Прогнозирование влияния Бурлинского магистрального канала на прилегающие агроландшафты

• Автор: Кошелева, Евгения Дмитриевна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 234 с. : ил.

Содержание
Обозначения и сокращения
Введение
1 Научные основы изучения взаимодействия объектов исследования
1.1 Системный подход - основа научного исследования
1.2 Системный подход к изучению агроландшафтов
1.3 Бурлинский магистральный канал как часть Бурлинской ООС
1.4 Объекты и методы исследования
2 Природная характеристика исследуемой территории
2.1 Геоморфология
2.2 Климат
2.3 Геология
2.4 Гидрогеология
2.5 Гидрология
2.6 Почвенно-растительный покров
3 Гидромелиорация в зоне влияния Бурлинской ООС
3.1 Системные проблемы отрасли
3.2 Состояние и проблемы гидротехнических систем на Алтае
3.3 Гидромелиорация в зоне влияния Бурлинской ООС
3.4 История проектирования и строительства Бурлинской ООС
4 Влияние Бурлинского МК на исследуемую территорию
4.1 Оценка воздействия канала
4.2 Современное состояние
4.2.1 Нарушение почвенного покрова в процессе строительства
4.2.2 Изменение рельефа местности и сопутствующие этому процессы
4.2.3 Процессы зарастания канала растительностью
4.2.4 Экзогенные процессы на исследуемой территории
4.2.4.1 Трасса канала
4.2.4.2 Склоны Приобского плато
5 Прогнозы влияния Бурлинского МК на агроландшафты
5.1 Гидравлические характеристики канала
5.2 Фильтрационные потери
5.2.1 Потери расхода по формулам А.Н. Костякова
5.2.2 Потери расхода с учетом времени работы канала
5.3 Зоны влияния магистрального канала
5.3.1 Моделирование взаимодействия УГВ с водным потоком
5.3.2 Границы зон влияния канала
5.4 Мониторинг агроландшафтов зон влияния Бурлинского МК
Заключение
Литература
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д

Обозначения и сокращения
Термины:
ГТК - гидротермический коэффициент А. П. Сляднева КПД - коэффициент полезного действия МК - магистральный канал
НС - насосная станция, здесь — насосная станция бывшего массива орошения
НС 1 - первая насосная станция, здесь - станция водозабора
НС2, НСЗ, НС4 - 2, 3, 4-я насосные станции, здесь - станции перекачки
НПУ - нормальный подпертый уровень, характеристика водохранилища
НУВ - нормальный уровень воды в канале, проектная величина
ООС - оросительно-обводнительная система
ПК - пикет, разметка трассы канала по длине через 100 м
УВ - уровень воды
УГВ - уровень грунтовых вод
ЭГП - экзогенные геологические процессы.
Организации:
АГАУ - ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» АлтГУ - Алтайский государственный университет АлтГТУ - Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова ИВЭП СО РАН - Учреждение Российской академии наук Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН СС - сельский совет
ТОО - товарищество с ограниченной ответственностью

где п - нормаль к границе Г, В0 - коэффициент водообмена, На - постоянное значение абсолютной отметки.
б) На руслах рек: Тп(х,у,Н)— = а(г-Н±)±а0(н~-#+), (1-5)

где индексы «—» и «+» соответствуют левому и правому берегам водотока, п - нормаль к руслу реки.
Граничное условие для уравнений течения в реках записывается в виде:
+(1 - = ф> х е [0..1] (1.6)
Таким образом, в работе приведен один из вариантов математической модели течения подземных и поверхностных вод, пригодной для численной реализации. При численном решении строится стандартная ортогональная сетка как показано на рисунке 1.8. Узлы для Н располагаются в центре ячеек, русла рек (каналов) аппроксимируются отрезками, проходящими по сторонам или по диагоналям ячеек. Для данной задачи возможно использование модификации конечно-разностного метода [Методы.., 1978], позволяющего аппроксимировать дифференциальные уравнения не хуже метода конечных элементов, при этом сохраняя высокую экономичность [Кошелева, 2005а, 20076; Цхай, 2005].
Алгоритм были реализован в виде компьютерной программы и оттестирован на реальных объектах.
Тест № 1. В качестве первоначальной проверки была проведены расчеты для случаев, в которых решением являются аналитические функции. Численные вычисления показали близость аналитического и приближенного решений, а в случаях, когда решение являлось кусочно-линейной функцией (с разрывами производных Н на руслах рек) - погрешность являлась величиной того же порядка, что и ошибки округления.
Тест № 2. Проведен расчет модельного варианта течения в прямом канале [Цхай, 2002]. Максимальная разница между численным и аналитическим способом расчета не превысила 0,1 %.
Тест № 3. В качестве теста [Кошелева, 2005а] была выбрана задача течения большой реки с поворотом на 90° и с одной непрерывно работающей сква-