Введение. Цель базовой практики по гидрологии – закрепление теоретических знаний,

Цель базовой практики по гидрологии – закрепление теоретических знаний,

полученных в курсах землеведческого цикла, и приобретение навыков и опыта исследовательской работы.

Задачи практики:

- получить представление о системе научных знаний о закономерностях водобалансовых процессов;

- получить представление об усовершенствованных методиках экспедиционных и количественных оценок элементов водных ресурсов территории;

- изучить методы гидрологических исследований;

- научиться выполнять математическую обработку и анализ полученных данных;

- научится выявлять связи водных ресурсов в бассейне конкретного водного обьекта с географическими, почвенными, геоботаническими, климатологическими и гидрологическими факторами.

Форма проведения практики – полевая.

Практика по гидрологии проводится на водныхобьектах Оренбургской области. Стандартными объектами в пределах области являются:р. Урал и р. Сакмара в окрестностях г.Оренбурга и непосредственно на створе областного гидрометеорологического центра.

Глава 1

1.Характеристика крупнейших рек Оренбургской области.

Территория области характеризуется довольно значительной плотностью речной и балочной сети, достигающей 2-4 км/1 км2 за исключением крайних восточных и южных районов, где она не превышает 0,5 км/1 км2.

Наиболее крупная река Урал является транзитной, но основная часть ее стока формируется в области за счет главного притока - Сакмары. Две крупные реки Сакмара и Илек берут начало соответственно в Башкирии и в Казахстане и впадают в Урал уже в пределах области. Большинство других значительных рек (Самара, Чаган, Большой и Малый Кинель, Дема, Тобол) имеют в области истоки и значительную часть водосборной площади, но уходят своими нижними течениями за ее пределы. Сток остальных средних и малых рек полностью формируется на территории области.

1.1 Река Урал.

По своей длине (2428 км) Урал уступает в Европе только Волге и Дунаю. Площадь его бассейна 231 тыс. км2. На Оренбургскую область приходится 1164 км русла и около 78 тыс. км2 площади бассейна. По водности Урал занимает место лишь в третьем десятке европейских рек. Главной особенностью Урала является чрезвычайная неравномерность стока. Так, в многоводный год общий сток Урала может быть в 10 раз большим, чем в маловодный. Например, в 1957 г. годовой расход Урала составил 24 км3, а в 1967 г. — лишь 2,6 км3. А если мы сравним более отдаленные годы, то эта разница будет еще значительнее. В многоводный 1922 г. Урал дал Каспию почти в 20 раз больше воды, чем в 1933 г. По амплитуде колебаний суммарного годового стока Уралу принадлежит европейский рекорд.

В летний и зимний периоды, то есть 9–10 месяцев в году, Урал — сравнительно небольшая река, в то время как весной (в апреле-мае) — это мощный и грозный поток, разливающий свои воды в среднем и нижнем течении на многие километры. Ширина весенней реки в среднем течении достигает 18–20 км.

Среднегодовой сток Урала у Кушумского водомерного поста составляет 10,6 км3 — это в 25 раз меньше, чем общий сток Волги. Но весной, когда паводковая волна достигает своего максимума, Урал становится в один ряд с великими реками Русской равнины. Наибольший расход реки составил весной 1942 г. 18 400 м3/с — это больше среднегодового расхода не только Волги, но и самой могучей реки Енисея. Вот какой водностью обладает степной богатырь! В течение одного года максимальный расход в Урале может превосходить минималъный более, чем в 1300 раз! Это наибольший размах колебаний водности среди крупных европейских рек.

Нарастание водности Урала от истока к устью происходит следующим образом: при выходе из Ириклинского водохранилища он несет 1,77 км3 воды в год, у Орска — 2,68 км3; перед слиянием с рекой Сакмарой — 3,44 км3, а ниже ее устья — 7,73 км3. После впадения в Урал реки Илека его водность достигает 9,24 км3, а у Уральска ниже устья Чагана — 10,6 км3. До Каспия Урал доносит в среднем около 8 км3 воды в год, теряя на 800-километровом участке транзита через прикаспийские полупустыни до одной четверти своего суммарного стока.

За весеннее половодье (апрель-май) в Урале проходит 60–80%, а иногда до 96% годового стока.

Ледоход в среднем течении Урала обычно начинается в первой-второй декаде апреля, а паводок — в третьей декаде апреля. Во время весеннего половодья уровень воды в реке поднимается над меженью в среднем у поселка Науразово (в верховьях) до 2,6 м., у Орска — 6 м., у Оренбурга — 6,6 м., у Уральска до 7 м. Максимальные подъемы уровня воды в Урале достигают 9–11 м.

Весеннее половодье на Урале — ни с чем не сравнимое природное явление... Неприветлив, суров полноводный степной богатырь. Разве узнаешь в нем ту летнюю речушку с искрящимися на солнце перекатами и затихающими тиховодьями? На многие километры разливается Урал. Захлебываются в мутных потоках прибрежные ивняки, стоят по пояс в воде леса средней поймы, рушатся в реку подмываемые берега. Словно диковинные корабли, проносятся мимо отжившие свой век огромные осокори.

Уральское половодье не оставили без внимания многие писатели и ученые, побывавшие на его берегах. Вот как описывает весенний разлив реки 1950 года академик Н. П. Дубинин, изучавший уральскую долину: «Ее воды в конце апреля вздыбились от весеннего паводка. Пойменный же лес стоял в волшебных своих отражениях, в нескончаемых зеркалах на километры весенней животворной воды».

Строительство Ириклинского водохранилища существенно изменило режим уровней Урала от створа плотины до г. Оренбурга. Так, на посту у села Уральск, в 7 км ниже водохранилища, волна половодья стала почти незаметной, а высшие годовые уровни приходятся не на весну, а в основном на ноябрь — январь. Зарегулирование реки резко уменьшило амплитуду колебаний уровня. До 1958 года высота половодья на участке Ирикла — Орск достигла 5–8 м.при средней величине 2–3 м., теперь же ее значения колеблются от 0,5 до 1,5 м.

Влияние Ириклинского водохранилища на режим Урала заметно и ниже Орска, хотя после впадения Кумака, Ори слева и Губерли справа вновь появляется четко выраженный пик весеннего половодья. Дружное весеннее таяние в бассейнах степных левобережных притоков — Киялыбурти, Бурли, Уртабурти, Бурти — формирует высокую волну половодья в районе города Оренбурга. После впадения Сакмары влияние Ириклинского водохранилища насовременный гидрограф реки становится мало заметным.

Замерзает Урал в верховьях в начале ноября, в среднем и нижнем течении — в конце ноября, вскрывается в низовьях в конце марта, в верховьях — в начале апреля. Толщина льда к концу зимы достигает 60–80 см. Средняя продолжительность ледостава на реках бассейна изменяется от 160 дней на севере до 120 на юге.

Исток Урала лежит на отметке 637 м. выше уровня моря, а. устье — на 27 м. ниже уровня моря. Это означает, что Урал «падает» в Каспий в среднем по 30 см. на 1 км. У соседней Волги, например, падение в четыре раза меньше. Урал довольно быстрая река. Средняя скорость течения в межень составляет 4–5 км/ч, а в половодье — до 10 км/ч.

Больших глубин на Урале нет. Обычно плесы имеют глубину 3–4 м., а ямы — 6–8 м. Средняя ширина русла Урала в межень составляет у Орска 60 м., уОренбурге — 80–100 м., в районе Уральска река становится вдвое шире.

В верховьях русло реки выложено каменистыми грунтами, в среднем — гравийно-галечными и песчаными отложениями, в нижнем — почти исключительно песками. Оба берега реки окружены высокими обрывами — ярами. Особенно много их по правому берегу. На участке от Оренбурга до устья насчитывается почти 600 яров. На этом же отрезке длиной 1336 км около 700 перекатов — в низкую межень их глубина не превышает полуметра.

Урал и его притоки производят огромную эрозионную работу. Она выражается в линейной эрозии речными потоками в руслах и на пойме и в плоскостном смыве почвы склоновыми (поверхностными) стоками на водосборах.

По химическому составу воды Урала относятся к группе кальциевых гидрокарбонатного класса. Вода Урала содержит во время паводка 0.3–0,5 г/л, а к концу теплового периода — 0,8 г/л сухого остатка. Довольно высокая степень минерализации обусловлена водной эрозией меловых и известняковых обнажений, связью речных вод с засоленными водами и переносом растворенных солей притоками

Рассмотрим реку Урал на карте

1.2 Река Сакмара

Река Сакмара. Это крупнейший приток Урала — его протяженность 798 км, площадь бассейна 30,2 тыс. км2. И хотя водосбор Сакмары занимает лишь одну восьмую площади уральского бассейна, она дает в среднем 40%, а в иные годы до половины суммарного стока Урала. При впадении в Урал ниже г. Оренбурга Сакмара дает около 60% их общего стока ниже слияния. Длина Сакмары в пределах области около 380 км.

В верхнем течении это типичная горная река с обрывистыми берегами и узкими террасами, в среднем и нижнем — долина ее широкая, асимметричная с хорошо выраженными двумя террасами и заселенной поймой. Ширина русла реки в нижнем течении достигает 120 м. Глубина перекатов в межень составляет менее 0,5 м., наибольшая глубина плесов достигает 3–5 м.

В питании реки Сакмары, особенно в верхнем течении, важную роль играют подземные воды. Половодье на Сакмаре запаздывает по сравнению с Уралом на 1–2 недели и более растянуто по времени. Среднегодовой расход воды в р. Сакмара, по многолетним данным, у с. Сакмары составляет 128 м3/с, с максимумом в весенний паводок около 2000 м3/с, с летним минимумом до 16,2 м3/с. Зимний расход воды составляет около 10 м3/с.

Главный приток Сакмары Б. Ик дает до40% ее суммарного стока (1450 млн. м3 в год). Его протяженность 341 км, площадь бассейна 7,7 тыс. км3. Верховья этой реки и значительная часть бассейна расположена в Башкирии, в гористых и залесенных отрогах Уральских гор. Другой крупный приток Сакмары — река Салмыш — дренирует юго-восточный склон Общего Сырта. Его водосборная площадь почти равна площади бассейна Б. Ика. Однако водность Салмыша в летнюю межень в 4–5 раз меньше, чем у Б. Ика.

Данные по географическому расположению мы можем увидеть на ниже приведенной карте рек.(Река Сакмара обозначена данной карте красной линией)

2.Гидротехнические сооружения на реке Урал в пределах Оренбургской области. Говоря о реке Урал в Оренбургской области, не приходится говорить о недостатке гидротехнических сооружений. По данным сайта «Российский регистр гидротехнических сооружений» на 2005 год в пределах Оренбургской области насчитали 984 ГТС. Это больше более чем в 2 раза по сравнению с 2003 годом. То есть количество ГТС в Оренбургской области увеличивается очень большими темпами. Также к 2005 году насчитали большое количество комплексов гидротехнических сооружений: их – 361. А количество ГТС в составе комплексов – 932. То есть отсюда видно, что ГТС, не входящих в состав комплексов всего 52. К сожалению, провести сравнение по аналогии с 2003 годом нет возможности, так как данные на этот год отсутствуют. Количество напорных гидротехнических сооружений по сравнению с 2003 годом. Если в 2003 году было 361 напорное ГТС, то в 2005 – 388. Очень сильно изменилось количество сбросных ГТС: с 23 (2003 г.) до 535 (2005г.). А вот количество водозаборных гидротехнических сооружений стало в 15 раз меньше, по сравнению с 2003 годом. В 2003 г. их насчитывалось 15, а в 2005 г. всего одно гидротехническое сооружение. Прочих ГТС в 2003 г. насчитали 17, а в 2005 г. их количество уже стало равному 60.

Глава2.
Преобладание гидротехнических сооружений в пределах Оренбургской области происходит в северно-западной частиизза многоводности рек Урала также преобладание гидротехнических сооружений мы обнаружили и ближе к Ириклинскому водохранилищу.

2.1 Гидротехническое сооружение — сооружение для использования водных ресурсов, а также для борьбы с вредным воздействием вод.^[1]

В соответствии с Федеральным законом «О безопасности гидротехнических сооружений» гидротехнические сооружения — это плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники; сооружения, предназначенные для защиты от наводнений, разрушений берегов и днаводохранилищ, рек; сооружения (дамбы), ограждающие хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций; устройства от размывов на каналах, а также другие сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов и предотвращения негативного воздействия води жидких отходов.

В РФ Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» делит гидротехнические сооружения на две категории: 1) повреждения которых не могут привести к возникновениючрезвычайной ситуации и на которые не распространяется действие этого закона; 2) повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации и на которые распространяется действие этого закона.

При помощи гидротехнических сооружений решаются на практике вопросы использования, охраны водных ресурсов, борьбы с вредным действием вод и т. п.

При проектировании и строительстве гидротехнических сооружений руководствуются теоретическим выкладками, разработками, нормами и правилами гидротехники, а также других технических наук.

2.2 Виды гидротехнических сооружений:

· Гидроэлектростанция (ГЭС)

· Дамба

· Плотина

· Водохранилище

· Шлюз (гидротехническое сооружение)

· Судоподъёмник

· Канал

· Мол

· Пирс (причал)

· Волнолом

· Колодец

· Водяная мельница

· Арык

· Кяриз

· Фонтан

· Дренажно-штольная система

2.3 Количественный и качественный анализ гидротехнических сооружений

на реке Урал.

Из 47 гидротехнических сооружений в Оренбургской области реке Урал, принадлежит 19 гидротехнических комплексов сооружений.

Среди них:

Земляных плотин – 11.

Водосбросов – 11.

Ограждающих дамб – 5.

Насосных станций оборотного водоснабжения – 6.

Водоводов насосной станции оборотного водоснабжения – 1.

Водоводов оборотного водоснабжения – 1.

Пруд-копань с перекрытием насыпной дамбой – 1.

Пульто насосных станций – 2.

Сифон водозаборная система оборотного водоснабжения – 1.

Нагорная канава левобережная – 1.

Нагорная канава правобережная – 1.

Бетонная водосливная плотина гравитационного типа (ГЭС) – 1.

Водосбросная плотина – 1.

Здание ГЭС – 1.

3 глава

3.1. Карта гидрологических постов рек Урала и Сакмары.

3.2. Графики хода уровней воды реки Урал (текущего и среднего значений)

1 График хода уровней поста Гурьев

Текущий уровень

Средний уровень*

2 График хода уровней поста Забор в Урал.-Кушум.

3 График хода уровней поста Уральск

Текущий уровень

Средний уровень*

4 График хода уровней поста Махамбет

График хода уровней поста Оренбург за текущий год

Средний уровень*

3.3. Графики изменения среднемесячной температуры в г.Оренбург за последние 5 лет.

Заключение

В ходе учебной полевой практики мы изучили характеристику крупнейших рек Оренбургской области Урал и Сакмары.Рассмотрели гидротехнические сооружения области просмотрели их количественные и качественные характеристики в пределах области на реке Урал. Провели анализ уровня воды и температуры воздуха за пятилетний период с (2009 – 2013)год согласно статистическим данным сайта http://aisori.meteo.ru/ClimateR.

Получили представление о системе научных знаний о закономерностях водобалансовых процессов. Получили представление об усовершенствованных методиках экспедиционных и количественных оценок элементов водных ресурсов территории.

Изучили методы гидрологических исследований.

Научиться выполнять математическую обработку и анализ полученных данных.

Научились выявлять связи водных ресурсов в бассейне конкретного водного обьекта с географическими, почвенными, геоботаническими, климатологическими и гидрологическими факторами.

Дата добавления: 2015-04-30