерминации. Оценка прогноза по зависимости у р. Бухтарма II район - хорошая, у бассейнов р. Бухтарма I район и р. Ульба прогноз является удовлетворительным
4) Для коэффициента вариации также получены зависимости от высоты водосбора для двух районов - р. Бухтарма II район (0,47) и р. Ульба (0,24).
5) Анализ коэффициента паводочности показал, что он не связан с высотой водосбора и площадью бассейна, а связан с источниками питания. Наибольшие значения коэффициента паводочности характерны для рек с индексом питания IV - реки снегово-дождевого питания.
1) Благодаря ориентации горных хребтов по отношению к влагонесущим потокам воздуха, территория бассейнов рек Уба, Ульба, Бухтарма отличаются достаточно благоприятными условиями для формирования стока.
2) Исследуемая территория была разбита на четыре типа питания. Преимущественно для данной территории характерен индекс питания III - реки со снеговым питанием.
3) Получены районные зависимости модуля максимального стока и его коэффициента вариации от высоты водосбора для 3-х районов: Бухтарма I район, Бухтарма II район, Ульба, Полученные зависимости для модуля стока для бассейнов рек Бахтарма и Ульба отличаются высоким индексом детерминации. Оценка прогноза по зависимости у р. Бухтарма II район - хорошая, у бассейнов р. Бухтарма I район и р. Ульба прогноз является удовлетворительным
4) Для коэффициента вариации также получены зависимости от высоты водосбора для двух районов - р. Бухтарма II район (0,47) и р. Ульба (0,24).
5) Анализ коэффициента паводочности показал, что он не связан с высотой водосбора и площадью бассейна, а связан с источниками питания. Наибольшие значения коэффициента паводочности характерны для рек с индексом питания IV - реки снегово-дождевого питания.
