авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Многолетние колебания сезонногостока рек челябинской области

-- [ Страница 3 ] --

Исследование синхронности многолетних колебаний сезонного стока проводилось за наибольший период совместных наблюдений – с 1968 – 2003 годы. В качестве дополнительного, использовался период с 1968 – 1998 гг., при помощи которого проверялась обоснованность кластерного решения в серии наборов данных.

В процессе кластеризации данных определялся оптимальный уровень сходства согласно критерию Дорофеюка – Лумельского. За каждый исследуемый сезон результаты представлялись в виде дендрограмм двух видов расчетной (табл. 4) и графической (рис. 3). В первом случае дендрограмма имеет вид таблицы и представляет собой последовательности объединяемых в кластеры номеров объектов, заложенных в виде временных рядов, на каждом уровне сходства – R (от -0,1 до +1). В графической таблице слева приводится таблица численных значений различных критериев (J1 – J2 или Dj ) – качества кластеризации объектов на этих же уровнях сходства. По их максимуму выбирается оптимальный вариант разбиения на кластеры, а следовательно, и наиболее вероятное положение границ районов. Для подтверждения вероятности попадания объектов (рек) в ту или иную группу рассчитывался ранговый критерий корреляции Спирмэна и критические точки распределения Стьюдента, определяющие величину вероятности связи двух рядов. В гидрологии связь считается надежной при вероятности не менее 95 % (Румянцев, 2000). Образцы расчетной и графической дендрограмм многолетних колебаний сезонного стока за весенний период с 1968 – 2003 гг. приведены на рис. 3 и табл. 4.

Совместный анализ сезонных дендрограмм за периоды 1968 – 1998 гг. и 1968 – 2003 гг., внутрирайонных коэффициентов корреляции Спирмэна и вероятностей кластерных связей позволил установить районы с синхронными многолетними колебаниями стока рек за каждый сезон года. Их сопоставление

 (№ постов на реках соответствуют табл. 3) Дендрограмма синхронности колебаний-72

(№ постов на реках соответствуют табл. 3)

Рис. 3. Дендрограмма синхронности колебаний весеннего стока

рек Челябинской области за 1968 – 2003 гг. (образец)

Таблица 4

Расчетная дендрограмма весеннего стока рек Челябинской области

за 1968 – 2003 гг. (образец)

Уровень J1-J2* Dj * Кластеры
0 1,00 -0,520 -1,000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 0,90 -0,062 -0,065 1-2 3 4 5-6 7 8 9 10 11-12 13 14 15 16-17
2 0,80 0,197 0,169 1-2-5-6 3 4 7 8-15 9-16-17 10-14 11-12 13
3 0,70 0,241 0,205 1-2-5-6 3 4 7 8-15-11-12 9-16-17-13 10-14
4 0,60 0,318 0,262 1-2-5-6-3-4 7 8-15-11-12 9-16-17-13 10-14
5 0,50 0,339 0,300 1-2-5-6-3-4 7 8-15-11-12-9-16-17-13 10-14
6 0,40 0,352 0,308 1-2-5-6-3-4 7-10-14 8-15-11-12-9-16-17-13
8 0,20 0,391 0,442 1-2-5-6-3-4-8-15-11-12-9-16-17-13 7-10-14
12 -0,20 0,520 1,000 1-2-5-6-3-4-8-15-11-12-9-16-17-13-7-10-14

* - критерии Дорофеюка – Лумельского

с районами, выявленными по результатам исследования ритмов в многолетних колебаниях сезонного стока, позволило установить существование трех районов и пяти подрайонов с синхронными колебаниями сезонного стока рек. Полученное положение границ гидрологических районов примерно совпадает с границами природных зон исследуемой территории, что свидетельствует о зональности сезонного стока. Схема гидрологического районирования территории Челябинской области по характеру многолетних колебаний весеннего стока рек, в качестве примера, представлена на рис. 4. Краткая характеристика гидрологических районов приведена в табл. 5.

Таблица 5

Характеристика гидрологических районов Челябинской области

Районы и подрайоны Природная зона Основные протекаю-щие реки Преобладающие ритмы (в годах)
весна лето-осень зима
I Предуральский горно-лесной район Горно-лесная Сим, Юрюзань, Ай, Уфа 2 – 4, 18 7 – 8, 22 – 23 6 – 7, 17 – 18
II Зауральский лесостепной район Лесо-степная Синара, Теча, Миасс, Уй, Увелька 6 – 7, 17 – 18 6 – 7, 17 – 18 6 – 7, 13 – 14
III Южный степной район Степная Урал, Гумбейка, Карталы-Аят 2 – 4, 6 – 7 17 – 18, 22 – 23 6 – 7, 13 – 14

Исследования автором многолетних колебаний сезонного стока рек позволили уточнить результаты, полученные ранее другими исследователями. Сопоставление полученной схемы районирования с районированием по различным признакам других авторов (А.С. Шкляев, 1965, М.А. Андреева, 1973 и др.), показало, что положения границ районов по результатам исследований многолетних колебаний сезонного стока не противоречат, а дополняют результаты, предложенные предыдущими исследователями.

Например, автором уточнено положение границы между Зауральским лесостепным районом и Южным степным районом. Полученное положение границы не противоречит исследованиям К.Е. Орловой (1968), а подтверждает смещение границ гидрологических районов в разные сезоны года.

Таким образом, установлено, что выявленные гидрологические районы обособляются не только по ритмам многолетних колебаний сезонного стока, но и по синхронности колебаний, одинаково локализованных на определенной

- метеорологические посты

- гидрологические посты

- гидрометеорологические станции

Рис 1. Действующие гидрологические и метеорологические посты на территории Челябинской области.

- метеорологические посты

- гидрологические посты

территории. Это показывает на тесную взаимосвязь сезонного стока, как по территории, так и во времени.

Заключение

Диссертационное исследование посвящено выявлению закономерностей многолетних ритмических колебаний сезонного стока рек Челябинской области. В связи с прогнозируемым истощением водных ресурсов, на территории недостаточно обеспеченной водой, особенно остро стоит проблема их комплексного и рационального использования. Проектирование и эксплуатация различных гидротехнических сооружений и мелиоративных систем, дорожных работ, а также проведение других мероприятий, связанных с использованием и охраной ресурсов поверхностных вод, требует всестороннего учета сезонных колебаний речного стока.

Основные результаты выполненных исследований сводятся к следующему:

  1. Структура многолетних колебаний сезонных величин стока рек Челябинской области характеризуется набором ведущих внутривековых ритмов продолжительностью: 2 – 4, 6 – 8, 11 – 14, 17 – 18, 22 – 23 года, локализованных преимущественно в пределах районов с синхронными колебаниями сезонного стока.
  2. Ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек характеризуются определенными закономерностями, знание которых позволяет использовать их в целях оптимизации хозяйства.
  3. Ритмы, обладающие наибольшей значимостью в разные сезоны года, характеризуются различной продолжительностью в трех бассейнах рек – Камского, Тобольского, Уральского:
    1. В весенний период в сезонном стоке рек всех трех бассейнов наблюдается ритм продолжительностью 18 лет. При этом в бассейне Камы и Тобола он является ведущим, что подтверждает исследования многолетних колебаний годового стока, выполненных Н.С. Рассказовой (2003). В весенний период ритмы многолетних колебаний стока рек Камского и Тобольского бассейнов более продолжительны в отличие от рек Уральского бассейна, где наблюдается тенденция к уменьшению их длительности.
    2. В сезонном стоке летне-осеннего периода наряду с повсеместным распространением 17-18-летней вариации, наблюдается устойчивый 22-23-летний ритм (ритм смены полярности солнечных пятен). Для рек бассейна Урала ритм продолжительностью 22-23 года является ведущим. В этот сезон для рек бассейнов Урала и Тобола характерно наличие более продолжительных ритмов по отношению к рекам Камского бассейна.
    3. Для зимнего сезона характерно наличие устойчивого 11-14-летнего солнечно обусловленного ритма, наряду с 17-18 и 6-7 летними ритмами. В этот период для рек области (Камский и Тобольский бассейны) характерно наличие более устойчивых ритмов, по сравнению с реками бассейна Урала.

4. Автором подтверждено, что атмосферные осадки, через увлажнение территории, оказывают решающее влияние на сезонный сток, которое в свою очередь, определяется синоптическими условиями циркуляции атмосферы.

5. На территории области выделено три района с синхронными колебаниями сезонного стока рек.

  1. Предуральский горно-лесной район (р. Ай, Юрюзань), где обособляется два подрайона: Западный горно-лесной подрайон (р. Сим), Северный горно-лесной подрайон (р.Уфа).
  2. Зауральский лесостепной район (р. Уй, Увелька) характеризуется выделением двух подрайонов: Центральный лесостепной подрайон (р. Миасс) и Северный лесостепной подрайон (р. Синара, Теча).
  3. Южный степной район (р. Урал, Гумбейка), где в зимний период выделяется Юго-восточный степной подрайон (р. Карталы-Аят).

В связи с интенсивным развитием промышленности наблюдается существенное преобразование гидрологического режима рек под влиянием хозяйственной деятельности, поэтому дальнейшие исследования сезонного стока должны быть направлены на его изучение в условиях антропогенного воздействия. Непременным условием должно быть накопление более полной и достоверной гидрологической информации.

Автор надеется, что результаты работы найдут дальнейшее применение для решения различных инженерных задач.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

  1. Бубин М.Н. Многолетние колебания весеннего стока рек Челябинской области / М.Н. Бубин // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2001 год. – Челябинск : ЧГПУ, 2002. – С.123 – 125.
  2. Бубин М.Н. Многолетние колебания летних паводков рек Челябинской области / М.Н. Бубин // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2002 год. – Челябинск : ЧГПУ, 2003. – С.221 – 224.
  3. Бубин М.Н. Многолетние колебания внутригодового стока реки Ай / М.Н. Бубин // Материалы региональной научно – практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий». – Челябинск, 2004. – С.69 – 72.
  4. Бубин М.Н. Многолетние колебания стока рек Челябинской области в период зимней межени / М.Н. Бубин // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2003 год. – Челябинск : ЧГПУ, 2004. – С.425 – 430.
  5. Бубин М.Н. Ритмика внутригодового стока рек Челябинской области / М.Н. Бубин // Материалы II региональной научно – практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий». – Челябинск, 2006. – С.53 – 56.
  6. Бубин М.Н. Многолетние колебания весеннего стока рек Челябинской области / М.Н. Бубин, Н.С. Рассказова // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2005 год. – Челябинск : ЧГПУ, 2006. – С.260 – 264.
  7. Бубин М.Н. Ритмичность сезонного стока рек Челябинской области и ее влияние на хозяйственную деятельность / М.Н. Бубин // Успехи современного естествознания. М. : Академия естествознания, 2007. – № 2. – С.65 – 68.
  8. Бубин М.Н. Районирование территории Челябинской области по синхронности многолетних колебаний весеннего стока рек области / М.Н. Бубин // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Труды международной научно-практической конференции (28 мая – 1 июня 2007г., г. Пермь). Перм. ун-т. – Пермь, 2007. – Т. III. – С.71 – 76.
  9. Бубин М.Н. Влияние ритмичности колебаний сезонного стока рек на экологическое равновесие в промышленно развитых регионах (на примере Челябинской области) / М.Н. Бубин // Экология и промышленность России. 2007. № 10. С.45 47.

Содержание:

Введение 3

1. Состояние изученности многолетних колебаний

сезонного стока рек 10

    1. Краткая характеристика природных условий

Челябинской области 10

    1. Обзор исследований сезонного стока рек 32
    2. Характеристика исходных данных 41
    3. Методы исследования сезонных колебаний стока рек 48
    4. Выводы 56

2. Гидрография и водный режим рек Челябинской области 58

    1. Речная сеть, закономерности ее строения и распределения 58
    2. Характер питания рек и его влияние на сезонный сток 68
    3. Сезонный режим осадков и его влияние на сток рек 81

2.5 Выводы 91

3. Многолетние колебания сезонного стока рек 94

3.1 Исследование ритмичности сезонного стока рек

Челябинской области 94

3.2 Связь сезонного стока с синоптическими условиями

при разных формах атмосферной циркуляции 117

3.4 Выводы 135

4. Районирование территории по результатам изучения

многолетних колебаний сезонного стока 138

4.1 Выводы 169

Заключение 174

Приложение 192

Акты внедрения 217

Подписано в печать 19.09. 2007г. Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 1,16

Тираж 120 экз. Заказ № 565

Типография Пермского государственного университета.

614990 г. Пермь, ул. Букирева,15



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.