Тема: РАСЧЕТ ДОСТАВКИ НАНОСОВ В РУСЛА РЕК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ НА ЛОКАЛЬНОМ ВОДОСБОРЕ В ПРЕДЕЛАХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Актуальность темы. Одним из главных факторов преобразования рельефа Земли являются поверхностные воды. Главный показатель преобразования рельефа поверхностными водами - сток наносов.
Сток наносов является одним из главных факторов руссловых процессов. Также русловые процессы как совокупность явлений, возникающих при взаимодействии речного потока и русла, могут обуславливть поступление в поток наносов вследствие размывов берегов и дна, таким образом, сами представляют собой фактор формирования стока наносов. Такое двойственное положение стока наносов - как фактора русловых процессов и их производной - подчеркивается их бассейновым или русловым генезисом, взвешенной и влекомой формой их перемещения, различиями в соотношениях между ними, а также транспортирующей способностью потоков и ее реализацией в зависимости от затрат энергии потока на перемещение крупного материала у дна и мелкого во взвеси и т. д. Всё это находит отражение в механизмах взаимодействия русловых потоков, которые транспортируют большее или меньшее количество наносов, с грунтами, слагающими русло реки, и, как следствие, в формах проявления русловых процессов.
Наносы разделяются на взвешенные и влекомые.
К взвешенным наносам относятся мелкие минеральные частицы (продукты водной и ветровой эрозии водосборов русел, а также абразии берегов водоёмов), переносимых водным потоком во взвешенном состоянии.
Важным является происхождение стока наносов. Различают 2 типа происхождения наносов: русловое и внерусловое или бассейновое происхождение, которые определяют особенности формирования стока речных наносов. [2] Русловые наносы представляют собой продукты
размыва дна и берегов рек; наносы бассейнового происхождения, в свою очередь, поступают в реки вследствие развития эрозионных и других денудационных процессов в пределах речного водосбора. В данной работе мы рассматриваем именно бассейновое происхождение.
Наносы разделяются на руслоформирующие и транзитные в зависимости от участия наносов в формировании русел и их элементов. Малые частицы переносятся к устью реки в большинстве случаев транзитным способом. Более крупные частицы в зависимости от гидравлических свойств потока то переносятся потоком во взвешенном или влекомом состоянии, то задерживаются на отдельных участках рек с тем, чтобы при изменении гидравлических свойств потока снова перейти в движение. Вследствие этого, происходит постоянное переформирование русла. Исходя из вышесказанного, большая часть взвешенных наносов является транзитной, а большая часть влекомых — руслоформирующей (http://ru-ecology.info).
Так как наносы влияют на рельефообразование земной поверхности, а транспортируемые с ними загрязняющие вещества приводят к загрязнению поверхностных вод, заилению прудов, водоемов, актуальной проблемой, с точки зрения как природопользования так и планирования территорий, является оценка количественная доли наносов, поступающих в водоемы и водотоки с площади речного водосбора и выявление участков в пределах водосборов, на которых происходит формирование большей части наносов, доставляемых в постоянные водотоки.
Целью данной работы является оценка эффективности методики расчета доставки склоновых наносов, поступающих в постоянные водотоки, с использованием ГИС-технологий.
Для достижения данной цели необходимо решить ряд задач:
1. Подбор ключевого участка для отработки методики;
2. Загрузка листов модели SRTM, представляющих рельеф ключевых территорий и их коррекция в соответствии с моделью гидрографической сети, представленной на топографических картах;
3. Загрузка данных дистанционного зондирования (ДДЗ) земли Landsat-5, далее выполнение дешифрирования с созданием карт функционального использования на ключевом участке;
4. Расчет моделей морфометрических показателей на изучаемой нами территории;
5. Расчет потенциальной доли наносов на ключевом участке с использованием авторской методики;
6. Сравнительный анализ величин, полученных с наблюдаемого поста стока взвешенных наносов и расчетных величин.

Купить

В данной работе проводился сравнительный анализ вычисленного в ходе исследования стока взвешенных наносов с данными, полученными на гидрологическом посту. Исследования проводились в части бассейна реки Казанка (607.4 км2).
В ходе работы было выполнено следующее:
1. Был подобран участок для исследования части бассейна реки Казанка
2. На основе растровой модели рельефа были рассчитаны следующие модели морфометрических показателей: уклон, плановая и профильная кривизна, сеточная модель направления потоков
3. Была построена сетка гидрографической сети (водохранилищ, рек и площадных объектов) на основе оцифрованных топографических карт
4. С помощью данных дистанционного зондирования (ДДЗ) земли Landsat-5, было выполнено дешифрирование лугов с созданием карт функционального использования на исследуемом участке;
5. Был произведен расчет потенциальной доли наносов на ключевом участке с использованием авторской методики;
6. В заключении был проведен сравнительный анализ величин, полученных с наблюдаемого поста стока взвешенных наносов и расчетных величин.
Выводом данной исследовательской работы является, что для применения авторской методики расчёта стока взвешенных наносов необходимы данные масштаба 1:50 000.

Купить