Построение компьютерной модели формирования стока наносов
Характеристика проблем, связанных с интенсивностью эрозии. Определение влияния продольного уклона потоков на интенсивность эрозии. Описание особенностей процессов формирования стока на водосборах с использованием ландшафтно-гидрологического подхода.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2018 |
| Размер файла | 298,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПОСТРОЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА НАНОСОВ
З.В. Апанасова - ассистент
Кабардино-Балкарский государственный университет,
г. Нальчик, КБ
В статье рассматриваются вопросы, связанные с интенсивностью эрозии, и установления связи между величинами жидкого и твердого стока, а также определение влияния продольного уклона потоков на интенсивность эрозии. При разработке компьютерной модели для описания процессов формирования стока на водосборах применены концептуальные модели с распределенными параметрами, основанные на ландшафтно-гидрологическом подходе и ГИС-технологиях.
In article the questions connected with intensity of erosion, and a communication establishment between sizes of a liquid and firm drain, and also definition of influence of a longitudinal bias of streams on intensity of erosion are considered. By working out of computer model conceptual models are applied to the description of processes of formation of a drain on reservoirs with the distributed parametres, based on the landscape-hydrological approach and GIS-technologies.
эрозия сток водосбор
В последнее время большое внимание уделяется рациональному использованию и сохранению природных ресурсов. В первую очередь это связано с ухудшением экологической обстановки. Одной из глобальных экологических проблем признана пространственная и временная изменчивость эрозии и стока наносов. Первые оценки глобального стока наносов с континентов в океан, сделанные в 50-60-х гг. прошлого столетия базировались на малом количестве гидрометрических постов, измеряющих сток наносов, и методы их оценки существенно различались. Поэтому годовые величины стока сильно различались у разных авторов - от 8,5 до 51,1 млрд т. Однако уже в 1980-1990-х гг. были созданы более крупные банки данных и разброс оценок сузился до 15...20 млрд т в год, что составляет около 13...20% всех продуктов эрозии на Земле. Из них лишь половина «естественная», а другая инициирована деятельностью человека.
Для разрешения некоторых, хотя и частных, но весьма важных вопросов, связанных с интенсивностью эрозии, большое значение имеет установление связи между величинами жидкого и твердого стока, а также определение влияния продольного уклона потоков на интенсивность эрозии. К настоящему времени имеется большое число установленных по данным непосредственных наблюдений в натуре эмпирических формул, выражающих связи между гидравлическими элементами потока и твердым стоком.
Водохозяйственное районирование территории республики
При разработке компьютерной модели в качестве водного объекта была выбрана р. Терек. В соответствии с данными бассейн р. Терек разбит на области - водохозяйственные участки, каждому из которых соответствует свой водосбор и соответственно свой гидропост. Для описания процессов формирования стока на водосборах применены концептуальные модели с распределенными параметрами, основанные на ландшафтно-гидрологическом подходе и ГИС-технологиях.
В нашей республике на р. Терек приходится всего 2 гидропоста: ст. Котляревская и Прохладная (рис.), данные по которым были взяты для обработки.
Компьютерная модель имеет блочную структуру, содержащую блоки расчета осадков, расхода воды, мутности и объема наносов. Величина осадков в модели генерируется на основе многолетних данных, эта величина измеряется в миллиметрах. Данные для обработки были взяты с сервера «Погода России». На основе этих данных была построена формула моделирующая выпадение осадков, которая в общем виде имеет вид
Y = F(x,t) + U(t),
где F(x,t) - систематическая составляющая временного ряда, моделирующего величины выпадаемых осадков; U(t) - свободный член, отражающий случайный характер выпадения осадков.
В этом блоке определяется объем i-й камеры в момент времени t на основе уравнения водного баланса
V(t,i) = V(t-1,i) + м(i-1)V(t,i-1) - м(i)V(t-1,i) + Y(t) + S(t),
где V(t,i) - объем воды в i-й камере в момент времени t; м(i) - коэффициент уклона i-й камеры; Y(t) - количество осадков, выпавших в момент времени t; S(t) - величина поверхностного стока в момент времени t.
Поступление воды в первую камеру генерируется на основе многолетних данных.
Блок «Мутность»
В этом блоке рассчитывается среднемесячное значение мутности в каждой камере в момент времени t по формуле
= КQm,
где - мутность; Q - расход воды в i-й камере; m, К - эмпирические коэффициенты для р. Терек, полученные Г.И. Шамовым [2].
Блок «Наносы»
Величина наносов рассчитывается по формуле
R = AJQ2,
где A - коэффициент, определяемый особенностями почвы, растительности и другими географическими факторами ; К1 - эмпирический коэффициент; J - уклон.
Библиографический список
1. Кельтон В., Лоу. Имитационное моделирование. - СПб.: Питер, 2004. 847 с.
2. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. - М.: Географический факультет МГУ. 2003. 355 с.
3. Шамов Г.И. Сток взвешенных наносов рек СССР. /Тр. Гос.гидрол. ин-та». - Л., 1949. Вып. 20 (74).
4. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. - М.: Мир, 1978.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение и свойства кривой расходов воды. Выбор способа вычисления ежедневных расходов воды на основе анализа материалов наблюдений особенностей режима реки. Способы экстраполяция и интерполяции. Гидрологический анализ сведений о стоке воды и наносов.
практическая работа [28,9 K], добавлен 16.09.2009Графический способ определения нормы среднегодового модуля стока реки с коротким рядом наблюдений. Расчет нормы мутности воды и нормы твердого стока взвешенных наносов. Параметры водохранилища и время его заиления, определение минимального стока реки.
курсовая работа [1011,4 K], добавлен 16.12.2011Определение средней многолетней величины (нормы) годового стока.Коэффициент изменчивости (вариации) Сv годового стока. Определение нормы стока при недостатке данных методом гидрологической аналогии. Построение кривой обеспеченности годового стока.
контрольная работа [110,8 K], добавлен 23.05.2008Эмпирическая формула для расчета скорости перемещения грубодисперсных наносов, ее варианты. Определение стока взвешенных наносов, микроскопические и макроскопические оценки. Уравнение сохранения их массы. Факторы, обуславливающие перенос донных наносов.
презентация [67,6 K], добавлен 16.10.2014Общее понятие о работе временных водных потоков на территории Беларуси. Условия и главные факторы формирования эрозионных процессов, вызванных временными водными потоками. Интенсивность и сезонная динамика плоскостного смыва. Формы линейной эрозии.
курсовая работа [256,3 K], добавлен 20.05.2014Анализ механизмов и условий формирования боковой эрозии. Последствия воздействия боковой эрозии рек и методы борьбы с ней на примере рек бассейна реки Оби (Кеть, Чулым, Томь). Характеристика типов русел, возникающих при воздействии боковой эрозии.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 22.06.2015История 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.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.05.2012Этапы преобразования осадков в сток. Влияние растительного покрова, типа почв, а также других характеристик водосбора и времени года, при выборе значения коэффициента спада. Использование базисного стока грунтовых вод в качестве показателя условий стока.
лекция [309,8 K], добавлен 16.10.2014Принципы возникновения и внутригодовой режим. Формирование речных наносов. Определения и характеристики. Влекомые, взвешанные наносы. Распределение мутности по живому сечению реки. Сток взвешенных наносов. Изменение мутности и стока наносов по длине реки.
реферат [24,2 K], добавлен 30.01.2009Единичный гидрограф, его функции и составляющие. Определение объема стока, сформированного отдельным ливнем. Расчетная единица времени для единичного гидрографа, его максимальная ордината. Формулы для расчета стандартной продолжительности дождя.
презентация [116,5 K], добавлен 16.10.2014Влияние основных факторов на режим вод суши. Формирование водного баланса и стока. Разработка конструкций гидрологических приборов. Прогноз гидрологического режима, изучение структуры речных потоков, водообмена внутри озёр, русловых и береговых процессов.
шпаргалка [40,7 K], добавлен 05.05.2009Особенности построения батиграфических и объемных кривых водохранилища. Определение среднего многолетнего годового стока воды (норма стока) в створе плотины. Характеристика мертвого объема водохранилища. Анализ водохранилища сезонного регулирования.
курсовая работа [119,5 K], добавлен 17.06.2011Эрозия плотных горных пород и рыхлых наносов, по которым протекает река. Перенос продуктов эрозии и их осаждение. Площади, охватываемые речными системами. Формирование речной системы. Связь формирования озер с развитием рек. Борьба с эрозией рек.
реферат [180,8 K], добавлен 27.03.2019Характеристики гидрографической сети. Морфометрические характеристики бассейна. Физико-географические факторы стока: подстилающей поверхности, климатические. Сток и порядок его распределения. Анализ водного режима и определение типа питания реки.
курсовая работа [70,6 K], добавлен 19.11.2010Исследование численных методов решения уравнений Сен-Венана. Расчет трансформации стока посредством использования связи между объемом воды и стоком. Трансформация паводковой волны водохранилищем. Решение задачи трансформации стока при прорыве плотин.
презентация [84,0 K], добавлен 16.10.2014Исследование объема смытой почвы, потери гумуса и питательных веществ в результате эрозии. Методика определения смыва почвы методом замера ручейковых размывов. Расчет эффективности создания сети полезащитных лесополос. Коэффициент защитного влияния.
контрольная работа [26,3 K], добавлен 23.01.2012Основные особенности регулирования речного стока. Этапы построения графика наполнения водохранилища. Способы решения задач сезонного регулирования с помощью интегральной кривой. Причины изменения гидрогеологической ситуации в зоне влияния водохранилищ.
контрольная работа [55,9 K], добавлен 07.01.2013Входные данные в модель с распределенными параметрами. Структура Европейской гидрологической системы. Блок задержания осадков и перехватывание стока растительностью. Блок расчета склонового и руслового стоков. Интенсивность инфильтрации воды в почву.
презентация [141,5 K], добавлен 16.10.2014Эрозия почв как глобальная проблема человечества. Понятие и виды эрозии почв. Анализ последствий почвенной эрозии и методы борьбы с ними. Результаты эрозийных процессов. Основные принципы проектирования почвозащитных севооборотов для склоновых земель.
курсовая работа [57,6 K], добавлен 24.03.2015Определение средних многолетних величин годового стока рек при недостаточности данных гидрометрических наблюдений. Расчет статистических параметров вариационного стокового ряда и расчетных величин годового стока заданной вероятности его превышения.
контрольная работа [90,8 K], добавлен 12.03.2012
