Учет жидкого стока реки Березайка, гидрологический пост Устье за 1972 год

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего образования

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РГГМУ)

Кафедра гидрометрии

Курсовой проект

По дисциплине «Методы и средства гидрометеорологических измерений»

Учет жидкого стока реки Березайка, гидрологический пост Устье за 1972 год

Выполнил: Е.И. Малышева

гр. ПГ-Б16-1-4

Проверил: Е.В. Давыденко

Санкт-Петербург, 2018

Введение

Курсовой проект является составной частью программы по дисциплине «Методы и средства гидрометеорологических измерений». Основной его целью является закрепление знаний и навыков, которые были получены в процессе лабораторных работ. гидрологический сток пост

Главной задачей этого проекта является вычисление ежедневных расходов воды, объема стока, слой стока, модуля стока, путем выбора наиболее приемлемой к данному конкретному объекту методики подсчета, а также построение и анализа кривых зависимостей Q=f(H); щ=f(H); v=f(H).

1. Краткая физико-географическая и климатическая характеристика района

Географическое положение

Березайка река в Европейской части России, в Тверской и Новгородской области; левый приток Мсты (бассейн Невы) (рисунок 1). Березайка берет начало из озера Березай (5,5 кмІ) на Валдайской возвышенности на высоте 205,8 м. Впадает в Мсту в 389 км от ее устья. Длина реки 150 км, площадь бассейна 3230 кмІ. Относится к бассейну Балтийского моря и бассейну рек - Мста, Волхов, Нева.

Рисунок 1.

Рельеф

Рельеф Валдайского района (Новгородская обл.) по которому течет река Березайка - волнистый. Холмы и возвышенности достигают в некоторых местах 283 метров над уровнем моря. Холмы чередуются с долинами, где кроме озер можно встретить и топкие болота. Почвы, в основном, дерново-подзолистые. В низинах формируются болотистые. В Бологовском районе (Тверская обл.) преобладает равнинный рельеф с всхолменными участками. Почвообразующими породами в Тверской области являются моренные валунные суглинки и супеси, пески, глины, суглинки, а также разнообразные аллювиальные отложения. Наибольшую площадь занимают подзолистые почвы. Часто встречаются болотно-подзолистые (заболоченные) и торфяные болотные почвы. На пойме реки в условиях периодического затопления сформировались разнообразные аллювиальные почвы (пойменные).

Климат

Климат умеренно континентальный. Средняя температура января -9 °С, июля +16 °С. Вегетационный период 120-130 дней. Область расположена в лесной зоне (южная тайга и смешанные леса). Почвы подзолистые, на северо-западе болотистые. Вместе с тем сильные морозы и изнуряющая жара бывают достаточно редко. Осень начинается в первых числах сентября. Погода осенью обычно дождливая и прохладная, хотя понижение температуры происходит медленно.

Температура воздуха

Средняя годовая температура воздуха по всей территории ниже нуля и изменяется от -4° на юге до -16° в межгорных впадинах северо-востока. Здесь обычны зимние температуры около -11°. Наиболее низких значений температура воздуха достигает в январе. На большей части территории средняя месячная температура января -10-12°.

Лето обычно начинается с конца мая на юге и с середины июня. Самым жарким месяцем на всей территории обычно является июль. Средние месячные температуры в южных и центральных районах достигают 17-19°. В отдельные годы температура может повышаться до очень высоких значений - на большей части территории до 25-30°.

Осадки

Климат холодный и умеренный. Количество осадков на рассматриваемой территории является значительным, с осадками даже в засушливый месяц. Климат в центральном районе холодно умеренный. В течение года выпадает значительное количество осадков. Даже во время самого засушливого месяца выпадает много осадков. Среднегодовая температура в районе - 4.3 °C. Среднегодовая норма осадков - 609 мм. Умеренно-холодный климат на восточном районе. Температура здесь в среднем 4.1 ° C. Среднее количество осадков в год составляет 634 мм. Климат га юге холодно умеренный. На юге в течение года среднегодовая температура - 3.8 °C. Среднегодовая норма осадков - 622 мм. На западе климат холодно умеренный. Средняя температура воздуха является 4.4 ° C. 619 мм - среднегодовая норма осадков. Климат на севере холодно умеренный. Среднегодовая температура - 4.0 °C. Среднее количество осадков в год составляет 619 мм (рисунок 2).

рисунок 2. Среднегодовые осадки.

Растительность

Здесь можно встретить такие растения, как: березы; из ягод - клюква, морошка, голубика. Из широколиственных лесов - клен, дуб, липа, вяз, бересклет бородавчатый, орешник-лещина, волчье лыко и травы: ветреницы, копытень европейский, медуница, колокольчик широколистный, перелеска благородная, сныть, вороний глаз. В степных участках - клевер горный (белоголовка), подмаренник настоящий, лапчатка серебристая, лопух войлочный. Однако, климатические условия наиболее благоприятны для растений хвойных лесов, поэтому они преобладают во флоре данной местности. Характерные представители хвойных лесов - сосна и ель. Хвойный лес разбавляют березы, осины, ольха, рябина, малина, крушина, черника, брусника, кислица, грушанки, майник двулистный, различные мхи, плауны, хвощи и папоротники. Главные лесообразующие породы - сосна и ель, а также осина, береза, дуб, ольха.

Поверхностные воды

По северо-западной части территории проходит главный водораздел - Валдайская возвышенность, являющаяся своеобразным центром, где зарождаются крупные реки Русской равнины, относящиеся к бассейнам Каспийского и Балтийского морей. Бассейн Верхней Волги занимает свыше 2/3 всей территории области. В Тверской области находятся исток и верхнее течение реки Волги. На остальной части территории: на северо-западе - реки Мста, Цна и Шлина, а на юго-западе области - реки бассейна реки Западной Двины, относящиеся к бассейну Балтийского моря.

В области насчитывается около 900 рек, из которых 55 - протяженностью свыше 50 км и 21 - свыше 100 км, остальные имеют длину менее 50 км.

Реки территории питаются талыми, дождевыми и подземными водами. Основной генетической составляющей речного стока являются талые воды. Водные ресурсы рек области в основном используются для производственных и хозяйственно-питьевых нужд.

Отдельные карстовые озера возникли на месте провалов и пустот в известняках, обычно они округлые и довольно глубокие. Многие озера образовались в поймах рек.

Основные черты водного режима

На рассматриваемой территории значительные различия в климате, в частности величине и преобладание осадков, рельефе местности и характере подстилающей поверхности имеют не только отдельные районы, но и входящие в них речные водосборы.

С этими различиями связаны особенности питания и режима рек территории.

При общем для всех рек территории смешанном питании преобладание какого-либо его вида в пределах той или иной области и района различно.

Особенности водного режима рек в общем соответствуют характеру их питания. Годовой гидрограф рек в основном снегового питания отличается высоким половодьем, а гидрограф рек, в основном дождевого питания, - большими летне-осенними паводками.

Описание водомерного поста

Пост расположен в 29 км выше д. Устье и 3 км ниже устья Березайки, на левом берегу Мсты. Ниже леса отступают, сохранились небольшие массивы. До впадения справа течение Мсты сильное. Ниже реки покидает ложе древнего ледника и на пути до Боровичей пропиливает русло в коренных известняковых породах. Берега становятся выше и круче, течение возрастает. Река неширокая, извилистая с высокими крутыми берегами, поросшими смешанными и чисто сосновым лесом. С крутым обрывом над водой свисают наклонившиеся деревья, а подмытые паводками берега нередко сползают в воду и заставляют рекуделать петли. Немало перекатов, не опасных, но требующих внимания. У станции Нарачино - течение возрастает, чистая река шириной 15 - 20 метров, в русле отдельные валуны и водоросли, берега невысокие, луговые.

Построение комплексного графика результатов гидрометеорологических измерений.

По гидрометеорологическим данным представленным в приложении 1 для реки Березайка - д. Устье за 1972 год (ежедневные уровни воды, измеренные расходы воды, температура воды, толщина льда, ежедневные температуры воздуха, суточное количество осадков) был построен комплексный график и произведен его анализ представленный в приложении 2. Анализ комплексного графика результатов гидрометеорологических измерений. Годовые колебания уровня достигают до 276 см, минимальный уровень 34 см. Большая часть осадков приходится на теплое время года, максимумы наблюдаются в июле. Температура воздуха в течение года изменяется в диапазоне от -28.2 °С до +23.8 °С. Температура воды максимальна в конце июля. Ледостав наблюдается с 25 ноября по 10 марта. Максимальная толщина льда 4 марта 56 см. Выпадения осадков за период ледостава минимальное, наибольшее значение 5,1 мм наблюдается 15 декабря.

С переходом температур к положительным значениям с 26марта начинается весеннее половодье. График уровней воды во время половодья имеет 3 пика. Максимальное значение уровней при половодье 276 см 26 апреля. Максимальная температура воды 21,4 °С наблюдается 30 июля. 15 июля наблюдается сильный дождевой паводок, вызванный осадками прошедшими 12 июля. Максимальные уровни воды наблюдаются 26 апреля и равны 276см.

С 19 ноября температура воздуха становится отрицательной.

Обоснование методики вычисления стока и оценка результатов вычислений

Построение графиков Q = f(H), F = f(H), v = f(H) однозначной зависимости

В 1972 г. измерено 45 расходов воды. Все измерения произведены вертушкой на 1 створе. Расходы измерены в диапазоне средних скоростей от 0,18 до 0,65 м/с при глубинах от 0,50 до 2,38 м., т.е в благоприятных условиях для работы вертушкой. Результаты измерений не вызывают сомнений. Для вычисления стока за период свободного русла (7/IV-22/XI). Для вычисления стока за этот период были построены кривые зависимости Q=f(H),щ=f(H),v=f(H), представленные в приложении 3. Произведена увязка значений расходов, полученных с графика, и расходов, вычисленных по значениям скоростей и площадей живого сечения реки. Расчеты представлены в таблице 5.

Таблица 5.1 Увязка кривых расхода р. Березайка- д. Устье за 1972 год

Были рассчитаны координаты кривой Q=f(H) и представлены в таблице 5.2

Таблица 5.2. Расчет кривой Q = f(H) для р. Березайка- д. Устье 1972 год

Произведен расчет вероятностной ошибки построения кривой Q = f(H) приведенной в таблице 5.3.

Таблица 5.3 расчет вероятностной ошибки построения кривой Q = f(H)

По формуле (1.1) была определена ошибка и она равна 5,39%, что меньше 33,6%. Построение кривой можно считать правильным.

у=±0,674?((?д^2)/n)?33,6% (1.1)

Подсчет стока при наличии ледовых явлений

Для вычисления стока за период ледовых явлений (9/I-19/IV) был использован способ переходных коэффициентов. Расход во время ледовых явлений определяется через связь зимнего расхода и расхода при открытом русле. выражается через, и называется зимник коэффициентом:

K_зим=Q_зим/Q_св (1.2)

Значения коэффициента нанесены на комплексный график. В таблице 5.4 представлены расчеты значения Kзим для измеренных расходов.

Таблица 5.4 значения Kзим для измеренных расходов.

Таблица 5.5. вычисление ежедневных расходов Кзим за январь - март

Таблица 5.5. вычисление ежедневных расходов Кзим за ноябрь, декабрь

Ежедневные расходы воды и основные характеристики стока

F=3316,76 кмІ

Средний годовой 18,2. Наибольший 64 26/IV. Наименьший 2.46 26/VII.

Расход основных характеристик стока:

Среднегодовой расход.

Q_сргод=(?_i^n-Q_i )/n=18,2 мі/с

Объем стока

W=Q_сргод*T=0,68 кмІ

Модуль стока

M=(Q_сргод*1000)/F=5,48 л/сек*кмІ

Слой стока

Y=W/F=205 мм

Коэффициент стока

б=Y/(?-P)=0,95

Заключение

В результате проделанной работы были получены ежедневные расходы воды для р. Березайка - д. Устье за 1972 год. По исходным данным были построены комплексный график и кривые Q=f(H), щ=f(H),v=f(H). По этому графику была произведена увязка кривых, посчитана относительная ошибка построения кривой Q= f(H). Также были подсчитаны основные характеристики стока: средний годовой расход воды, объём стока, слой стока, модуль стока, коэффициент стока и ежедневные расходы воды в период ледовых явлений.

Список используемой литературы

1. Гидрологический ежегодник за 1972 Том 1, выпуск 0 ; 3.

2. Под редакцией канд.геогр. наук М.С Протасьева. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 17. Балтийское море (ред.) - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. ? 368 с.;

3. Барышников Н.Б., Субботина Е.С., Гаврилов И.С. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Методы и средства гидрометеорологических измерений». Специальность -- 020601 Гидрология. Квалификация специалиста -- инженер-гидролог -- Спб.: Изд. РГГМУ, 2013. ? 84 с.;

4. Лучшева А. А. Практическая гидрометрия - Л.: Гидрометеоиздат, 1983;

Приложение

Ежедневные уровни воды.

Измеренные расходы воды.

Толщина льда.

Температура воды.

Суточное количество осадков.

Размещено на Allbest.ru