Физико-географическая и гидрометеорологическая характеристика бассейна реки Оки

Содержание

1.Введение

. Физико-географическая и гидрометеорологическая характеристика бассейна реки Оки

. Теоретические основы метода прогноза по запасам воды в русловой сети

. Расчетная часть

. Выводы

. Литература

 

Введение

Многие отрасли народного хозяйства, деятельность которых связана с использованием водных ресурсов, нуждается в различного рода гидрологических прогнозах. Особенно широко используются гидрологические прогнозы для планирования работы гидроэлектрических станций, систем промышленного и бытового водоснабжения и орошения, а также для обеспечения и планирования судоходства и лесосплава.

Гидрологические прогнозы широко используются для предупреждения об опасных гидрологических явлениях, в частности для предупреждения о прохождении паводков, о наводнениях, зажорах, заторах и т.д. Для районов с развитой промышленностью и большой плотностью населения в долинах рек подобные предупреждения, в особенности о катастрофических паводках, представляют большую ценность, так как помогают своевременно подготовиться и по возможности уменьшить ущерб от разливов рек.

Физико-географическая и гидрометеорологическая характеристика бассейна реки Оки

Рассматриваемая территория расположена в пределах Русской равнины. Площадь водосбора реки Оки F = 245000км², общее количество рек в бассейне 19234, где 1616 рек - реки больше 10км, а 17618 рек - реки меньше 10км. Густота речной сети 0,37 км/км². длина реки Оки 1500км.

Рельеф

Поверхность в общем равнинной территории района представляет собой чередование низменных равнин и возвышенностей с колебанием абсолютных отметок в пределах 100-300 м.

Основная часть рассматриваемой территории еще в мезозое вступила в стадию континентального развития, в период которой сформировались крупные элементы рельефа. На формирование рельефа большое влияние оказало геологическое строение и тектонические особенности Русской платформы.

Описываемая территория не менее четырех раз перекрывалась ледниками, но на формирование рельефа в основном оказала влияние деятельность трех последних ледниковых покровов: днепровского, московского и валдайского. Формы поверхности, возникшие в результате деятельности ледников, в последующее время в разной степени были преобразованы воздействием флювиальных и эрозионных процессов.

Бассейн реки Оки относится к провинции водно-ледниковых и аллювиальных равнин (Окско-Донская низменность). Здесь характерны обширные плоские поверхности с отметками 150-180м. Черты современного рельефа низменности определились еще в дочетвертичное время. Поверхностными отложениями, покрывающими более древние породы, служат морены, флювиогляциальные пески и супеси, а также продукты их перемывки. Мощность четвертичной толщи местами достигает 100м, чаще же она не превышает 5-10м.

Равнинные пространства Окско-Донской низменности слабо расчленены долинно-балочной сетью.

Геологическое строение.

Рассматриваемая территория расположена в центральной части кристаллического фундамента Русской платформы, в основном в пределах Московской впадины, заполненной толщей осадочных пород мощностью 1500-3000м.

Осадочная толща представлена системами нижнего палеозоя, девона, карбона, Перми и мезо-кайнозоя.

Наиболее древние отложения верхнего девона представлены известняками, доломитами, мергелями с прослоями ангидрита и гипса. В мередиальном направлении по линии г.Ковров - г.Касимов широко распространены породы каменноугольной системы.

Отложения карбона представлены преимущественно известняками.

Отложения мезозойской системы (юра-мел) встречаются в сложном пространственном комплексе (междуречье Москвы и Оки).

Коренные породы обычно выходят на поверхность по берегам рек, а в междуречьях почти повсеместно перекрыты четвертичным чехлом.

Наличие обширных площадей, сложенных карбонатными породами, местами выходящими на поверхность или перекрытыми маломощными водопроницаемыми отложениями, определяют развитие карстовых форм на территории района, главным образом в виде воронок, провалов, западин, карстовых озер и трещин.

Почвы

Почвенный покров разнообразен по составу. Наиболее распространенными являются дерново-подзолистые почвы, представленные всеми видами по степени оподзоленности; значительное развитие имеют подзолисто-болотные и болотные почвы.

По механическому составу дерново-подзолистые почвы очень разнообразны и представлены песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми разновидностями. На левобережной части бассейна реки Оки основной фон составляют средне- и легкосуглинистые почвы, а на правобережье - глинистые и тяжелоглинистые.

Дерново-слабоподзолистые почвы приурочены к пескам и супесям на зандровых равнинах и в древних ложбинах стока. Распахиваемые участки дерново-подзолистых почв на покровных суглинках легко подвергаются эрозии, особенно на склонах с большими уклонами.

С дерново-подзолистыми сочетаются болотные и торфяно-болотные почвы, занимающие все отрицательные формы рельефа, а также развитые на плоских водоразделах, сложенных слабоводопроницаемыми породами.

Растительность

Бассейн реки Оки расположен в подзоне смешанных и широколиственных лесов.

Смешанные широколиственно-еловые леса подзоны характеризуются очень разнообразным составом и степенью залесенности. Преимущественное распространение имеют сочетание елово-березовых, хвойно-мелколиственных, осиново-березовых, осиново-сосновых лесов наряду с чисто еловыми, березовыми лесами и сосновыми борами.

Разнообразие состава тесно связано с рельефом, экспозицией склонов, характером и увлажненностью почво-грунтов.

Лесистость бассейнов рек в пределах подзоны изменяются очень сильно. Участки с наиболее плодородными почвами и рельефом, удобным для распашки, практически безлесны. В пределах Окско-Донской низменности и Приволжской возвышенности естественная растительность почти не сохранилась. Залесенность бассейна верховьев Оки, не превышает 5-10%.

Залесенность в подзоне широколиственных лесов (бассейн реки Осетра, Упы, низовьев р.Прони) определяется в основном наличием участков, неудобных для сельскохозяйственного использования и составляет 15-20%.

Луговая растительность.

В долине реки Оки имеются крупные луговые массивы. Суходольные луга занимают в основном лесные опушки, поляны и вырубки. Плохо дренируемые западины, ложбины, окраины болот заняты низинными лугами. Большое распространение имеют пойменные луга.

Значительная часть площади занята под культурную растительность. Наибольшую часть сельскохозяйственных угодий занимают зерновые культуры (40-60% от площади пахотных земель), затем овощные (5-10%). В посевах зерновых преобладают озимая рожь, озимая и яровая пшеница, овес, в посевах технических культур - сахарная свекла. Из овощных культур наибольшие площади отводят под картофель.

Речная сеть

Бассейн реки Оки вытянут с запада на восток. Густота речной сети от 0,2 до 0,5 км/км², в среднем 0,37 км/км². Водосборы притоков асимметричные, преимущественно грушевидной формы. Долины рек преимущественно трапецеидальные и ящикообразные, в пределах Среднерусской возвышенности V-образные.

Долины притоков реки Оки, за исключением рек Среднерусской возвышенности, террасированы.

Поймы малых рек ровные, луговые, у средних и больших рек пересечены ложбинами. Русла малых рек извилистые, с песчаным или глинисто-песчаным дном. Реки в основном мелководны, преобладающие глубины малых рек 0,8-1,5 м, средних рек 1,5-2,5 м, больших 2,5-3,5 м. На перекатах на реках всех размеров глубина менее 1 м и только на отдельных плесах достигает 4-10м. Скорости течения изменяются от 0,2-0,4 м/с на плесах до 1,2-1,5 м/с на перекатах.

Продольные профили рек, как правило, вогнутые. Преобладающие средневзвешенные уклоны малых рек 0,7-1,1 ‰, средних 0,4-0,6‰, больших 0,1-0,2‰.

Реки характеризуются малой естественной зарегулированностью стока: 74% годового стока приходится на весну, 17% на лето-осень и 9% на зимний период.

Климат

Рассматриваемая территория расположена в зоне умеренно континентального климата с холодной зимой и умеренно теплым летом. Континентальность климата увеличивается с севера-запада на юго-восток. Основные климатические характеристики и их изменение по территории района определяется влиянием общих и местных факторов: солнечной радиации, циркуляции атмосферы, подстилающей поверхности.

По географическому положению район находится под воздействием воздушного циклона с Атлантики.

В начале осени преобладает западный тип атмосферной циркуляции, сопровождающийся обычно активной циклонической деятельностью, значительными аномалиями температуры воздуха зимой и отрицательными летом. Западный тип атмосферной циркуляции характеризуется значительной устойчивостью и нередко сохраняется на протяжении до двух месяцев. На востоке и юго-востоке территории циклогенез менее активен.

С октября по май в результате воздействия сибирского максимума западная циркуляция нередко сменяется восточной, что сопровождается малооблачной погодой, большими отрицательными аномалиями температуры воздуха зимой и положительными летом.

Менее вероятна в данном районе мередиональная циркуляция, которая связана с мощными арктическими вторжениями воздушных масс и сопровождается резкими понижениями температуры воздуха.

Осадки.

Территория относится к зоне влажного климата. Средняя многолетняя сумма осадков 600-800 мм. На распределение осадков оказывает влияние циклоническая деятельность и рельеф местности.

Годовые суммы осадков изменяются по времени в широких пределах. В многоводные годы повторяемость один раз в 20 лет суммы осадков на 33-40% выше, а в маловодные на 30-40% ниже нормы.

В течение года осадки распределяются неравномерно. Большая их часть (60-70%) выпадает в теплый период года, с апреля по октябрь, с максимумом в июле. Наименьшее количество осадков наблюдается в феврале.

Жидкие осадки составляют 65-75%, твердые 15-25% и смешанные около 10-15% общего количества осадков.

Средняя сумма осадков за теплый период 450 мм. Наибольшие суточные осадки достигают 100-120мм.

Интенсивность осадков меняется в широких пределах и тесно связана с их продолжительностью. Продолжительность выпадения осадков изменяется очень сильно: от нескольких минут до нескольких суток. В среднем продолжительность осадков (за суточные интервалы) около 6 часов. Наибольшая продолжительность отмечается в декабре-феврале(7-10 час), а наименьшая в мае-августе 2-3 часа.

Описание прогнозного створа

Прогнозный створ Касимов расположен в 6 км к западу от города в с.Бабино-Булыгино, в 2 км выше устья р.Сынтулка.

Прилегающая местность - слабоволнистая равнина, поросшая зрелым смешанным лесом и занятая сельскохозяйственными угодьями.

Долина реки трапецеидальная. Правый склон долины крутой, высотой до 20м, каменистый, поросший кустарником; левый - более пологий, высотой 8-10 м, песчаный, поросший лесом. Пойма на участке поста левобережная, шириной 1,5-2 км, открытая, с отдельными понижениями, возвышенностями и озерами. При уровнях воды 350-400 см вода начинает выходить на пойму через протоку, расположенную в 300-500 м ниже поста. При дальнейшем повышении уровня вода начинает поступать на пойму еще через две протоки, расположенные выше поста. Полностью пойма затопляется при уровне воды 750 см.

Русло извилистое, в районе поста прямое, песчаное, у правого берега каменистое, слабодеформирующееся. Ширина реки в межень 350-400 м. Берега крутые: правый - сливается со склоном долины, каменистый, левый - высотой 8,0-1,0 м, сложен суглинками.

 

Расчетная часть

гидрометеорологический декадный сток вода

Выводы

В данном курсовом проекте мы разрабатывали методику прогноза декадного стока по объему воды в русловой сети по данным о расходах воды и данным об уровнях воды.

Методика считается эффективной, если средняя величина относительной ошибки не превышает 15%. В нашем примере обе методики являются эффективными, т.к. средняя величина относительной ошибки δ1 = 6,28% и δ2 = 7,24%.

Это показывает, что для оценки русловых запасов можно использовать данные не только о расходах воды, но и об уровнях воды.

 

Литература

1. Ю.М.Георгиевский „ Краткосрочные гидрологические прогнозы ", Л.: издание ЛПИ, 1982г.

. Б.А.Апполов, Г.П.Калинин, В.Д.Комаров „Гидрологические прогнозы", Л.: Гидрометеоиздат, 1960г.

. Ю.М.Алехин „Краткосрочные прогнозы стока на равнинных реках", Л.: Гидрометеоиздат, 1956г.

. Ресурсы поверхностных вод. Том 10. Верхне-волжский район.

. Гидрологические ежегодники за 1977, 1978, 1979 и 1980 год. Том 4 выпуск 1-3

Содержание

1.Введение

. Физико-географическая и гидрометеорологическая характеристика бассейна реки Оки

. Теоретические основы метода прогноза по запасам воды в русловой сети

. Расчетная часть

. Выводы

. Литература

 

Введение

Многие отрасли народного хозяйства, деятельность которых связана с использованием водных ресурсов, нуждается в различного рода гидрологических прогнозах. Особенно широко используются гидрологические прогнозы для планирования работы гидроэлектрических станций, систем промышленного и бытового водоснабжения и орошения, а также для обеспечения и планирования судоходства и лесосплава.

Гидрологические прогнозы широко используются для предупреждения об опасных гидрологических явлениях, в частности для предупреждения о прохождении паводков, о наводнениях, зажорах, заторах и т.д. Для районов с развитой промышленностью и большой плотностью населения в долинах рек подобные предупреждения, в особенности о катастрофических паводках, представляют большую ценность, так как помогают своевременно подготовиться и по возможности уменьшить ущерб от разливов рек.

Физико-географическая и гидрометеорологическая характеристика бассейна реки Оки

Рассматриваемая территория расположена в пределах Русской равнины. Площадь водосбора реки Оки F = 245000км², общее количество рек в бассейне 19234, где 1616 рек - реки больше 10км, а 17618 рек - реки меньше 10км. Густота речной сети 0,37 км/км². длина реки Оки 1500км.

Рельеф

Поверхность в общем равнинной территории района представляет собой чередование низменных равнин и возвышенностей с колебанием абсолютных отметок в пределах 100-300 м.

Основная часть рассматриваемой территории еще в мезозое вступила в стадию континентального развития, в период которой сформировались крупные элементы рельефа. На формирование рельефа большое влияние оказало геологическое строение и тектонические особенности Русской платформы.

Описываемая территория не менее четырех раз перекрывалась ледниками, но на формирование рельефа в основном оказала влияние деятельность трех последних ледниковых покровов: днепровского, московского и валдайского. Формы поверхности, возникшие в результате деятельности ледников, в последующее время в разной степени были преобразованы воздействием флювиальных и эрозионных процессов.

Бассейн реки Оки относится к провинции водно-ледниковых и аллювиальных равнин (Окско-Донская низменность). Здесь характерны обширные плоские поверхности с отметками 150-180м. Черты современного рельефа низменности определились еще в дочетвертичное время. Поверхностными отложениями, покрывающими более древние породы, служат морены, флювиогляциальные пески и супеси, а также продукты их перемывки. Мощность четвертичной толщи местами достигает 100м, чаще же она не превышает 5-10м.

Равнинные пространства Окско-Донской низменности слабо расчленены долинно-балочной сетью.

Геологическое строение.

Рассматриваемая территория расположена в центральной части кристаллического фундамента Русской платформы, в основном в пределах Московской впадины, заполненной толщей осадочных пород мощностью 1500-3000м.

Осадочная толща представлена системами нижнего палеозоя, девона, карбона, Перми и мезо-кайнозоя.

Наиболее древние отложения верхнего девона представлены известняками, доломитами, мергелями с прослоями ангидрита и гипса. В мередиальном направлении по линии г.Ковров - г.Касимов широко распространены породы каменноугольной системы.

Отложения карбона представлены преимущественно известняками.

Отложения мезозойской системы (юра-мел) встречаются в сложном пространственном комплексе (междуречье Москвы и Оки).

Коренные породы обычно выходят на поверхность по берегам рек, а в междуречьях почти повсеместно перекрыты четвертичным чехлом.

Наличие обширных площадей, сложенных карбонатными породами, местами выходящими на поверхность или перекрытыми маломощными водопроницаемыми отложениями, определяют развитие карстовых форм на территории района, главным образом в виде воронок, провалов, западин, карстовых озер и трещин.

Почвы

Почвенный покров разнообразен по составу. Наиболее распространенными являются дерново-подзолистые почвы, представленные всеми видами по степени оподзоленности; значительное развитие имеют подзолисто-болотные и болотные почвы.

По механическому составу дерново-подзолистые почвы очень разнообразны и представлены песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми разновидностями. На левобережной части бассейна реки Оки основной фон составляют средне- и легкосуглинистые почвы, а на правобережье - глинистые и тяжелоглинистые.

Дерново-слабоподзолистые почвы приурочены к пескам и супесям на зандровых равнинах и в древних ложбинах стока. Распахиваемые участки дерново-подзолистых почв на покровных суглинках легко подвергаются эрозии, особенно на склонах с большими уклонами.

С дерново-подзолистыми сочетаются болотные и торфяно-болотные почвы, занимающие все отрицательные формы рельефа, а также развитые на плоских водоразделах, сложенных слабоводопроницаемыми породами.

Растительность

Бассейн реки Оки расположен в подзоне смешанных и широколиственных лесов.

Смешанные широколиственно-еловые леса подзоны характеризуются очень разнообразным составом и степенью залесенности. Преимущественное распространение имеют сочетание елово-березовых, хвойно-мелколиственных, осиново-березовых, осиново-сосновых лесов наряду с чисто еловыми, березовыми лесами и сосновыми борами.

Разнообразие состава тесно связано с рельефом, экспозицией склонов, характером и увлажненностью почво-грунтов.

Лесистость бассейнов рек в пределах подзоны изменяются очень сильно. Участки с наиболее плодородными почвами и рельефом, удобным для распашки, практически безлесны. В пределах Окско-Донской низменности и Приволжской возвышенности естественная растительность почти не сохранилась. Залесенность бассейна верховьев Оки, не превышает 5-10%.

Залесенность в подзоне широколиственных лесов (бассейн реки Осетра, Упы, низовьев р.Прони) определяется в основном наличием участков, неудобных для сельскохозяйственного использования и составляет 15-20%.

Луговая растительность.

В долине реки Оки имеются крупные луговые массивы. Суходольные луга занимают в основном лесные опушки, поляны и вырубки. Плохо дренируемые западины, ложбины, окраины болот заняты низинными лугами. Большое распространение имеют пойменные луга.

Значительная часть площади занята под культурную растительность. Наибольшую часть сельскохозяйственных угодий занимают зерновые культуры (40-60% от площади пахотных земель), затем овощные (5-10%). В посевах зерновых преобладают озимая рожь, озимая и яровая пшеница, овес, в посевах технических культур - сахарная свекла. Из овощных культур наибольшие площади отводят под картофель.

Речная сеть

Бассейн реки Оки вытянут с запада на восток. Густота речной сети от 0,2 до 0,5 км/км², в среднем 0,37 км/км². Водосборы притоков асимметричные, преимущественно грушевидной формы. Долины рек преимущественно трапецеидальные и ящикообразные, в пределах Среднерусской возвышенности V-образные.

Долины притоков реки Оки, за исключением рек Среднерусской возвышенности, террасированы.

Поймы малых рек ровные, луговые, у средних и больших рек пересечены ложбинами. Русла малых рек извилистые, с песчаным или глинисто-песчаным дном. Реки в основном мелководны, преобладающие глубины малых рек 0,8-1,5 м, средних рек 1,5-2,5 м, больших 2,5-3,5 м. На перекатах на реках всех размеров глубина менее 1 м и только на отдельных плесах достигает 4-10м. Скорости течения изменяются от 0,2-0,4 м/с на плесах до 1,2-1,5 м/с на перекатах.

Продольные профили рек, как правило, вогнутые. Преобладающие средневзвешенные уклоны малых рек 0,7-1,1 ‰, средних 0,4-0,6‰, больших 0,1-0,2‰.

Реки характеризуются малой естественной зарегулированностью стока: 74% годового стока приходится на весну, 17% на лето-осень и 9% на зимний период.