Геоинформационное моделирование зон затопления участка реки Большой Иргиз
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
? лесу меньше сказываются на величине потерь на инфильтрацию, чем в поле, так как в лесу проникновение воды в почву сильно зависит от некапиллярных пустот, незаполненных льдом. Эту особенность леcных почв можно сравнить с горными почвогрунтами, в которых имеется много крупных пустот.
Солнечная радиация и температура воздуха являются главными факторами, определяющими размеры половодья на реках ледникового питания.
1.2 Характеристики уровенного режима реки Большой Иргиз
Большой Иргиз - река в Самарской и Саратовской областях (Ивантеевский, Пугачевский, Краснопартизанский, Ершовский, Балаконский районы), левый приток Волги. Длина составляет 675 км (в пределах Саратовской области - 458 км). Площадь бассейна - 24 тыс. км (в пределах Саратовской области - 17 тыс. км) [5].
Река берёт начало с отрогов Общего Сырта на границе Оренбургской и Самарской областей, протекает в широкой (до 10-15 м) хорошо разработанной резко асимметричной долине. Правый берег высокий, незатопляемый, поймы не имеет. Левый берег пологий, низкий, с широкой поймой, которая в нижнем течении сливается с волжской. Берега реки довольно высокие, обрывистые, возвышаются до 10 м и более.
По внутригодовому распределению стока река Большой Иргиз относится к Казахстанскому типу рек. Основную долю годового стока составляют талые воды - 96%. На долю летне-осенней межени приходится 2,5%, зимней - 1,5%. Режим грунтовых вод определяет относительно равномерный подземный приток в реку, но на отдельных участках имеют место случаи пересыхания реки в летнее время [6].
Ледяной покров сплошной, ровный. Толщина льда до 67 см. В суровые зимы на отдельных участках реки промерзает до дна. Средний ледостав длится 146-152 дня. Весенний ледоход начинается в низовьях реки 7 апреля, в верховьях - 14 апреля, и длится 1-7 дней [5].
Основными зональными факторами, определяющими режим реки Большой Иргиз (масштабы весеннего половодья), являются, прежде всего, климатические (распределение осадков в году, режим температуры воздуха, испарение и инфильтрация).
Среди азональных факторов главную роль играют: геологическое строение русла - оно песчано-глинистое, легко размываемое, отличается очень большой извилистостью (на некоторых участках расстояние между пунктами по руслу в 3 и даже 5 раз больше, чем по прямой); расчленённая овражно-балочная сеть, что способствует быстрому стеканию воды; слабая залесённость бассейна, обуславливающая низкую степень инфильтрации.
Подъем уровня весной начинается 3, 4 апреля, проходит со средней интенсивностью 0,8 м/сутки. Пик половодья проходит в середине апреля. Средняя продолжительность половодья 30 дней. Летняя межень наступает в конце, апреля - начале мая, относительно устойчивая, высокие дождевые паводки наблюдаются редко. Наибольшие низкие уровни отмечаются в сентябре. Зимняя межень устойчивая. Годовая амплитуда колебания уровня воды изменяется по течению реки от 6 до 13 м.
Большой Иргиз является одной из самых опасных рек Саратовской области по площади сезонных затоплений территории. Половодье на реке весной 2012 года (Рисунок 1.2).
Рис. 1.2. Половодье 2012 год. г. Пугачёв [7].
2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ МАКСИМАЛЬНЫХ УРОВНЕЙ ВОДЫ В РЕКАХ
.1 Существующие подходы к прогнозированию наивысших уровней воды в реке
Основой для изучения гидрологического режима рек являются непрерывные в течение длительного времени наблюдения сети гидрологических станций и постов, размещенных на них. Использование результатов этих наблюдений и их научное обобщение дают возможность определять и прогнозировать состояние основных характеристик рек [3].
Результаты наблюдений за уровнями позволяют установить зоны и продолжительность затопления отдельных участков речной долины, скорость продвижения паводочной волны вдоль по реке (в том случае, если на реке имеется не менее двух водомерных постов) и сделать выводы об общем характере изменения водности реки в течение года, в более долгие периоды, о наиболее высоких половодьях и т. д..
Многолетние наблюдения за датами вскрытия рек и их дальнейшее сопоставление со временем максимального подъёма уровня воды позволяют производить долгосрочные прогнозы о начале и окончании половодий [6].
В настоящее время для определения наивысших уровней воды разработано достаточно много методов и приёмов, и всегда руководствующим документом при их выборе или создании является СНиП (например, "Определение основных расчётных гидрологических характеристик" - СП 33-101-2003) [8].
Исходя из обеспеченности данными гидрометрических наблюдений выделяют три группы методов:
- методы определения расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений;
методы определения расчетных гидрологических характеристик при недостаточности данных гидрометрических наблюдений;
методы определения расчетных гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений. В нашем случае мы будем руководствоваться последней из перечисленных групп методов.
Расчетные наивысшие уровни воды рек в створе поста определяют по аналитической кривой распределения вероятностей превышения ежегодных наивысших мгновенных или срочных уровней воды за период многолетних наблюдений. При неоднородности наивысших уровней воды допускается использование эмпирических кривых вероятностей распределения.
Для рек, наивысшие уровни которых наблюдаются в разные фа