Введение к работе
Актуальность темы. Процессы формирования имеют различное проявление в зависимости от особенностей гидрологического режима конкретных водоемов. Они хорошо изучены для водохранилищ энергетического и ирригационного назначения, но практически ке освещены для противопаводковых, каховым, по основному своему назначению, является Краснодарское.
По противопаводковым водохранилищам обычно мало литературных источников и недостаточно материалов наблюдений по различным параметрам (характеристикам). По существующим классификациям они даже не выделяются в самостоятельную группу. Но они требуют глубокого и всестороннего изучения, которое позволит на их основе проектировать другие искусственные водоемы такого целевого назначения, уже сегодня создающиеся в различных районах страны, особенно в районах муссогшого климата (Дальний Восток).
Одной кз особенностей своеобразного режима этик водоемов является большая интенсивность наполнения и сработай. Для Краснодарского водохранилища это связано с:
защитой от наводнений (совместно с обвалованием Нижней Кубани и другими водохранилищами на ее нритсках) освоенной и населенной территории площадью 600 тыс. га;
гарантированной подачей воды на оросительные системы общей площадью 270 тыс. га;
улучшением условий зодообеспечения рыбомелиоративных систем в Приазовских лиманах;
улучшением условий судоходства ка Нижней Кубани.
Создание водохранилища коренным образом изменило как природу самой реки, так и характер хозяйственной деятельности на прилегающей теоритории, привело к появлению сложного комплекса проблем, в основе которых лежит гидрологическая специфика этого своеобразного водохранилища и особенности его формирования. Краснодарское зодсхраішлгапе недостаточно изучено. За время существования появилось всего около 50 научных публикаций, в том числе только 3 статьи по іидрологии водохранилища (табл.1).
Таблица 1
Сказанное свидетельствует о необходимости создания комплексного монографического исследования по гидрологии и особенностям формирования водохранилища для оценки его современного состояния и совершенствования эксплуатации и проектирования таких водоемов. Этим определяется актуальность решаемой в диссертации проблемы.
Цель исследования состоит в комплексной характеристике закономерностей пространственно-временной динамики основных гидро- и геодинамических процессов, происходящих в противопаводковом водохранилище с учетом его морфологии и морфометрии.
Для достижения этой цели последовательно решались следующие задачи: - создание цифровой модели чаши водохранилища, которая позволяет оперативно и с высокой степенью достоверности определять морфо-метрические характеристики водоема и его участков при любых значениях уровня и границ участков, строить батиметрические кривые, карты и т.н., используя однажды полученный массив данных;
- выполнение гидролого-морфологического районирования водохрани
лища, наиболее полно отражающего изменение гидрологических ха
рактеристик в различных морфологически обособленных районах, уча
стках и зонах;
— изучение процессов формировали? чаши водохранилища, водного ба
ланса, уровенкого режима, водообмена и др. для разных его частей.
В работе используются как давно существующие, так и разработанная автором методики изучения водохранилищ, описание которых приводится в соответствующих главах.
Работа базируется на обобщении собственных и опубликованных данных об особенностях основных процессов в Краснодарском водохранилище, а так же фондовых материалов организаций, в разное время работавших на объекте.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
В работе впервые проведен комплексный анализ процессов формирования Краснодарского водохранилища и сделана попытка их количественной оценки.
-
Разработана методика определения площадьГі и объемов водной массы, а на ее основе создана и реализована с помощью компьютерной программы SURFER цифровая модель чаши Краснодарского водохранилища, облегчающая решение многих практических задач.
-
Выполнено гидролого-морфологическое районирование водохранилища с выделением районов, участков, зон (глубоководной, мелководной, сра-ботки, постоянного подпора) ч подзон (затопленных русел и затопленной поймы).
-
Впервые дано подробное підрографическое описание Краснодарского водохранилища по гидрографическим районам и морфологическим участкам.
-
Впервые выполнены водобалансовые расчеты, а также, рассчитан водообмен и, по методике Т.П. Девятковой (1978, 1989, 1993 и др.), показатели динамики водной массы (коэффициенты трансформации, интенсивности аккумуляции, интенсивности изменения объема водкой массы) не только для всего водохранилища, но по отдельным его частям.
-
Предложена схема типизации берегов Краснодарского водохранилища по преобладающим экзогенным геологическим процессам с их количественной оценкой, рыполненная на основе методики И.А. Печеркина (1969).
Таким образом, автором выносятся на защиту следующие положения:
-
Закономерности процессов формирования противопаводочного водохранилища степной зоны (на примере Краснодарского водохранилища).
-
Методика определения основных морфометрических характеристик водохранилищ с использованием цифровой модели чаши.
-
Схема гидролого-морфологического районирования Краснодарского водохранилища.
-
Результаты гидрологических расчетов и дифференцированная оценка их показателей по отдельным районам и участкам.
-
Схема районирования берегов Краснодарского водохранилища по преобладающим экзогенным геологическим процессам.
Практическая значимость работы определяется возможностью использования полученных результатов при водсбалансовых расчетах, планировании водохозяйственных мероприятий, разработке планов рационального использования и охрани водных ресурсов, проектировании гидротехнических сооружений в Краснодарском крае и других районах строительства противопаводковых водохранилищ. При этом могут быть использованы следующие результагы работы:
цифровая модель чаши водохранилища;
схема гидролого-морфологического районирования Краснодарского водохранилища;
анализ составляющих водного баланса Краснодарского водохранилища, его районов и участков;
характеристика особенностей внешнего водообмена и динамики водной массы водохранилища, его районов и участков;
типология берегов водохранилища по преобладающим экзогенным геологическим процессам, позволяющая целенаправленно решать проблемы использования прилегающих территорий с конкретным учетом генетического типа берега.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях в Кубанском государственном университете (1993, 1994, 1995, 1997), Кубанской медицинской академии (1995), на Адыгейской республиканской конференции по охране природы в г. Майкопе (1995), на международной научно-практической конференции «Регион к география» в г. Перми (1995). 3 полном объеме работа обсуждалась на расширенных заседаниях кафедры физической географии Кубанского государственного университета (1997) и
кафедры гидрологии и охраны ьодных ресурсов Пермского государственного университета (1997).
По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 175 названий и приложения. Общий объем диссертации составляет 204 страницы, включая 43 таблицы и 44 рисунка. Приложение содержит 20 таблиц.
Реализация работы. Результаты исследований использованы на географическом факультете Кубанского государственного университета при разработке курсов «Физическая география Краснодарского края» и «Воздействие водохранилищ на окружающую среду», читаемых студентам четвертого и пятого курсов. Цифровая модель чаши водохранилища используется на Озерной станции Краснодар при водобалансовых расчетах.