Многолетние колебания сезонного стока рек Челябинской области

• Автор: Бубин, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 218 с. : ил.

Содержание:

1. Состояние изученности многолетних колебаний
сезонного стока рек
1.1 Краткая характеристика природных условий
Челябинской области
1.2 Обзор исследований сезонного стока рек
1.3 Характеристика исходных данных
1.4 Методы исследования сезонных колебаний стока рек
1.5 Выводы
2. Гидрография и водный режим рек Челябинской области
2.1 Речная сеть, закономерности ее строения и распределения
2.2 Характер питания рек и его влияние на сезонный сток
2.3 Сезонный режим осадков и его влияние на сток рек
2.5 Выводы
3. Многолетние колебания сезонного стока рек
3.1 Исследование ритмичности сезонного стока рек
Челябинской области
3.2 Связь сезонного стока с синоптическими условиями
при разных формах атмосферной циркуляции
3.4 Выводы
4. Районирование территории по результатам изучения
многолетних колебаний сезонного стока
4.1 Выводы
Заключение
Литература
Приложение
Акты внедрения

Челябинская область один из крупнейших экономических районов России. С развитием хозяйства возрастает потребность в водных ресурсах и их рациональном использовании. Особенно это важно для Челябинской области, недостаточно обеспеченной водой. Больших рек на исследуемой территории нет, так как протекают они своими верховьями. В области развиты водоемкие отрасли промышленности. Поэтому исследование любого из аспектов водных ресурсов представляет актуальную задачу, где одним из важных аспектов является изучение многолетних колебаний сезонного стока.
Актуальность работы. Сезонный сток, представляет собой перемещение воды в процессе ее круговорота в природе в форме стекания по земной поверхности и в толще почвогрунта за гидрологический сезон (Чеботарев, 1978). На его формирование влияют различные физико-географические факторы: геологическое строение, рельеф, климат, почвеннорастительный покров и т.д. Значительное влияние на сезонный сток оказывают макроциркуляционные процессы, развивающиеся над исследуемой территорией. Они подвержены изменению в пространстве и во времени и характеризуются многолетними колебаниями, в том числе, сезонными. Многолетние колебания - это изменения водности рек, происходящие в течение многолетних периодов, не выходящих за пределы современной климатической эпохи в виде более или менее значительных отклонений от нормы (Чеботарев, 1978). Так, в маловодные годы резкие колебания сезонных характеристик речного стока наносят урон не только сельскому хозяйству, но и производствам, потребляющим большое количество воды. В многоводные годы наблюдаются наводнения, иногда катастрофические, разрушающие хозяйственные постройки, дороги, мосты, смывающие огороды и посевы.
Главным критерием многолетних колебаний сезонного стока во времени и в пространстве является ритмичность, под ней обычно подразумевают нестрогую повторяемость во времени группировок

Kj= — - модульный коэффициент;

Qv - коэффициент вариации;
X/ - последующее значения ряда;
X - текущие значения ряда;
Преимуществом разностных интегральных кривых является и то, что они могут служить характеристикой взаимосвязи двух или нескольких объектов (рек). В разностном интегральном ряду закономерная его структура проявляется более четко, чем в исходном ряду, а амплитуды длинных волн увеличиваются больше, чем коротких, поэтому метод является привлекательным для изучения сезонных колебаний стока.
Помимо выше изложенного при исследовании применялся метод скользящих средних. Сущность этого метода подробно изложена в работе Е.С. Рубинштейн, Л.Г. Полозовой (1966). Одним из преимуществ данного метода является то, что характер кривых, построенных по скользящим средним, не зависит от длины, использованного периода наблюдений, а это позволяет сравнивать и выявлять особенности колебаний стока.
Существенным недостатком при сглаживании ритмических колебаний является смещение границ между фазами, а также возможность появления в сглаженном ряду ложных ритмов. O.A. Дроздовым (1971) разработаны критерии, позволяющие установить отличие детерминированных колебаний в исследуемом ряду от колебаний, имеющих место в случайных бессвязных рядах. Поэтому метод скользящих средних целесообразно применять или для обнаружения ритмов с длиной волны больше утроенного интервала осреднения, или для контроля реальности ритмов путем применения нескольких периодов сглаживания.
Исследование взаимосвязей гидрометеорологических элементов также производилось статистическим способом - методом корреляции. Коэффициент корреляции, вычислялся по формуле (Владимиров, 1990):