Регулирование речного стока - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Регулирование речного стока

История и этимология реки Обь. Характеристики водности рек. Определения вида регулирования стока и объема водохранилища. Построение интегральных кривых стока и потребления, определения по этим кривым полезного объема водохранилища. Расчёт годового стока.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Министерство Образования и науки Кыргызской Республики
Кыргызский Государственный Университет строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова
Кафедра: Гидротехническое строительство
На тему: Регулирование речного стока
3.1 Определение испарения с малого водоема при отсутствии данных наблюдений
4.1 Посторенние кривой связи уровней и расходов
4.2 Построение кривой обеспеченности среднегодовых расходов
4.3 Построение кривой обеспеченности среднегодовых расходов эмпирическая
4.4 Построение кривой обеспеченности среднегодовых расходов теоретическая
4.5 Построение кривой обеспеченности в случае отсутствия ряда наблюдений
4.6 Определение минимальных расходов заданной обеспеченности
5.1 Расчёт внутригодового распределения стока методом реального года
5.2 Определение расчётных максимальных расходов при наличии ряда наблюдений
6. Определение мертвого объема водохранилища
7. Определения вида регулирования стока и объема водохранилища
8. Построение интегральных кривых стока и потребления, определения по этим кривым полезного объема водохранилища
Значение гидрологии, гидрометрии и регулирования стока определяется главными задачами водного хозяйства как отрасли науки и техники, охватывающей учет, изучение, использование, охрану водных ресурсов, а также борьбу с вредным действием вод.
Гидрология - это наука, изучающая гидросферу, включая океаны и моря, реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды, снег и ледники, влагу атмосферы, а также ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой (земной корой) и биосферой.
Вода - основная среда, обеспечивающая обмен веществ и развитие организмов. С древнейших времен жизнь человека и развитие культуры связаны с водой. Она широко используется в промышленности, энергетике, сельском и рыбном хозяйстве, в медицине и т.д. Вода - объект изучения физики, химии, механики и других наук.
Гидрология тесно связана с метеорологией - наукой об атмосфере и происходящих в ней процессах, и в первую очередь с той ее частью, которая исследует влагооборот и испарение с поверхности воды. Взаимосвязь гидросферы с литосферой наиболее отчетливо проявляется в процессах формирования земной поверхности под влиянием деятельности воды. В свою очередь, рельеф земной поверхности оказывает существенное влияние на образование водных потоков. Поэтому гидрология имеет много общего с геоморфологией - наукой, изучающей закономерности возникновения и развития форм земной поверхности.
Раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды, называется гидрологией суши или континентальной гидрологией. Раздел гидрологии по изучению воды океанов и морей называют гидрологией океанов и морей или океанологией.
Гидрология грунтовых (подземных) вод называется гидрогеологией. В гидрологию входят те разделы гидрогеологии, которые изучают взаимодействие поверхностных и подземных вод, питание рек грунтовыми водами и др. Разделы гидрогеологии, изучающие способы поиска и добычи грунтовых вод, их взаимодействие с горными породами, относят к геологии.
Различают гидрологию рек (речная гидрология, или потамология), озер (лимнология), болот (тельматология), водохранилищ, ледников (гляциология). Речная гидрология и речная гидравлика, изучающие движение воды в речных руслах и их формирование, дополняют друг друга. Речную гидравлику можно рассматривать как раздел гидрологии суши и как раздел гидравлики.
Гидрология, занимающаяся решение различных инженерных задач (в гидротехнике, гидромелиорации, гидроэнергетике, водоснабжении, строительстве ГТС и мостов, автомобильных и железнодорожных дорог и т.д.) называется инженерной.
В результате широкого применения в гидрологии теории вероятностных процессов сформировалась стохастическая гидрология.
Гидрометрия - это наука о методах и средствах определения величин, характеризующих движение и состояние жидкости и режим водных объектов. В задачу гидрометрии входят определения: уровней, глубин, рельефа дна и свободной поверхности потока; напоров и давлений; скоростей и направлений течения жидкости, пульсаций скоростей и давлений; параметров волн; гидравлических уклонов; расходов жидкости; мутности потока; расходов наносов и пульпы; элементов термического и ледового режимов потоков.
Регулирование речного стока - это наука о перераспределении (увеличение или уменьшение) во времени объемов речного стока в замыкающем створе реки по сравнению с ходом поступления воды на поверхность водосбора.
Цель занятия - изучить и определить основные характеристики речного бассейна, связанные с ее гидрологическим режимом.
· освоить основные понятия гидрологических характеристик бассейна реки;
· изучить основные характеристики, отображающие водный режим реки.
· река и пункт наблюдений (р. Обь - с. Белогорье);
· площадь водосбора (F=2 990 000 км2);
· высота годового слоя осадков (x=405 мм).
Требуется: вычислить модуль стока (q, л/с•км2); определить высоту слоя стока (y, мм); рассчитать объем годового стока (W, км3); найти коэффициент стока (з).
Река Обь- в Западной Сибири. Река образуется на Алтае слиянием рек Бии и Катуни -- длина Оби от их слияния составляет 3 650 км, а от истока Иртыша -- 5 410 км. Обь с Иртышом -- самая протяжённая река в России и вторая по протяжённости в Азии. На севере река впадает в Карское море, образуя залив (около 800 км длиной), который носит название Обская губа.
Ненцы, обитающие в низовьях реки, называли её Саля-ям, что означает «мысовая река». Ханты и манси дали ей название Ас -- «большая река», селькупы звали реку Квай, Еме, Куай. Эти названия означали -- «крупная река». Русские впервые увидели реку в её низовье, когда охотники и купцы вместе с проводниками-зырянами ходили за Уральские горы. И до завоевания Ермаком Сибири край вокруг Оби назывался Обдорским.
Ещё в 1187 году, задолго до Ермака, нижняя Обь входила в «волости подданные» Великого Новгорода, а после его падения перешла к московским князьям, которые с 1502 года стали добавлять к своим титулам слова «Обдорские и Югорские».Есть версия, что название реки произошло от языка коми, что означало «снег», «снежный сугроб», «место у снега».
Существует также предположение, что название реки -- иранского происхождения, от *ап «вода». Такое название полноводной реке вполне могли дать степные ираноязычные народы, жившие на юге Западной Сибири в период с раннебронзового века по средневековье.
Есть и версия о том, что слово «Обь» происходит от русского «обе», то есть «обе реки» -- «обь», имея в виду две реки -- Катунь и Бию, слившиеся в Обь. См. также легенду о реках Катунь и Бия.
По характеру речной сети, условиям питания и формирования водного режима Обь делится на 3 участка: верхний (до устья Томи), средний (до устья Иртыша) и нижний (до Обской губы).
По сути, Обь является продолжением реки Катунь, но Обью она называется только после слияния Катуни с Бией, то есть после города Бийска. В начале Обь заметно петляет, и её течение периодически изменяется в разном направлении -- либо на север, либо на запад. Протекает в Алтайском крае через Барнаул, затем некоторое время разделяет Алтайский край и Новосибирскую область. Протекает через Новосибирскую область, в частности через Новосибирск. Севернее, в Томской области сливается с Томью, а затем с Чулымом, после чего несколько сворачивает на запад и возле города Колпашево сливается с рекой Кеть и идёт через город Стрежевой. ВХанты-Мансийском автономном округе Обь протекает через Нижневартовск, Сургут, Нефтеюганск, и некоторые другие города. После Ханты-Мансийска Обь поворачивает на север, при этом у неё с этого участка начинается дельта, далее, в Ямало-Ненецком автономном округе Обь протекает через Салехард и Лабытнанги. После этого места она заметно расширяется и впадает в Обскую губу Карского моря.
Питание реки преимущественно снеговое. За период весенне-летнего половодья река приносит основную часть годового стока. В верхнем течении половодье -- с начала апреля, в среднем -- со второй половины апреля, а в нижнем -- с конца апреля -- начала мая. Подъём уровней начинается ещё при ледоставе; при вскрытии реки в результате заторов -- интенсивные кратковременные подъёмы уровней. Из-за этого у некоторых притоков возможно обращение направления течения. В верхнем течении половодье заканчивается в июле, летняя межень неустойчива, в сентябре -- октябре дождевой паводок. В среднем и нижнем течении спад половодья с наслаивающимися дождевыми паводками продолжается до ледостава.
Площадь бассейна Оби составляет 2990 тыс. км?. По этому показателю река занимает первое место в России. Обь также является третьей по водоносности рекой России (после Енисея и Лены).
В южной части Оби находится Новосибирское водохранилище, образованное дамбой Новосибирской ГЭС. Плотина сооружалась с 1950 по 1961 годы; при создании водохранилища было затоплено много деревень и основная часть города Бердска. Обское море (как его называют местные жители) служит местом отдыха многим новосибирцам, на его берегах расположены многочисленные базы отдыха и санатории. Сюда приезжают туристы и из соседних регионов.
В конце XIX века был построен Обь-Енисейский канал, соединивший Обь с Енисеем. В настоящее время он не используется и заброшен.
Основным притоком реки является Иртыш. Длина от его истока на границе Монголии и Китая до впадения слева в Обь равняется 4 248 км, что превышает длину самой Оби. Площадь бассейна составляет 1 643 тыс. км?, а средний расход воды в устье -- 3 000 м?/с.
· левые -- Песчаная, Ануй, Чарыш, Алей, Барнаулка, Касмала, Шегарка, Чая, Парабель, Васюган, Большой Юган, Северная Сосьва, Щучья,Сыня;
· правые -- Чумыш, Бердь, Иня, Томь, Чулым, Кеть, Тым, Киевский Ёган, Вах, ВатинскийЕган, Тромъеган, Пим, Лямин, Казым, Полуй.
В водах Оби и Обской губы обитает около 50 видов и подвидов рыб, половина из них имеет промышленную ценность. Наиболее ценные виды: осётр, стерлядь, нельма, муксун, чир, тугун, сиг, пелядь.Объектами промысла являются в основном частиковые -- судак, щука, язь, налим, лещ, елец, плотва, карась, окунь.
Основные порты и пристани Обь-Иртышского бассейна: Бийский речной порт, Барнаульский речной порт, Новосибирск, Томск, Самусь, Нижневартовск, Сургут, Лабытнанги, Павлодар, Омск, Тобольск, Тюмень, Ханты-Мансийск.
· Шегарский мост (близ села Мельниково, Томская область);
· мост «Северного обхода» Новосибирска (2008)[3];
· Димитровский мост в Новосибирске;
· железнодорожный мост Транссиба (Новосибирск);
· Коммунальный мост (Новосибирск) (Октябрьский);
· Строящийся Оловозаводской мост в Новосибирске;
· Комсомольский железнодорожный мост в Новосибирске;
· Мост через шлюз Новосибирской ГЭС;
· железнодорожный мост в Камне-на-Оби Алтайского края;
· Коммунальный мост (авто, ж.д.) в Барнауле;
Климат резко континентальный. Средние температуры января от -16 °С до -20 °С, июля от +18 °С до +20 °С. Вегетационный период от 144-148 дней на севере до 158-163 на юге. Растительность отличается разнообразием и выраженной зональностью распределения. Леса занимают 26 % общей площади. Среди наиболее распространенных пород: пихта, ель, сосна, кедр с примесью березы, осины и изредка лиственницы. На Барабинской низменности преобладают березово-осинные колки. На территории области произрастает около 400 видов растений, используемых в народной и официальной медицине и в пищевой промышленности. На севере в лесных районах обитают медведь, северный олень, лось, рысь, косуля, росомаха, выдра, речной бобр. Основу пушного промысла составляют белка, колонок, горностай. Из птиц -- глухарь, рябчик. В лесостепной зоне обитают: волк, лисица-корсак, горностай, ласка, тушканчик, заяц-беляк, заяц-русак; в озерах Барабы -- ондатра, водяная крыса.
В 2 варианте дана р. Обь в пункте наблюдения Белогорья. Имея данные: площадь водосбора - 2 990 000 км2, расход воды - 11325 м3/сек, высота годового слоя осадков - 405 мм, мы получили следующие характеристики водности рек:
· объем годового стока - 355,81 м3;
Последний показатель отражает, в районе с какой влажностью находится пункт наблюдения, в данном случае с. Белогорья. Исходя из полученных данных можно сказать, что район относится к засушливым, так как в таких районах коэффициент стока уменьшается до нуля, а в районах избыточного увлажнения возрастает до 0,7. В данном случае =0,29.
Цель - рассчитать испарение с поверхности воды и с поверхности суши различными методами.
1) с малого водоема при отсутствии данных наблюдений.
2) с суши с помощью карты изолиний испарения.
3) с суши по уравнению связи водного и теплового балансов.
3.1 Определение испарения с малого водоема при отсутствии данных наблюдений
Требуется: вычислить среднемноголетнее испарение.
Среднемноголетнее испарение с малых водоемов, расположенных в равнинных условиях определяют по выражению:
Ep=Zb-Zc - слой дополнительного испарения, возникающий после создания водохранилища
Для расчета принимаем Ep каждого месяца. Слой испарения за год - 0.6м, необходимо распределить его по месяцам. Испарения будут только с апреля по ноябрь.
Среднемноголетнее испарение с бассейна площадью 11325 находят на карте изолиний. Так, для Муры W4 = 7380м3.
Ширина реки - расстояние между геодезическим прибором и урезом левого берега вычесть расстояние между геодезическим прибором и урезом правого берега:
· расход воды на реке (Q0) равен 11325 м3/сек;
· средняя скорость течения () - 0,33 м/сек.
4.1 Посторенние кривой связи уровней и расходов
Кривую Q = f(H) строим по приведенным в таблице данным на основании измерений уровней и расходов в заданном створе. Графическое изображение кривой приведено на графике 1.
4.2 Построение кривой обеспеченности среднегодовых расходов
Для построения кривой обеспеченности среднегодовых ресурсов, необходимо иметь понятие нормы стока.
Норма стока - очень важная гидрологическая характеристика, которую обязательно определяют при проектировании гидротехнических станций, водохранилищ, водоснабжения и другое. Обуславливаемая устойчивостью средних многолетних величин осадков и испарения норма стока устойчива и определяема по наблюдениям за некоторый прошедший период.
Она распространяется на будущий период эксплуатации проектируемых гидротехнических сооружений. Если под влиянием каких-либо причин физико-географические условия целого района или расстраиваемого бассейна существенно изменяются, то в норму стока вносят поправки, учитывающие эти изменения.
При расчётах нормы стока встречаются следующие три случая:
· достаточно продолжительный период наблюдений ( многолетний период);
· полное отсутствие наблюдений за стоком.
В данном случае норма стока при наличии ряда наблюдений определяется как среднеарифметическая величина:
Q0 - среднее арифметическое значение годовых значений стока (1952-1962гг.);
n - Число месяцев наблюдений ( рассматривается средние расходы за одиннадцать лет);
Наиболее удобно строить сокращение кривых в относительных величинах, в модульных коэффициентах:
Для построения такой кривой последовательно суммируют отклонения модульных коэффициентов от среднего значения K, равного единице, определяют ,Т. 3.
Решить вопрос о достаточности ряда наблюдений поможет график хода . Ряд наблюдений считается достаточным, если он охватывает два или несколько мелководных или многоводных периодов и разность между конечными и начальными ординатами кривой стока близка к нулю, следовательно выполняется равенство
Если эта разность больше нуля, то период считается многоводным. В нашем случае, когда разность меньше нуля, период является маловодным. Если рая наблюдений ограничен. Его следует продлить по уравнению регрессии, связывающему расход рек рассматриваемой и аналога. Затем определяют Q 0 как среднее из продлённого ряда.
Обеспеченности среднегодовых расходов на период с 1972-1975гг:
Кривая обеспеченности среднегодовых расходов:
4.3 Построение кривой обеспеченности среднегодовых расходов
Все расчёты по определению параметров кривой обеспеченности среднегодовых расходов сводим в таблицу 4.
Значение процентной обеспеченности P% определяется по формуле:
где, m -порядковый номер членов ряда;
В нашем случае m = n =11, Q0= 11325м3/с
По значениям P% и Qуб строится Эмпирическая кривая обеспеченности среднегодового расхода.
4.4 Построение кривой обеспеченности среднегодовых расходов
Для построения теоретической кривой обеспеченности определяем коэффициенты вариации и ассиметрии. Коэффициент вариации C v определяется по формуле:
Коэффициент ассиметрии можно определить по формуле:
Эта формула применима в том случае, когда ряд наблюдений ведётся в течение 70 лет и более.
Но в нашем случае рассматривается период с 1952-1962 гг. (пятилетка), следовательно, нам приемлема следующая формула
4.5 Построение кривой обеспеченности в случае отсутствия ряда наблюдений
Основные параметры кривой обеспеченности среднегодовых расходов определяются следующим образом:
· по картам линий для центра тяжести водосбросного бассейна определяются модули многолетнего стока;
· определяется средний многолетний расход;
· коэффициент вариации снимаем с карт
· коэффициент ассиметрии определятся по зависимости:
Kр - модульный коэффициент, который снимают из таблицы Фостера - Рыбкина
Ф - коэффициент, определяемый по таблице Фостера - Рыбкина, в которой приведены отклонения ординат кривой обеспеченности от среднего значения, при Cv =0.
Q0 - среднее значение расхода Q0 = 11325 м3/с
4.6 Определение минимальных расходов заданной обеспеченности
Минимальный сток, а следовательно минимальные расходы наблюдаются в летний период, когда реки питаются в основном за счёт грунтовых вод. Минимальные расходы воды в реках, заданной обеспеченности, вычисляются для зимнего и летнего сезонов. И используются в расчётах для определения возможности отбора воды на различные хозяйственные нужды, в условиях естественного режима стока реки.
Для назначения санитарных расходов, необходимых для разбавления производственных и бытовых стоков, прошедших очистку при их отводе в реку, для поддержания живого стока воды при его зарегулировании, а так же снабжении водой нижерасположенных водоразборных устройств.
Минимальные расходы и минимальный сток бывают летние и зимние. Поэтому для определения минимального расхода по гидрографу, описанию бассейна заданной реки и реки аналога, прежде всего устанавливают такой минимум, меньший летний или зимний.
Модуль стока 80% обеспеченности определяется по картам приложения № 11 и № 12 к СН-435-72.Расход Q80 =M80F.Переход к расходу другой обеспеченности приводится с учётом коэффициента перехода p, принимаемого по таблице приложения СН-435-72 или с использованием еого значения реки аналога.
Когда имеется ограниченный ряд наблюдений, его необходимо продлить. Для продления ряда, подбирается река - аналог. Для исследуемой реки Нарын - город Нарын , такой рекой является река устье река Кокирим.
Сравниваем колебания стока реки наблюдений с рекой - аналогом с помощью кривых стока. Ряд считается достаточным. если кривые синхронны и по графику наблюдений за рекой - аналогом вышло не менее двух циклов. Далее строят график связи Qp = f(Qp), при удачно подобранном аналоге все точки будут лежать на одной прямой. Если же они лежат не на одной прямой, то необходимо провести осреднённую прямую, по которой можно определить расход реки наблядаемой и реки - аналога, за отсутствующие года. Степень связанности точек характеризуется коэффициентом r, если:
· 0,4Регулирование речного стока курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат по теме Аномалии воды
Виды Тестов Контрольная Работа
Реферат по теме Проблемы маркетинга
Реферат: Задачи исследования: 7 Методы решения поставленных задач: 7 Обзор источников и литературы. 8 Глава 1
Реферат: История математики в Индии
Андрей Соколов Аргумент К Сочинению
Реферат по теме Правящая элита в системе экономических отношений
Сочинения Лето По Русскому Языку
Курсовая работа по теме Таможенный контроль и ответственность за нарушение его правил
Реферат по теме Новые возможности T-SQL в MS SQL Server 2005
Искусственный Интеллект Реферат
Контрольная работа: Организация поточного производства на предприятии
Доклад по теме Педагогическое обеспечение развития познавательного интереса у дошкольников – совместная партнёрская деятельность взрослого и ребёнка
Дипломная работа по теме Формирование стратегии развития региона (на примере Краснодарского края)
Реферат по теме Религия и право
Реферат: Денежные системы и их эволюция
Курсовая Работа На Тему Пневмония У Взрослых
Средства Развития Ребенка Реферат
В Чем Трагедия Жизни Катерины Гроза Сочинение
Реферат по теме Мировой рынок нефти и ОПЕК: тенденции последних лет
Основные средства и принципы их учета - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Аудит расчетов с бюджетом по налогам и сборам - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Оценка инженерно-геологических условий Алтае-Саянского региона - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа