Введение к работе
Актуальность темы. В течении многих сотен лет человечество боролось с природными катаклизмами, в том числе с наводнениями. Начиная с середины 1900-х годов, паводки, наводнения и размеры причиняемых ими ущербов возрастают. Глобальное потепление на земном шаре также приводит к увеличению природных катастроф. По статическим данным ООН во время наводнений за последнее сто лет в мире погибло более 9 миллионов человек.
Территория Монголии является зоной интенсивных летних дождевых паводков и формирована селевых потоков. Столица Монголии г.Улан-Батор расположен на берегу реки Туул –одной из многоводной внутренней реки Монголии.
По хронологическим данным в 1915, 1934, 1959, 1966, 1967 годах в г. Улан-Баторе наблюдались сильные дождевые паводки, а в 1982, 1994, 1996, 2000, 2003, 2005, 2009 годах проходили мощные селевые потоки, причинившие значительные беды и ущербы населению и народному хозяйству Монголии. Следует подчеркнуть, что по мере освоения горных территорий и неизбежного вмешательства в развитие природных процессов на горных бассейнах человеческой деятельности селевая опасность будет все более возрастать, поэтому требуется принимать соответствующие меры для её ликвидации.
Больше половины противопаводковых защитных сооружений города Улан-Батора построены в 1960-1980 годах, их строили после того, как проходили паводки. В настоящее время эти сооружения не способны пропускать максимальный расчетный расход паводка с обеспеченностью 1%, так как после 1994 года на защитных сооружениях ни разу не проводились ремонтно-восстановительные работы.
Таким образом, для условий Монголии крайне актуальной является задача усовершенствования системы противопаводковых гидротехнических сооружений и сокращения ущербов, причиняемых наводнениями.
Целью настоящей работы является разработка рекомендаций по гидрологическому обоснованию аккумулирующего водохранилища на реке Туул, обеспечивающего снижение ущербов от наводнений. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
-определить основные гидрологические характеристики реки Туул по многолетним гидрометрическим наблюдениям (1945-2007г) и максимальный расход при обеспеченности 1%;
- выполнить системно-динамическое моделирование водного баланса реки Туул;
-разработать рекомендации по снижению уровней воды реки Туул в результате строительства гидроузла с аккумулирующем водохранилищем;
-провести анализ современного состояния противопаводковых гидротехнических сооружений в Улан-Баторе и дать оценку их эксплуатационного состояния.
Научная новизна работы характеризуется следующим:
-определены и уточнены основные гидрологические характеристики реки Туул при удлиненном ряде наблюдений (1945-2007гг);
-разработана системно-динамическая модель водного баланса реки Туул;
-разработаны рекомендации по снижению уровней воды реки Туул за счет аккумулирующего водохранилища;
-исследованы противопаводковые гидротехнические сооружения города Улан-Батора и дана оценка их состояния.
Личный вклад автора состоит в том, что:
-выполнен статический анализ данных многолетних гидрометрических наблюдений на водомерных постах реки Туул с обоснованием параметров паводкового режима расчетной обеспеченности;
-разработана математическая модель водного баланса речной системы реки Туул и её притоков, собраны и подготовлены исходные данные для динамического математического моделирования;
-выполнено математическое моделирование паводковых гидравлических режимов на реке Туул и её восьми притоках;
-обосновано положение расчетного створа и параметры регулирующего водохранилища на реке Туул для водоснабжения г.Улан-Батор и исключения его подтопления в половодья редкой повторяемости.
Методы исследований:
-обработка данных многолетних гидрометрических наблюдений на водомерных постах реки Туул была выполнена по единой методике, утвержденной Росгидрометом;
-для решения поставленных задач использовано системно-динамическое моделирование водного баланса реки Туул.
Достоверность результатов проведенных исследований:
Гидрологические характеристики реки Туул получены при удлиненном ряде наблюдений (1945-2007гг) с применением апробированных гидравлических методов расчета и компьютерного моделирования основанного на этих методах, выполненной верификацией результатов расчета данными натурных измерений на водомерных постах, имеющихся на реке Туул.
Для реализации модели использовалось специальное программное обеспечение Powersim Studio Academic 2003, достоверность применения которого была подтверждена сравнением результатов расчета с натурными данными гидрологических наблюдений на реке Туул.
Практическое значение работы заключается:
-в разработке системно-динамической гидрологической модели водного баланса реки Туул, применимой для решения различных практических задач;
-в научном обосновании гидрологических характеристик противопаводкового водохранилища для защиты столицы Монголии г. Улан-Батор от наводнений и селей.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-исследовательских конференциях преподователей Монгольского Государственного Университета Науки и Технологии (МГУНиТ) в 2003, 2004 и 2005 гг. в Улан-Баторе.
Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 5 сборниках научных статей МГУНиТ в Улан-Баторе. Опубликованы 3 статьи в сборнике “Вестник МГСУ» в Москве.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и приложений, библиографического списка содержащего 100 наименований трудов отечественных и зарубежных авторов. Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста, включая 63 рисунков, 31 таблицу и 27 страниц приложения.
