Моделирование паводковой ситуации при различных уровнях подтопления. - презентация

1 Моделирование паводковой ситуации при различных уровнях подтопления

2 ГИС-технологии Аналитическая обработка архивных данных Космоснимки Сбор картографической информации Система глобального позиционирования GPS- ГЛОНАСС- сбор информации на месте База данных ГИС Электронные карты Тематические карты Принципиальные схемы Топографические карты

3 Во время паводков изменяется объем воды в реке, увеличивается скорость потока, увеличивается мутность воды, загрязнение механическими веществами и пр. Рассматривая наиболее простой вариант паводка - измерение объема воды и скорости ее прохождения измерительных створов, строится первичная модель местности (профиля 1-5) Основные причины возникновения паводков В процессах подъема уровня воды (паводках) на реках основную роль играют: базис поверхности речной долины и речного бассейна - форма русла, поймы и долины площадь речных бассейнов интенсивность и продолжительно сть осадков геологическое строение температура окружающей среды антропогенная деятельность

4 Графики уреза реки Продольный профиль русла реки Профиль 2-2 Профиль 1-1 Профиль 3-3 Профиль 4-4 Профиль Графики уровня воды, относительно межени: +3 м; +6 м; +9 м Построение модели на основе поперечного профилирования по створам тем более приближенное, чем больше измерений как по долине реки, так и по периодам измерений.

5 Под воздействия паводковых вод усиливаются эрозионные процессы – береговая эрозия. Изменяется форма русла реки, разрушаются прибрежные сооружения…

6 Расчет объема воды в половодье На топографических картах подписи абсолютных высот урезов воды даются на летний меженный период. Расчет объема воды в русле участка реки Сетка: по оси Х – 25,00 м по оси У – 25,00 м ПРИМЕР объем долины реки ,41 м.куб Объем воды базовая поверхность – долина реки поверхность сравнения – поверхность воды объем воды ,75 м.куб

7 Менеджмент компании Директор: Гончаров Валерий Александрович Зам. Директора по науке: Гамез Рикардо Солано Начальник отдела ГИС: Пономаренко Александр Сергеевич тел. +7 (3466) , тел./факс +7 (3466) СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

8 В реках, где форма, направление и характер русла сильно отличаются от правильного корытообразного русла искусственного потока, правильного ламинарного движения почти никогда не наблюдается При изгибе русла в результате действия центробежных сил вся система слоев резко перемещается в сторону вогнутого берега, что в свою очередь вызывает ряд других движений. При наличии же выступов на дне и по краям русла возникают вихревые движения, противотечения и прочие, весьма сильные отклонения, еще более усложняющие картину. Особенно сильные изменения в движении воды происходят в мелких местах реки, где течение разбивается на струи, расположенные веерообразно. Если взять поперечное сечение потока и соединить места с одинаковой скоростью течения линиями (изотахами), то у нас получится схема, наглядно изображающая расположение слоев различной скорости (рис. 1??). Это своеобразное слоистое движение потока, при котором скорость последовательно увеличивается от дна и стенок русла к средней части, называют ламинарным. рис. Изотахи. Движение воды в потоке отличается не только сложностью, но и неравномерностью, во времени (пульсация) Для точного определения средней скорости течения живого сечения потока пользуются различными форхмулами. Наиболее употребительной является формула Шези. где v средняя скорость живого сечения потока, R гидравлический радиус, J поверхностный уклон потока и С коэффициент скорости. Но здесь значительные трудности представляет определение коэффициента скорости. Коэффициент скорости определяется по различным эмпирическим формулам (т. е. полученным на основе изучения и анализа большого количества наблюдений). Наиболее простой является формула: где п коэффициент шероховатости, a R уже знакомый нам гидравлический радиус.

9 Поперечный профиль реки. В поперечном профиле реки мы различаем две части: поперечный профиль речной долины и поперечный профиль самой реки. Представление о поперечном профиле долины реки получается в результате обычной съемки рельефа местности. Для получения же представления о профиле самой реки или, точнее, речного русла необходимо произвести промеры глубин реки Живым сечением реки называют поперечное сечение реки, заполненное водой. Профиль русла, полученный в результате промеров, как раз и дает представление о живом сечении реки. Площадь живого сечения реки по большей части вычисляется аналитически (реже определяется по чертежу при помощи планиметра). Для вычисления площади живого сечения (F м 2 ) берут чертеж поперечного профиля реки, на котором вертикали разбивают площадь живого сечения на ряд трапеций, а береговые участки имеют вид треугольников. Площадь каждой отдельной фигуры определяется по формулам, известным нам из геометрии, а потом берется сумма всех этих площадей. Ширина реки просто определяется по длине верхней горизонтальной линии, изображающей поверхности реки. Смоченный периметр это длина линии дна реки на профиле от одного уреза берега реки до другого. Вычисляется он путем сложения длины всех отрезков линии дна на чертеже живого сечения реки. Гидравлический радиус это частное от деления площади живого сечения на длину смоченного периметра (R=F/Р м). Средняя глубина это частное от деления площади живого сечения реки на ширину реки (h ср = F/B м). Для равнинных рек величина гидравлического радиуса обыкновенно очень близка к величине средней глубины (Rh cp ). Наибольшая глубина восстанавливается по данным промеров. Расход. Количество воды в м, протекающее через данное живое сечение реки в секунду, называют расходом реки (для данного пункта). Теоретически расход (а) вычислить просто: он равен площади живого сечения реки (F), умноженной на среднюю скорость течения (v), т. е а = Fv. При вычислении расхода за единицу количества воды берется кубический метр, а за единицу времени секунда. Сток. Количество же воды, протекающее через данное живое сечение реки на протяжении более долгого периода, называют стоком. Величина стока может быть исчислена за сутки, за месяц, за сезон, за год и даже за ряд лет.