Водный режим рек Верхне-Волжского бассейнового округа на примере реки Ока

1 Добрый день уважаемые члены комиссии и слушатели. Разрешите представить мой дипломный проект на тему Водный режим рек Верхне-Волжского бассейнового округа на примере реки Ока.

2. Река Ока берет свое начало в селе Александровка Глазуновского района  Орловской области и впадает с правого берега в р. Волгу на окраине г. Нижнего Новгорода. Длина  реки  Ока 1500 км. Площадь бассейна 245 000 км². Расход воды 1300 м³/с. На всем своем протяжении Ока образует множество речных рукавов и пойменных озер - стариц. Русло мало извилистое, местами образующее крутые повороты. Бассейн р. Оки вытянут с запада на восток. В гидрологическом отношении р. Ока хорошо изучена. На реке действуют  посты Росгидромета с продолжительными рядами наблюдений.

9.Река Ока широко используется для промышленного и бытового водоснабжения, судоходства, гидроэнергетики и мелиорации. Крупными потребителями являются промышленные центры с высокой концентрацией населения города Тула, Кострома, Рязань, Нижний Новгород, Калуга и др.  Для обеспечения указанных потребностей в воде, в условиях быстрорастущих городов и интенсивно развивающейся промышленности, необходимо иметь новые сведения о состоянии водных объектов. Роль реки очень велика и непрерывно возрастает, что учитывается при комплексном использовании водных ресурсов.

11. Поэтому целью настоящей работы является изучение  водного режима реки Ока за последние сорок лет.

Для достижения поставленной цели в  работе решались следующие задачи:                                                                                                                               

  а) собрать информацию в различных источниках и подготовить временные ряды расходов воды;

  б) выполнить анализ многолетних колебаний водности рек;

  в) провести анализ внутригодовых колебаний стока рек;

г) оценить изменения климата и  увлажненности бассейна;

   Для решения поставленных задач в работе использовались данные наблюдений реки Ока по постам на протяжении всей реки: г. Белев,  г. Калуга, с. Половское, г. п. Горбатов.  Межгодовая    изменчивость   стока   рек   традиционно анализируется   по   рядам   среднегодовых   и   экстремальных    расходов     и характеризуется  наличием  многоводных  и  маловодных  лет. Гидрологические    ряды    исходных    данных    прошли    проверку    на однородность.  Для  чего были использованы два параметрических критерия – критерий  Фишера  и  Стьюдента.  Проверка рядов исходных показала, все ряды однородны, кроме ряда среднегодовых расходов на г. п. Горбатов. Т. К. мы не выяснили причину неоднородности, то проводим анализ по трем постам где ряды однородны.

12. Для      их характеристики  применяется  квантильный  анализ  данных. Для обработки и анализа привлекаются ряды средних годовых значений Анализ  этих   рядов   показывает,  что для   общей   водности   рек характерно   наличие   многоводных   и   маловодных   групп   лет.   

17. Экстеремально маловодный год 1975 г. и экстремально многоводный год 1994г. наблюдался на реке Ока г.п. Половское

18. Для    анализа    многолетней    изменчивости    гидрометеорологических  процессов также применяем   низкочастотную фильтрацию  рядов.  Результаты фильтрации рядов реки Ока мы видим на рисунках.

Для постов р. Ока наблюдаются одни и те же особенности временной  изменчивости. Как видно из рисунков наблюдается тренд на повышение  водности с середины 80-х годов. Для  того чтобы выяснить причину повышения  среднегодовых расходов воды проанализируем осадки и температуру воздуха  на данной территории за тот же период.

 22, Анализ рядов суммы осадков за год показал увеличение их среднего уровня, что согласуется с ходом среднего уровня речного стока.

23 Также для объяснения увеличения среднего уровня речного стока привлекались среднегодовые значения температуры воздуха. Анализ этих данных показал, что увеличение водности происходит за счет потепления климата.

Для анализа внутригодового хода речного  стока воспользуемся методом  теории ПКСП. Известно, что р. Ока по климатическим особенностям формирования стока относится к группе рек Восточно-Европейского типа режима по классификации Б.Д. Зайкова. Для рек этого типа характерны высокое весеннее половодье, ежегодно повторяющиеся летне-осенние паводки и очень низкая зимняя межень.

Графики оценок вероятностных характеристик ПКСП дают количественные оценки особенностей межгодовой изменчивости речного стока.

24. Так, графики оценок математического ожидания m(t) р. Ока имеют вид кривых с широким и плавным подъемом, выраженным половодьем, на спаде которого наблюдаются дождевые паводки. Основной максимум наблюдается в период весеннего половодья (апрель). Минимумы на кривых математического ожидания m(t)соответствуют зимней межени. Кривые дисперсии D(t) повторяют все особенности кривых m(t), Как мы выяснили суммы годовых осадков имеют тенденцию к повышению. Рассмотрим, происходит это за счет осадков в летний период или зимний. Как видно количество осадков в зимний период имеют тренд на повышение, а в летний период остается практически на одном и том же уровне.

Также немалую роль играет температура  воздуха. Для объяснения увеличения среднего уровня речного стока привлекались значения температуры воздуха за самый холодный месяц года - январь и самый теплый месяц-июль. Анализ этих данных показал, что увеличение водности в основном связано с потеплением климата и увеличением осадков в зимний период. Спасибо за внимание!!