ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА ВОДЫ РЕК
ВОЛЖСКО-КАМСКОГО БАСЕЙНА 6
1.1. Географическое положение 6
1.2. Геологическое строение и рельеф 8
1.3. Климат 12
1.4. Природные зоны 15
1.5. Почвенно-растительный покров 17
1.6. Основные направления хозяйственной деятельности 19
1.7. Общая характеристика режима рек 20
ГЛАВА 2. КРАТКАЯ ХАРАСТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
25
2.1. Измерительно-наблюдательная сеть гидрологических постов и
станций 25
2.2. Размещение постов и организация уровенных наблюдений 26
2.3. Способы натурного измерения расходов воды и расчета
годового стока 26
2.4. Способы расчета и форма представления годового стока рек .. 27
2.5. Краткая характеристика принципов составления и структуры
томов справочника «Государственный водный кадастр» 28
2.6. Краткая характеристика информационной системы
Лаборатории Каспийского моря Института водных проблем РАН .. 31
2.7. Краткая характеристика цифровых источников информации .. 35
ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГОДОВОГО СТОКА
РЕК ВОЛЖСКО-КАМСКОГО БАССЕЙНА 40
3.1. Изменение годового стока рек по природным зонам 40
3.2. Изменения годового стока рек по орографическим районам.... 46
3.3. Изменения годового стока рек по гидрологическим районам .. 47
ГЛАВА 4. ФАКТОРНАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ СРЕДНЕГОДОВОГО СТОКА ВОДЫ РЕК ВОЛЖСКО-КАМСКОГО БАССЕЙНА 51
4.1. Влияние гидрографических факторов 51
4.2. Влияние орографических факторов 53
4.3. Влияние условий подстилающей поверхности 55
4.4. Влияние прочих факторов 59
4.5. Аналитическое выражение пространственной изменчивости
среднегодового стока воды 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 73
Актуальность темы отражает важность изучения проблем как перспективность в исследовании гидрологических характеристик и наблюдения за внешними изменениями речных бассейнов, изучения определённого набора факторов, изменяющихся в пространстве, и влияющих на изменяющиеся условия водного режима рек Волжско- Камского бассейна, а также использование и охрана водных ресурсов р. Волги и её притоков.
Цель и задачи. Основная цель данной работы представляет собой исследования пространственных изменений годового стока рек Волжско- Камского бассейна и факторов, влияющих на этот сток, для установления основных закономерностей элементов гидрологического режима рассматриваемой территории и аналитического выражения величины стока.
В рамках разрешения поставленной цели вытекают следующие задачи:
• Разработка гидрологической базы данных на территории Волжско-Камского бассейна;
• Выявление природных и антропогенных факторов воздействия на изменение речного стока;
• Распределение природно-климатических факторов,
регулирующих годовой сток по пространственному охвату;
• Составление уравнения прогноза величины стока воды в неизученных водотоках.
Проблема исследования является пространственное распределение годового стока рек Волжско-Камского бассейна и действующих на них природных факторов.
Объект исследования - р. Волга и её притоки.
Предмет исследования - изменение речного стока в пространстве.
Степень изученности основывается на составлении теоретической основы для последующего анализа пространственно-временной динамики и 4
факторной обусловленности речного стока. При этом основным исходным материалом послужили гидрологические справочники 10, 11 и 12-го томов. Все полученные данные о закономерностях пространственной динамики стока рек Волжско-Камского бассейна р.Волги требуют пояснений на основании гидрологических наблюдений.
Научная значимость основывается на следующих аспектах:
1. Создание и дополнение единой гидрологической базы данных для исследований в области гидрологии и других смежных наук, в целях обеспечения наукой регионов, входящих в состав Волжско-Камского бассейна;
2. Проведение математико-статистического анализа
гидрологических характеристик с целью выявления закономерностей и связей, а также осуществление прогноза на будущие природные проявления и выявление природно-антропогенных причин, влияющих на изменение годового стока;
3. Выделение гидрологических районов согласно широтной зональности и вертикальной поясности.
Практическая значимость подразумевает расчёты, анализы и оценки для научного аргументирования в целях выявления ряда многих проблем, но в данной работе представлена проблема в регулировании, как и речного стока так и годового стока в общем, так и его распространение на обширной территории, и его нахождение по составленному прогнозируемому уравнению, с помощью которого можно давать прогноз на будущее, сравнивая фактические величины с прогнозной. Составленные на будущее прогнозные характеристики годового стока, в зависимости от изменяющихся природно-климатических факторов, служат опорным показателем в информировании населения и хозяйствующих субъектов от чрезвычайных ситуаций, а также для установления границ подтоплений и для других мероприятий.
По содержанию дипломной работы была поставлена цель работы в изучении пространственных изменений годового стока рек Волжско- Камского бассейна и факторов, формирующих этот сток, для выявления общего обзора водного режима в гидрологических районах. Для достижения цели были разрешены все поставленные задачи.
На протяжении всей работы использовались в качестве первоисточника информации и первичных данных для получения первичных данных и составления последующего анализа использовались гидрологические данные из справочников «Государственного водного кадастра»; а также источником гидрологической информации послужила Лаборатория Каспийского моря Института водных проблем Российской Академии Наук. Последующие действия и расчёты с первоисточниками послужили основой для составления анализа для выявления закономерностей и причин формирования речного стока. различные картографические источники, информационные базы данных климатической информации, цифровые модели рельефа для нахождения орографических факторов, топографические карты для выявления факторов воздействия, влияющих на формирование речного стока в руслах рек, а также карты, отражающие подстилающую поверхность в том или ином гидрологическом районе.
Второстепенное значение в работе стал вопрос о гидрологическом районировании территории, в котором изучалась расчленённость Волжско- Камского бассейна к определённому типу и подтипу рек по водному режиму. На этой территории выделены следующие типы рек:
1) Реки с весенним половодьем.
2) Реки с весенне-летним половодьем.
По данным источников ГВК и Лаборатории Каспийского моря было определено количество постов и их водосборные бассейны, каждый из которых был соотнесён в гидрологические районы. В следствии чего, на территории волжско-Камского района было выделено 6 гидрологических районов:
1) Верхняя лесная Волга и Кама;
2) Верхняя лесостепная и степная Волга;
3) Лесная Кама;
4) Лесостепная и степная Кама;
5) Нижняя Волга;
6) Горная Кама.
Картографически были подтверждены закономерности изменения и причины динамики речного стока по природным зонам и орографическим областям. Главнейшими причинами изменения годового стока рек являются:
1) Широтная зональность - изменение годового стока происходит в точности по простиранию природных зон; отсюда вытекает климатический фактор формирования речного стока.
2) Вертикальная поясность- годовой сток рек уменьшается от горных областей к равнинам; также для горных и предгорных рек характерен наивысший модуль стока, для которых характерны большие скорости, а для наименьшего - реки с медленным течением и засушливые районы.
На основании выделенных районов был определён набор факторов, действующих только на территории данного гидрологического района. Для этого была установлена корреляционная связь между фактическим (известным) модулем стока со значениями того или иного фактора в каждом районе. По этому набору было смоделировано аналитическое уравнение, по которому можно охарактеризовать данный набор факторов, а также установить закономерность, что полнота воздействия того или иного фактора также подчиняется законам широтной зональности и высотной поясности.
Стоит также отметить, что в уравнении не учитываются такие не менее важные факторы, как антропогенная деятельность, как литология и геологическое строение, как подтипы и типы почвенного покрова, а также грунтовые воды, вследствие незнания того, как интерпретировать данные об этих факторах и как задавать единицы измерения (будь это процентное соотношение или балльное разделение и т.д.).
Аналитическое уравнение предполагает нахождение прогнозной величины модуля стока, характеризующее приближённую величину, по которой можно говорить о изменениях гидрологических явлений. С помощью её можно дать прогноз на будущий среднегодовой расход воды в отдельных частях речного бассейна, дать прогноз на установление возможных границ зон подтопления, что очень важно для человеческой, сельскохозяйственной и экономической деятельности.
Так как гидрологические явления тесно взаимосвязаны с изменениями погодных условий, то прогноз на изменение гидрологических явлений будет зависеть и от метеорологических прогнозов. В свою очередь, точность прогнозирования будет зависеть от наличия, объёма и качества исходных гидрометеорологических данных наблюдений.
В рамках данной работы была ярко отражена цель работы, исходя из которой все поставленные задачи были решены, по достижению которых необходимо акцентировать острое внимание на особенности и закономерности водных объектов, и характере их использования.
Таким образом, набор факторов в каждом гидрологическом районе будет различен, и будет зависеть в основном от физико-географических условий местности.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
