ДОСЛІДЖЕННЯ ПОШИРЕННЯ ЗАТОРІВ ЛЬОДУ ТА ЇХ повторюваності на річках водозбору ВОТКІНСЬКОГО
Ціна:
Автори роботи:
Науковий журнал:
Рік виходу:
Текст наукової статті на тему «ДОСЛІДЖЕННЯ ПОШИРЕННЯ ЗАТОРІВ ЛЬОДУ ТА ЇХ ПОВТОРЮВАНОСТІ НА РІКАХ ВОДОЗБОРУ ВОТКІНСЬКОГО ВОДОСХОВИНА»
Дослідження поширення заторів льоду та їх повторюваності на річках водозбору Воткинського водосховища
Вперше для річок водозбору Боткінського водосховища виконано дослідження та систематизацію процесів затороутворення за матеріалами спостережень на гідрологічних постах та даними анкетування. Засобами ГІС-технологій створено картографічну та атрибутивну бази даних місць їх появи з точною географічною прив'язкою. Виконано аналіз досліджуваних ділянок річок та виявлено основні причини виникнення заторів.
Затори льоду на річках належать до особливо небезпечних гідрологічних явищ. Вони викликають повені та завдають значної шкоди народному господарству. В даний час існує досить ясне уявлення про особливості формування та прориву заторів, про створюваний ними підпор і фактори, що визначають висоту заторного рівня води [1-6]. Відомо, що утворення, руйнування та потужність льодових заторів залежать від сукупності кліматичних та гідрологічних умов, що зумовлюють товщину та міцність льоду, інтенсивність проходження паводкової хвилі. З іншого боку, велика роль морфологічних особливостей русла річки. Умови затороутворення різні та своєрідні для різних річок, тому часто важко визначити місця формування заторів, що є основним бар'єром на шляху розвитку прогнозів заторних явищ.
На річках водозбору Воткинського водосховища не рідкісні випадки затороутворення, які призводять до різкого підйому рівня води та підтоплення житлових,адміністративних та виробничих секторів у низці населених пунктів. У той же час для річок території, що розглядається, ці питання практично не вивчені і відсутні систематизовані відомості про місця виникнення заторів.
З метою дослідження особливостей розвитку заторів льоду та створення банку даних місць їх виникнення виконано анкетування населення території Пермського краю. Анкети розсилалися в населені пункти, розташовані на берегах річок, з дотриманням принципу рівномірності покриття території, а також обов'язково в населені пункти, що знаходяться в місцях закруту та меандрування, де велика ймовірність утворення заторів. Усього анкетуванням було охоплено 168 населених
* Пермський державний університет.
пунктів, прийшли відповіді зі 143. Крім того, зібрано інформацію щодо 85 гідрологічних постів за весь період їх існування. Таким чином, загальна кількість обстежуваних пунктів — 228. З них щороку затори спостерігаються у 10, часто — у 32, рідко — у 73 пунктах. У 113 обстежених пунктах затори немає зовсім. Отримані дані анкетування було проаналізовано та скориговано за результатами спостережень на гідрологічних постах.
Обробка результатів та створення банку даних виконані засобами ГІС-технологій. Створено тематичну карту, на якій нанесено місця утворення заторів з точною географічною прив'язкою по карті масштабу 1 : 200 000 та відповідною атрибутивною базою даних.
Аналізуючи процеси утворення заторів біля водозбору Воткинського водосховища, можна чітко виділити ділянки з щорічним формуванням заторів. Всі вони розташовані в передгірній та гірській частині водозбору та спостерігаються на річках: Яйва, Косьва, Усьва, Чусова, Межова Качка, Вогулка. Заториутворюються в середній і нижній течії річок у місцях закруту, впадання приток (малюнок).
Часта освіта заторів спостерігається також переважно на гірських річках (Косьва, Вільва, Койва), причому не тільки в середньому та нижчому -.
Середні характеристики звивистості, ухилу та швидкості течії, визначені за топографічними картами масштабу 1:100 000 для ділянок гідрологічних постів
Повторюваність г, %% у, м/с Ктв X V
Щорічно 2,03 0,91 0,70 1,85 1,42
Часто 1,52 0,73 0,56 1,11 0,85
Рідко 1,67 0,36 0,47 0,60 0,79
ньому течії, а й у верхів'ях, де характерним є збільшення ухилів та швидкості течії. У той самий час процеси затороутворення відзначаються і рівнинних річках як північної, і південної частин водозбору у місцях різких поворотів і перекатів: Колва, Кама, Обва, Очер, Тулва, Бабка Барда, Силва.
Місця рідкісної освіти заторів зустрічаються повсюдно — на більшості малих і середніх річок території.
Для аналізу процесів затороутворення та оцінки факторів, що надають прямий і опосередкований вплив, на всіх ділянках річок в районі пунктів спостережень, де фіксувалися затори різної повторюваності, за картами масштабу 1 : 100 000 розраховані ухили водної поверхні (г, %о) та коефіцієнти звивистості ( Кізв), а також виписані швидкості течії (у, м/с). Крім того, за картами масштабу 1:1 000 000 визначено порядки річок за монотомічною схемою поділу [7].
Повторюваність (%) заторів на річках з різною звивистістю та ухилами
Повторюваність заторів Загальна кількість випадків Градації коефіцієнтів звивистості (ухилів, %о)
1,00-1,50 (0,00-0,50) 1,51-2,00 (0,51-1,00) 2,01-2,50 (1,01-1,50) 2, 51-3,50 (1,51 і більше)
Щорічно 10 4(5) 5(4) 1 (1) — (—)
Часто 32 18(15) 11 (8) 3 (5) — (4)
Рідко 73 33 (50) 19(11) 15(7) 6(5)
наростання товщини льоду. Аналіз повторюваності на річках різних порядків показав, що найчастіше освіта заторів відбувається на малих річках і рідше на середніх.
У той же час детальний аналіз всієї наявної інформації про заторів з використанням карт масштабу 1 : 100 000 показав, що формування заторів і повторюваність їх виникнення визначаються в основному місцевими умовами, до яких слід віднести наявність острова, мостового переходу, повороту, петлі, звуження русла, впадання припливу. Дослідження повторюваності заторів залежно від зазначених факторів (табл. 3), а також одночасного впливу (табл. 4) показало, що для пунктів спостережень, де зазначено щорічну повторюваність заторів, характерна одночасна дія двох причин (факторів) і більше. Так, немає жодного випадку, коли діє один фактор. Найчастіше зустрічається сукупність трьох чи навіть чотирьох чинників. З-поміж них у 90% випадків має місце звуження, у 80% - наявність островів і в 70% випадків - поворот русла. Щорічна повторюваність заторів характерна для середньої та нижньої течії гірських річок (100%), таких як Яйва, Косьва,
Зміна повторюваності (%) заторів при дії різних факторів
Категорія Фактори затороутворення
заторів петля поворот звуження острів впадання міст
Щорічно 40,0 70,0 90,0 80,0 20,0 30,0
Часто 37,5 50,0 46,9 31,3 15,6 25,0
Рідко 30,1 56,2 5,5 9,6 1,4 13,7
тимчасовий вплив кількох факторів.
Зміна повторюваності (%) заторів при одночасному впливі кількох факторів
Число одночасно чинних причин затороутворення Категорія частоти заторів
щороку часторідко
частота % частота % частота %
1 0 0,0 3 9,4 60 82,2
2 2 20,0 24 75,0 13 17,8
3 4 40,0 5 15,6 0 0,0
4 3 30,0 0 0,0 0 0,0
5 1 10,0 0 0,0 0 0,0
6 0 0,0 0 0,0 0 0,0
Сума 10 100 32 100 73 100
Усьва та Чусова. Для випадків із частою повторюваністю заторів характерна одночасна дія двох факторів у 24 випадках із 32, або 75%. Частота одночасної дії трьох та одного фактора різко знижується (15,6 та 9,4% відповідно).
Для подальшого читання статті необхідно придбати повний текст. Статті надсилаються у форматіPDFна вказану при оплаті пошту. Термін доставки становитьменше 10 хвилин. Вартість однієї статті -150 рублів.
Подібні наукові роботи на тему «Геофізика»
КАЛІНІН В.Г., П'ЯНКОВ С.В. - 2002 р.
КАЛІНІН В.Г., П'ЯНКОВ С.В. - 2009 р.
КАЛІНІН В.Г. - 2012 р.
ВЕРШИНІН Д.А., ЗЕМЦОВ В.А., ІНІШЕВ Н.Г. - 2014 р.