Пространственно-временные особенности распределения гидротехнических сооружений и оценка их состояния методами ГИС-технологий : на примере Пермского края

• Автор: Шавнина, Юлия Николаевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СИСТЕМА ВОДОПОДПОРНЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ
1.1 Водоподпорные гидротехнические сооружения и искусственные водоемы
1.2 Управление системой водоподпорных гидротехнических сооружений и обеспечение их безопасности
1.3 Анализ информационных и геоинформационных систем водохозяйственной направленности
1.3.1 Программные ресурсы
1.3.2 Информационные ресурсы
2 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ГИС
2.1 Определение, назначение, методы и виды ГИС
2.2 Структура ГИС
2.3 ГИС «Гидротехнические сооружения Пермского края»
2.3.1 Информационная основа
2.3.2 Организация, хранение и визуализация информации
2.3.3 Функциональные возможности
2.3.3.1 Поиск и определение данных
2.3.3.2 Формирование отчетов и классификация данных
3 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ВОДОПОДПОРНЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ
3.1 Общая характеристика системы водоподпорных гидротехнических сооружений
3.2 Физико-географические и социально-экономические условия развития системы водоподпорных гидротехнических сооружений
3.2.1 Рельеф и геологическое строение
3.2.2 Климат
3.2.3 Гидрография
3.2.4 Основные черты водного режима
3.2.5 Социально-экономические условия
3.3 Анализ пространственно-временного распределения системы водоподпорных гидротехнических сооружений
4 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
4.1 Предупреждение вредного воздействия вод и обеспечение безопасности гидротехнических сооружений
4.2 Оценка затопления территорий населенных пунктов в нижнем бьефе гидротехнических сооружений
4.3 Оценка экологических последствий снижения уровня водохранилища
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В современном природопользовании значительное место занимает проблема оптимального использования водных ресурсов рек в хозяйственных целях, в решении которой большую роль играют гидротехнические сооружения, служащие, прежде всего, для создания искусственных водоемов, осуществляющих регулирование стока и защиту территории от затопления. Эти водоемы, являющиеся составной частью водоподпорных гидротехнических сооружений, используются для промышленного и питьевого водоснабжения, в рыбохозяйственных и рекреационных целях, для ликвидации последствий лесных пожаров. Различные аспекты создания, функционирования и использования гидротехнических сооружений отражены в работах А.Б. Авакяна, В.П. Салтанкина, В.А. Шарапова, В.М. Широкова, Ю.М. Матарзина, С.Т. Алтунина, B.C. Алтунина, И.А. Шикломанова, М.Я. Прытковой, Н.В. Буторина, С.Л. Вендрова, К.Н. Дьяконова, Ф.Н. Миль-кова, К.А. Дроздова и др. [1-3, 5, 6, 19, 20, 23-26, 29, 37, 40, 44, 71, 72, 101, 107, 108, 111, 113, 121, 125, 134, 135, 137].
В связи с ведущей ролью гидротехнических сооружений (TTC) в водопользовании представляет большой интерес выявление пространственно-временных особенностей их распределения и состояния на региональном уровне. При этом наиболее эффективными и современными методами обработки пространственных данных являются геоинформационные технологии (ГИС-технологии). Это нашло свое отражение в работах С.Н. Сербенюка, А.М. Берлянта, B.C. Тикунова, A.B. Кошкарева, И.К. Лурье и др. [14, 35, 45, 52, 57-60, 65, 141]. Вместе с тем необходимо отметить, что в настоящее время отсутствуют методические положения и рекомендации по проектированию, разработке и реализации типовой геоинформационной системы (ТИС) ГТС, служащей для эффективного информационно-аналитического управления водопользованием на различных иерархических уровнях (государственном, регио-
кая, минерализации и загрязнения подземных вод, гидрогеологическая), разрезов и информационных таблиц (сведения по скважинам, загрязнению, водоотбору и др.). Созданные в ГИС векторные карты позволяют оперативно и в наглядном виде получать гидрогеологическую и гидрологическую информацию (количественную и качественную характеристику водоносного горизонта, паспортные данные скважин и т.д.) по любому участку в пределах г. Ташкента. Постепенно наращиваемый информационный массив представлен таблицами, графиками и набором электронных карт. При решении других гидрогеологических задач, таких как оценка эксплуатационных запасов, создается отдельный комплект карт: геофильтрационная, естественных ресурсов, эксплуатационных запасов и т.д.
В последнее время обработка, оценка, анализ и прогноз различных процессов и явлений при мониторинге окружающей среды, в том числе водных ресурсов, осуществляется при непосредственном применении ГИС-технологий.
Создание комплексной региональной геоинформационной системы гидрологического назначения Самарской области определила работа комиссии по чрезвычайным ситуациям. Эта система позволяет не только собрать воедино разобщенную информацию, но и на основе фактических и прогнозных данных оперативно представлять сведения для работы паводковых комиссий [64]. Кроме того, система должна стать основой для осуществления мониторинга паводковой обстановки на территории области и выработки управленческих решений по ликвидации последствий паводков. На первом этапе перед разработкой ГИС гидрологического назначения на всю территорию Самарской области, создан проект на один из районов. Картографическая основа объединяет цифровые топографические карты и планы области, муниципальных образований, населенных пунктов (1:2000-1:100000). Для получения обобщенной гидрометеорологической информации использованы результаты многолетних наблюдений на гидрологических постах и