На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Обработка геофизической информации с помощью компьютерных технологий

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 05.06.13. Сдан: 2013. Страниц: 40. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
Севастопольский национальный университет ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
 
Информационных технологий
Кафедра
«Компьютерный эколого – экономический  мониторинг»
Направление подготовки
0804 «Компьютерные науки»
Специальность
6.080400
 «Компьютерный эколого –  экономический мониторинг»

 
  Утверждаю:
  Зав. кафедрой
 
  к.ф.-м.н.
 
И.П. Шумейко 
    «___»____________200__г.

З а д а н и е
на курсовой проект (работу)
631 группы Овсянникову Максиму Андреевичу
(фамилия, имя, отчество)
   
 
1. Тема работы
Обработка геофизической  информации с помощью
компьютерных технологий.
 
 
   
2. Срок сдачи студентом законченного  проекта (работы)
15.05.11
 
3. Исходные данные к проекту  (работе)
Район города Александрия, топосъёмка
вариант №12.
 
 
 
 
 
4. Содержание расчетно – пояснительной  записки (перечень подлежащих  разработке 
вопросов)
Введение; Раздел 1. Анализ информации об объекте; Раздел 2. Методы
обработки данных геофизических исследований средствами ГиС; Раздел 3. Обработка
данных геофизических исследований средствами ГиС.
 
 
5. Перечень графического материала  (с точным указанием обязательных  чертежей)
 
 
 
 

2010 г.
СОДЕРЖАНИЕ
 
 
ВВЕДЕНИЕ 4
РАЗДЕЛ 1 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБЪЕКТЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1.Нормативная база, регламентирующая деятельность в геофизике, геодезии и картографии 5
1.2. Методы геофизических исследований 7
1.3. Геоинформационные системы, как средства обработки данных геофизических исследований 10
1.4. Строение земной коры на территории Александрии 11
Вывод раздела 1 13
РАЗДЕЛ 2 МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙСРЕДСТВАМИ ГИС 15
2.1. Метод обработки данных рельефа местности по заданной топографической съемке 15
2.2. Способы представления теплодинамических показателей атмосферы. 16
2.3. Цифровая модель местности 17
Вывод раздела 2 19
РАЗДЕЛ 3 ОБРАБОТКА ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СРЕДСТВАМИ ГИС 20
3.1.Моделирование 3D рельефа местности по заданной топографической съемке 20
3.2. Построение схемы геологической структуры суши и акваторий, в 3D модели рельефа заданной местности 21
3.3 Создание розы ветров заданной местности 24
3.4. Разработка и анализ графика среднемесячной (среднедневной) температуры для заданной местности 26
3.5. Создание связей между основной моделью рельефа местности и теплодинамическими показателями атмосферы 26
3.6. Рассмотрение и расчет геофизических показателей заданного водного объекта 29
3.7. Русловые процессы – расчет по заданной местности 31
3.8. Создание связей между основной моделью графика местности и теплодинамическими показателями атмосферы 32
Вывод раздела 3 35
ВЫВОДЫ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 39
ПРИЛОЖЕНИЕ А 40
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 41
ПРИЛОЖЕИЕ В 45
 
 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ГИС – геоинформационная система.
ГР – геологический разрез.
ЦММ – цифровая модель местности.
 

ВВЕДЕНИЕ

 
 
Актуальность  темы. В настоящее время геоинформационные системы перестали быть инструментом подготовки карт, который используется ограниченным кругом специалистов. Сегодня ГИС становятся одним из фрагментов универсальных информационных систем, решающих задачи сбора, накопления и анализа информации о территориально-распределенных системах. ГИС вливаются в управление городом и регионом, крупным и средним предприятием, а где-то уже используются и небольшими компаниями.
Цель  и задачи работы. Целью данной работы обработка геофизических данных с применением компьютерных технологий.
Задачи:
    ознакомиться с нормативной базой, регламентирующей деятельность в геофизике, геодезии и картографии, с методами геофизических исследований, особенностями функционирования геоинформационных систем и дать характеристику строению земной коры на территории Александрии;
    ознакомиться с методами обработки данных геофизических исследований;
    обработать данные геофизических исследований, произвести моделирование 3D рельефа местности по заданной топографической съемке, построенеи схемы геологической структуры заданной местности, создание и анализ розы ветров, графика среднемесячной температуры, русловых процессов по данным заданной местности.
Теоретическое и практическое значение работы. Роза ветров имеет огромное значение при построении зданий и сооружений. С помощью геологического разреза слагающих пород видна мощность залегания пород, типы почв, их характеристики. Созданная 3D модель рельефа местности позволяет наглядно отобразить рельеф, его изменения и высоты.
Структура работы. Курсовой проект состоит из введения, содержания, списка используемых сокращений, 3-х основных разделов, заключения, списка используемой литературы, 3-х приложений.
 

РАЗДЕЛ 1 
АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОБЪЕКТЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Нормативная база, регламентирующая деятельность в геофизике, геодезии и картографии

 
В соответствии с Конституцией Украины  экологическую политику определяет Верховная Рада Украины, которая утверждает общегосударственные программы охраны окружающей среды, устанавливает основы использования природных ресурсов.
Кабинет Министров Украины в соответствии с Законом Украины «Об охране окружающей природной среды»[2]: осуществляет реализацию определенной Верховной Радой экологической политики; обеспечивает разработку государственных и региональных экологических программ; координирует деятельность министерств, ведомств, других учреждений и организаций по вопросам охраны окружающей природной среды; устанавливает порядок разработки и утверждения экологических нормативов, лимитов использования природных ресурсов, сбрасывания загрязняющих веществ в окружающую природную среду, размещения отходов; устанавливает порядок определения платы и ее максимальные размеры за пользование природными ресурсами, загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия на нее; принимает решения об остановке (временно) или прекращении деятельности предприятий, учреждений и организаций в случае нарушения ими законодательства об охране окружающей природной среды; руководит внешними связями в вопросах охраны окружающей природной среды.
Непосредственное управление использованием и охраной природных ресурсов осуществляют органы специальной компетенции. Такими являются Министерство экологии и природных ресурсов Украины  и его органы на местах, а также  другие государственные органы, к  компетенции которых относится осуществление функций по организации рационального использования и охраны природных ресурсов, Государственный комитет лесного хозяйства Украины, Государственный комитет Украины по земельным ресурсам, Государственный комитет по водному хозяйству Украины.
Министерство экологии и природных ресурсов Украины (далее – Минэкологии Украины) занимает центральное место в системе органов специальной компетенции в этой сфере. Минэкологии Украины реализует государственную политику в области охраны окружающей природной среды, рационального использования и восстановления природных ресурсов, защиты населения и окружающей природной среды от отрицательного влияния хозяйственной деятельности путем регулирования экологической, ядерной и радиационной безопасности на объектах всех форм собственности.
ДСТУ 23741-79.[3] Грунти. Методи польових випробувань на зріз в гірських виробленнях.
Настоящий стандарт распространяется на крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты и устанавливает методы полевых испытаний на срез в горных выработках при исследованиях грунтов для строительства.
Стандарт не распространяется на грунты: глинистые текучие, текучепластичные, набухающие, просадочные и с крупнообломочными включениями размерами более 80 мм; глинистые и песчаные заторфованные и торфы; глинистые, песчаные и крупнообломочные засоленные; всех видов в мерзлом состоянии, а также при проведении испытаний в скважинах.
ДБН 10-01-94.[2] Система нормативних документів в будівництві. Основні положення.
Настоящие нормы и правила определяют основные цели, принципы и общую  структуру Системы нормативных  документов в строительстве (далее  Системы), требования к нормативным  документам, их содержанию, построению, изложению и оформлению, порядок разработки, принятия и применения.
Положения настоящего документа обязательны  для органов управления и надзора, предприятий, организаций и объединений независимо от форм собственности и принадлежности, осуществляющих разработку и применение нормативных документов в строительстве.
Требования по применению нормативных  документов Системы установлены разделом 8 настоящих строительных норм и правил.
ДБН 22-01-95. Геофізика небезпечних природних дій.
Настоящие нормы устанавливают  основные положения по определению опасных природных воздействий, вызывающих проявления и (или) активизацию природных процессов, учитываемых при разработке предпроектной документации (обосновании инвестиций в строительство объектов, схем и проектов районной планировки, генеральных планов городов, поселков и сельских поселений и другой документации), технико-экономических обоснований и рабочей документации на строительство зданий и сооружений, а также схем (проектов) их инженерной защиты.
Порядок разработки градостроительной  документации, обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений, а также проектной документации для строительства объектов за границей, устанавливается в отдельных нормативных документах.
ДСТУ 12536-99 Грунти. Методи лабораторного визначення гранулометричного (зернового) і мікроагрегатного  складу.Настоящий стандарт распространяется на песчаные и глинистые грунты и устанавливает методы лабораторного определения гра-нулометрического (зернового) и микроагрегатного состава, применяемые при исследованиях грунтов для строительства.
ДСТУ 23161-98. Грунти. Метод лабораторного визначення характеристик просадочності.
Настоящий стандарт распространяется на глинистые просадочные грунты и устанавливает метод лабораторного  определения характеристик просадочности  при замачивании грунта водой (относительной  просадочности и начального просадочного давления).
ДСТУ 24143-92. Грунти. Методи лабораторного визначення характеристик набухання і усадки.
Настоящий стандарт распространяется на глинистые грунты природного и нарушенного сложения и устанавливает методы лабораторного определения их набухания и усадки.
Стандарт не распространяется на глинистые грунты, содержащие крупнообломочные включения размерами зерен более 5 мм, и на глинистые грунты в мерзлом состоянии.
ДСТУ 2.1-7-2000. Основи та підвалини будинків і споруд. Грунти. Методи польового визначення характеристик міцності та деформативності.
Настоящий стандарт распространяется на грунты всех видов и устанавливает методы измерения деформаций (вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов) оснований фундаментов строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений.
 
Таким образом,  экологическую политику в Украине определяет Верховная Рада Украины, которая утверждает общегосударственной программы охраны окружающей среды и устанавливает основы использования природных ресурсов.
 

1.2. Методы геофизических исследований

 
Существует множество геофизических методов, используемых для изучения геологических разрезов скважин. Они делятся на: электрические, радиоактивные, термические, акустические, геохимические, механические, магнитные, в зависимости от физических свойств пород, на изучении которых основываются указанные методы.
Производственные геофизические  организации должны проводить в  скважинах, пробуренных на нефть  и газ, следующие работы:
    изучать с помощью различных геофизических методов геологический разрез скважин, выявлять продуктивные пласты и определять их коллекторские свойства;
    изучать техническое состояние бурящихся и законченных бурением скважин, а также выполнять некоторые контрольные операции в эксплуатирующихся скважинах;
    перфорировать обсадные колонны для вскрытия продуктивных пластов и торпедировать скважины для извлечения бурового инструмента и колонн при авариях, а в некоторых случаях для улучшений условий притока жидкости и газа;
    отбирать пробы пород, жидкости и газа боковыми грунтоносами и пробоотборниками.
Сущность  любого геофизического метода состоит  в измерении вдоль ствола скважины некоторой величины, характеризующейся  одним или совокупностью физических свойств горных пород, пересеченных скважиной. Физические свойства пород тесно связаны с их геологической характеристикой и это позволяет по результатам геофизических исследований судить о пройденных скважиной породах и изучать свойства этих пород.
Электрические методы. Метод кажущегося сопротивления (КС). При исследовании используется различие в удельных электрических сопротивлениях горных пород. Удельное сопротивление пород изменяется от долей до миллионов омметров.
Метод экранированного заземления (боковой каротаж). Изучение разрезов скважин основано на различии удельных электрических сопротивлений горных пород. Наиболее перспективными модификациями метода являются измерения по схеме экранированного заземления с автоматически фокусирующими электродами или по схеме бокового каротажа.
Индукционный  метод. Изучение разрезов скважин основано на различии в электропроводности пород. Это позволяет получить хорошо расчлененные кривые электропроводности с четкими аномалиями. Метод наиболее эффективен при использовании в низкоомных разрезах. Небольшое влияние мощности пластов, а также хорошая глубинность исследований дают возможность с высокой точностью определить истинное сопротивление относительно низкоомных пород. С помощью индукционного метода можно исследовать сухие, заполненные нефтью или буровым раствором на нефтяной основе скважины. Во всех перечисленных случаях обычные методы электрометрии использовать нельзя.
Метод собственных  потенциалов (СП). По данному методу  в скважине исследуется электрическое поле, создаваемое электродвижущими силами, возникающими под действием различных физико-химических процессов. Главными из них являются диффузионно-адсорбционные Э.Д.С., наблюдаемые при соприкосновении электролитов различной концентрации (глинистый раствор – пластовая вода); фильтрационные Э.Д.С., возникающие на границе скважина – пласт при перемещении электролита под действием избыточного давления; Э.Д.С. окислительно-восстановительных реакций в зоне соприкосновения породы с окружающими пластами и глинистым раствором.
Метод вызванных  потенциалов (ВП). Вызванная поляризация возникает в горной породе при пропускании через нее постоянного электрического тока, который в этом случае называется поляризующим током. После выключения поляризующего тока потенциалы вызванной поляризации  (или вызванные потенциалы) плавно убывают во времени. Вызванная поляризация ионопроводящих сред (песчаники, алевролиты) возрастает с увеличением дисперсности среды и падает с увеличением проницаемости. Это свойство ионопроводящих сред позволяет использовать метод ВП для расчленения разреза, а в благоприятных условиях – для количественной оценки проницаемости. Кроме того, метод ВП позволяет выделить в разрезе породы, обогащенные минералами с электронной проводимостью (сульфиты, графит, каменные угли и т.д.).
Сейсмические  методы. При сейсмическом каротаже упругие волны возбуждаются с помощью взрывов или электрических дуговых разрядов, а время прихода колебаний частотой 50 - 200 Гц измеряется при разном погружении сейсмоприемников по стволу скважины. С помощью сейсмического каротажа определяются пластовые и средние скорости распространения упругих волн, необходимые для интерпретации результатов полевой сейсморазведки. Результаты можно использовать и для документации разрезов по изменению упругих свойств, пористости, плотности пород.
Акустический  метод. В акустическом методе в скважине измеряют время (скорость) распространения и интенсивность затухания упругих волн в горных породах.
Скорость распространения упругих  волн зависит от пористости, сцементированности породы, характера насыщающей жидкости, состава минерального скелета, а также пластовых давлений и температуры.
Газометрия  скважин (Газовый каротаж). При вскрытии продуктивных (газоносных или нефтяных) пластов содержащиеся в порах разрушаемой породы углеводороды переходят в глинистый раствор, который выносит их на поверхность. Метод сводится к извлечению газообразных углеводородов из глинистого раствора (дегазация), определению содержания и химического состава углеводородных газов и определению глубины, к которой следует отнести результаты анализа. Извлечение газа из раствора осуществляется с помощью дегазатора, за счет понижения давления и механического разбрызгивания.
Термические методы. При термических исследованиях в скважине измеряют температуру, величина которой обусловлена естественным тепловым полем Земли, наличием бурового раствора, цемента, физико-химическими процессами в скважине и тепловыми свойствами горных пород. Измерение температуры производится непрерывно с помощью высокочувствительных электрических термометров. Термометрия сважин широко применяется в промышленности для определения высоты подъема цемента за колонной (отбивки цементного кольца). В этом случае используется тепло экзотермической реакции схватывания цемента.
 
Таким образом, наличие разнообразных геофизических методов позволяет изучать геологические разрезы скважин. Самые распространенные из них: электрические, радиоактивные, термические, акустические, геохимические, механические, магнитные. Они различаются в зависимости от физических свойств пород. Сущность любого геофизического метода состоит в измерении вдоль ствола скважины некоторой величины, характеризующейся одним или совокупностью физических свойств горных пород, пересеченных скважиной.
 

1.3. Геоинформационные системы, как средства обработки данных геофизических исследований

Географическая информационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей планете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.
Создание  карт и географический анализ не являются чем-то абсолютно новым. Однако технология ГИС предоставляет новый, более  соответствующий современности, более эффективный, удобный и быстрый подход к анализу проблем и решению задач, стоящих перед человечеством в целом, и конкретной организацией или группой людей, в частности. Она автоматизирует процедуру анализа и прогноза. До начала применения ГИС лишь немногие обладали искусством обобщения и полноценного анализа географической информации с целью обоснованного принятия оптимальных решений, основанных на современных подходах и средствах.
Дистанционное зондирование, системы глобального  позиционирования становятся все более  распространенными, проявляясь подчас в самых неожиданных областях человеческой деятельности. Потенциал роста новых Геоинформационных систем и технологий в настоящее время неисчерпаем.
Будущее за ГИС-технологиями с элементами искусственного интеллекта на базе интеграции ГИС и экспертных систем. Преимущества такого симбиоза вполне очевидны: экспертная система будет содержать в себе знания эксперта в конкретной области и может использоваться как решающая или советующая система.
Особенно  остро необходимость использования  экспертных систем, интегрированных с ГИС, ощущается при расшифровке аэрокосмической информации. Последняя до недавнего времени была недоступной массовому пользователю из-за режимных ограничений, отсутствия технических и программных средств для ее обработки. Анализ аэрокосмической информации на ЭВМ был прерогативой солидных отраслевых центров, имевших специальное оборудование. В настоящее время основные средства, необходимые для обработки и анализа аэрокосмической информации могут разместиться на обычном письменном столе. Это увеличит число специалистов, использующих аэрокосмические системы дистанционного зондирования, будет способствовать широкому внедрению аэрокосмических данных в прикладные отрасли науки и хозяйства.
Современный статус новых компьютерных геотехнологий  определяется крупными государственными программами, зарубежными инвестициями, направленными на широкое использование аэрофотоснимков и космических снимков, цифровых карт, визуализации баз данных.
Эта система  находится в постоянном развитии. Современные технологии чрезвычайно расширяют круг лиц и профессий, использующих электронную картографическую информацию. В большей степени это необходимо тем, кто на основе ГИС принимает серьезные решения, связанные с точными измерениями, проектными работами, навигацией. Необходимость в использовании земельного кадастра возникает и у юристов, специализирующихся на оформлении сделок с недвижимостью. Вот почему приоритетным направлением является геоинформационное образование, создание учебных и обучающих ГИС-систем, утверждение государственных стандартов по специализации "ГИС" для подготовки бакалавров, специалистов, магистров. Такие специалисты требуются: в административно-управленческие органы районов, областей Украины; для управления земельными ресурсами и ведения кадастра; в проектных и строительные организациях, архитектурных управлениях, организациях охраны окружающей среды.
 
Таким образом, производить поиск, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах позволяют геоинформационные системы, которые предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах.
 

1.4. Строение земной коры на территории Александрии

Александрия лежит в междуречье Ингульца и Березовки, почти в  центре Украины. Город расположен на 32° 15' восточной долготы, 48° 30' северной широты, на востоке области, на расстоянии 75 км северо-восточнее Кировограда. Вместе с подчинёнными Александрии посёлками Димитрово, Пантаевка площадь города составляет 6142 га.
По диаметру города проходит автодорога «Кишинёв – Луганск». Через Александрию протекают две крупнейшие реки: Ингулец и Березовка, Березовка впадает в Ингулец на территории города.
Рельеф. Александрия расположена на Приднепровской возвышенности с общим наклоном территории с северо-запада на юго-восток. Рельеф представляет собой преимущественно плато, или возвышенную волнистую равнину расчленённую густой сетью речных долин и балок, а также оврагов. В балках, протянувшихся с запада на восток, южные склоны пологие, а северные крутые, сильно покрыты оврагами, в таких местах открываются древние докембрийские породы.
Средняя высота плато около 200 м  над уровнем моря. Однако наблюдается значительная разница абсолютных высот. Окружают город с трёх сторон высоты, имеющие отметки 136 – 142 м. Именно на них расположены основные промышленные зоны города.
Климат. Климат умеренно континентальный. Лето продолжительное и жаркое, зима короткая, малоснежная. Осадки за год распределяются неравномерно, за летний период выпадает количество осадков 336 мм, за холодный – 177 мм.
Через Александрию с юго-запада на северо-восток проходит ось высокого атмосферного давления разделяющей область на две части по господству различных воздушных масс – северо-западную (лесостепь), влажные массы с Атлантики и северо-восточную (степь), континентальные массы из Азии и предопределяет разнообразие физико-географических условий региона.
В зимние месяцы преобладают северные и северо-восточные ветры. Летом  хозяйничают ветры северные и  северо-западные.
Циклоны (средиземноморские, атлантические и др.) и антициклоны (сибирские, восточные континентальные и др.), часто приводят к резкому похолоданию летом и оттепелям зимой. Такие климатические условия обуславливают очень изменчивую погоду, особенно зимой.
Среднегодовая темпертура воздуха  в Александрии +7.3 – +7.8 С. Преобладают ветры северные, северо-западные и северо-восточные. Среднегодовая скорость ветра составляет 3.9 м/с, влажность воздуха 61 – 65 % (максимальная в декабре – 84 – 86 %, минимальная в августе – 43 – 48 %). Безморозный период длится 246 – 255 дней, а вегетационный составляет 207 – 215 дней.
Летний период – 114 – 130 дней. Температура самого теплого месяца (июля) составляет +20,2 – +21,2 С0, максимальная +39 С0.
Зима длится 110 –119 дней. Средняя температура самого холодного месяца (февраля) составляет – 5,7 ? 6,1 С, максимально низкая – ?35 С.
Гидрология. Сток рек зависит от атмосферных осадков, которые очень изменчивы в разные времена года. Огромное значение играет таяние снега и весенние дожди, поэтому около 70% стока приходится на март - апрель, на июль - август 10%, на осень около 5%, а на зиму 15%. Также большую роль играет подземное питание вод.
Александрия находится в зоне не стойкого увлажнения. Среднегодовое  количество осадков приблизительно 510-530 мм. Неравномерно распределяются осадки в разные сезоны. Их минимум попадает на зиму –14%, максимум на лето – 40%. За теплый период года выпадает 70% от всех атмосферных осадков,в холодный период – 30%.
К поверхностным водам города относятся Ингулец, Бешка, Березовка, Войновское водохранилище на реке Ингулец, затопленные и отработанные карьеры, буроугольные разрезы.
Природа. Природно-климатические условия благоприятны для выращивания озимой пшеницы, кукурузы, сахарных буряков, картофеля и других культур,а также садоводства и овощеводства.
Растительность. Лесная ростительность – дуб, клен полевой, акация, тополь, калина. На территории города находится два лесных массива: Звенигородсктй леснои массив и лесной массив возле Дома ветеранов. Площадь общих насаждений составляет 862,48 га.
Животный мир. Животный мир лесов предоставлен огромным количеством видов: косули, дикие кабаны, зайцы-русаки, ежи, кроты, лесные мыши, летучие мыши, много птиц, в водоемах рыбы-караси, лещи, окуни и т.д.
 
Таким образом, город Александрия находился на пересечении торговых путей из Одессы, Петербурга, Крыма и Новороссийских земель, что отразилось на развитии в городе кустарных производств и торговли.

Вывод раздела 1

 
1. Экологическую политику в Украине определяет Верховная Рада Украины, которая утверждает общегосударственной программы охраны окружающей среды и устанавливает основы использования природных ресурсов.
2. Производить поиск, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах позволяют геоинформационные системы, которые предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах.           
3. Наличие разнообразных геофизических методов позволяет  изучать геологические разрезы скважин. Самые распространенные из них: электрические, радиоактивные, термические, акустические,  геохимические, механические, магнитные. Они различаются в зависимости от физических свойств пород. Сущность любого геофизического метода состоит в измерении вдоль ствола скважины некоторой величины, характеризующейся одним или совокупностью физических свойств горных пород, пересеченных скважиной.
4. Город Александрия находился на пересечении торговых путей из Одессы, Петербурга, Крыма и Новороссийских земель, что отразилось на развитии в городе кустарных производств и торговли.
 
 

РАЗДЕЛ 2 
МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙСРЕДСТВАМИ ГИС

 

2.1. Метод обработки данных рельефа местности по заданной топографической съемке

 
В сферу интересов  топографии входят вопросы содержания топографических карт, методики их составления и обновления, вопросы их точности и классификации, а также извлечения из них различной информации о местности.
Топографическая съемка – это комплекс топографических  работ, выполняемых как на местности, так и камерально (обработка данных, полученных в результате топосъемки). Результатом топографических работ служат карты и планы. Топографическими называются такие съемки, в – которых одновременно с контурной частью плана снимают рельеф. Типичными топографическими съемками являются тахеометрическая и мензульная.
Топографическая съемка – сложный технологический процесс, где взаимодействуют сразу несколько отделов внутри организации-производителя работ. Система полевого кодирования позволяет максимально автоматизировать процесс проведения топографической съемки. После поступления полевых данных в камеральный отдел, съемка приводится к стандартизированному виду. Промышленные ноутбуки и геодезические коммуникаторы позволяют обрабатывать сырые геодезические данные прямо "в поле", а оснащение геодезической бригады беспроводным интернетом дает возможность передавать материалы топографической съемки в группу камеральной обработки максимально оперативно.
Топографическая съемка для нужд проектирования часто  бывает максимально требовательна к применяемому оборудованию. Помимо электронных тахеометров с мощными дальномерами бригада топографов может использовать комплекты GPS приемников, трассоискатели и т.п.
Топосъемка  может быть представленна на бумаге, в электронном виде или как 3D визуализация. Различают топографические работы для составления планов крупных масштабов (1:100, 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000) и мелких (1:10000, 1:25000 и мельче). Топоплан вычерчивается в соответствии с общепринятыми условными знаками, а топосъемка проводится с учетом правил, которые оговорены инструкцией. Однако возможны специфические обмерные работы и условные обозначения.
Топографическая съемка, особенно крупных масштабов, является наиболее востребованным видом геодезических работ. Потребности в ней могут возникнуть при изысканиях, обновлении топокарт, составлении генеральных планов, составлении рабочих чертежей, для решения вертикальной планировки и проектировании ландшафтного дизайна.
На основе топографической съемки возможно построить  цифровую модель местности.
В зависимости  от требуемого масштаба топографической  съемки, сроков, целесообразности и экономической эффективности, используются различные методы: горизонтальной, высотной (вертикальной), тахеометрической, стереотопографической, комбинированной аэрофототопографической съемок, с использованием спутниковой геодезической аппаратуры (приемников GPS и др.), а также сочетанием различных методов.
На нашей  топографической съемке использовались такие топографические обозначения:
 
Таблица 2.1
Легенда карты

Отметки высот

Отдельные кусты

Лиственные леса

Скважина

Полевые и лесные дороги

Горизонтали

Подписи горизонталей в метрах и указатели  направления скатов

Пешеходные тропы 

Прибережная зона

 
Таким образом, подробным изучением видимой физической поверхности суши в геометрическом отношении занимается наука топография. В топосьемках одновременно с контурной частью плана снимают рельеф. Результатами топографических съемок местности являются топографические планы, которые могут быть представлены в графическом виде или в виде цифровой модели местности, что позволяет дальнейшее использование картографической информации в различных отраслях человеческой деятельности.

2.2. Способы представления теплодинамических показателей атмосферы.

Роза ветров — векторная диаграмма, характеризующая  режим ветра в данном месте  по многолетним наблюдениям и  выглядит как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений. Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос аэродромов, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилых массивов и промышленной зоны (с точки зрения направления переноса примесей от промышленной зоны) и множества других хозяйственных задач (агрономия, лесное и парковое хозяйство, экология и др.). Роза ветров, построенная по реальным данным наблюдений, позволяет по длине лучей построенного многоугольника выявить направление господствующего (преобладающего) ветра, со стороны которого чаще всего приходит воздушный поток в данную местность. Поэтому настоящая роза ветров, построенная на основании ряда наблюдений, может иметь существенные различия длин разных лучей.
График среднемесячных (среднедневных) температур показывает изменение средних температур за сутки на протяжении определенного периода. График имеет большое значение при определении экстремум и допустимых температур на данном участке, например для расчета строительных работ.
В данном курсовом проекте температура рассчитывается по данным метеорологических наблюдений в течение месяца. Расчет и построение графика приводятся по данным температуры воды и воздуха, где четко видно изменение температуры суток в течение периода, а также зависимость изменения температуры воды от температуры воздуха.
 
Таким образом, при выполнении множества хозяйственных задач учитывают векторную диаграмму режима ветра в данном месте по многолетним наблюдениям, и график среднемесячных (среднедневных) температур, который показывает изменение средних температур за сутки на протяжении определенного периода, что имеет большое значение для расчета строительных работ.
 

2.3. Цифровая модель местности

 
Существует  несколько определений цифровой модели местности (ЦММ), каждое из которых делает акцент, на каком либо одном аспекте изучения географического пространства. Например, одно из определений: Цифровая модель местности – цифровое представление пространственных объектов, соответствующих объектовому составу топографических карт и планов, используемое для производства цифровых топографических карт. Или следующее определение: Цифровая модель местности - цифровая форма представления земной поверхности в виде сети (матрицы) высот или списка трехмерных координат X , Y , Z.
Кроме того, в качестве синонима часто используется и термин – цифровая модель рельефа. Ни одно из приведенных определений не позволяет использовать цифровую модель местности в качестве универсальной информационно-математической основы, так как каждое из них направлено на однокомпонентную обработку данных без учета особенностей интеграции различных типов информации и ни одна из описываемых таким образом моделей не обладает свойством интеллектуальности.
Для того чтобы  результаты вычислительных экспериментов, проводимых при решении этих задач, соответствовали необходимой точности, цифровая модель местности должна в наибольшей степени соответствовать реальной земной поверхности.
Поэтому полное определение ЦММ будет выглядеть  так: ЦММ - это совокупность множеств метрической, атрибутивной, семантической, параметрической информации и класса операций преобразования над этими множествами.
Основными принципами объектной модели являются: абстрагирование, инкапсуляция, модульность, иерархичность, типизация, параллелизм и сохраняемость.
С точки зрения реализации объектная модель обладает рядом преимуществ. Во-первых, она позволяет в полной мере использовать возможности современных языков программирования, например, таких как С++. Во-вторых, применение таких моделей существенно повышает уровень унификации разработки и пригодность ее повторного использования, что становится особенно важным при хранении большого количества объектов ГИС. В-третьих, использование объектной модели приводит к построению систем на основе стабильных промежуточных описаний, что упрощает процесс внесения изменений, в результате чего модель может изменяться в соответствии с развитием объекта моделирования. В-четвертых, объектная модель уменьшает громоздкость разрабатываемой системы. И, наконец, объектная модель ориентирована на человеческое восприятие.
Цифровая  модель местности – это, прежде всего, пространственный каркас, который служит основой для решения ряда задач, а потому ЦММ должна обладать: возможностями  построения и визуализации аналитической  трехмерной топографической поверхности; математическим аппаратом моделирования процессов в трехмерном географическом пространстве.
Исходя из этого определения, ЦММ содержит цифровую модель рельефа (ЦМР), как необходимую платформу для всего остального множества объектов.
 
Таким образом, совокупностью множеств метрической, атрибутивной, семантической, параметрической информации и класса операций преобразования над этими множествами является ЦЦМ, которая описывается с помощью задания ее логической и физической структуры. Она обладает такими принципами как абстрагирование, инкапсуляция, модульность, иерархичность, типизация, параллелизм и сохраняемость, что делает работу с топографической картой более быстрой и не сложной.
 

Вывод раздела 2

 
Подробным изучением видимой физической поверхности суши в геометрическом отношении занимается наука топография. В топосъемках одновременно с контурной частью плана снимают рельеф. Результатами топографических съемок местности являются топографические планы, которые могут быть представлены в графическом виде или в виде цифровой модели местности, что позволяет дальнейшее использование кортографической информации в различных отраслях человеческой деятельности.
При выполнении множества хозяйственных задач учитывают векторную диаграмму режима ветра в данном месте по многолетним наблюдениям, и график среднемесячных (среднедневных) температур, который показывает изменение средних температур за сутки на протяжении определенного периода, что имеет большое значение для расчета строительных работ.
Совокупностью множеств метрической, атрибутивной, семантической, параметрической информации и класса операций преобразования над этими множествами является ЦЦМ, которая описывается с помощью задания ее логической и физической структуры. Она обладает такими принципами как абстрагирование, инкапсуляция, модульность, иерархичность, типизация, параллелизм и сохраняемость, что делает работу с топографической картой более быстрой и не сложной.
 
 

РАЗДЕЛ 3 
ОБРАБОТКА ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СРЕДСТВАМИ ГИС

 

3.1.Моделирование 3D рельефа местности по заданной топографической съемке

 
Используя топографический  план, представленный в приложении А, моделируем 3D рельеф местности с помощью программы AutoCad.
Для отчерчивания контуров горизонталей местности используем инструмент Polilyne на панели Draw.
Каждая горизонталь  имеет высоты, различающиеся между  собой по всей ее длине. Чтобы поднять  высоты на заданную высоту, необходимо использовать относительные координаты. Для этого необходимо выделить горизонталь, которую желаем поднять на определенную высоту, и выбрать команду Move на панели Modify.
 

Рис. 3.1 Обрисовка изолиний
 
После того, как все горизонтали подняты  на соответствующую высоту, применяем команду Draw – Modeling – Loft. Данная команда позволяет создать 3D модель рельефа заданной местности.
 

Рис. 3.2. 3d модель рельефа местности
 
Таким образом: 3D модель заданной местности строится с помощью программного продукта AutoCAD, где на изображенном рельефе наглядно видно рельеф вогнутый (отрицательный).
 

3.2. Построение схемы геологической структуры суши и акваторий, в 3D модели рельефа заданной местности

 
Геологический разрез – сечение участка земной коры вертикальной плоскостью с изображением на нем геологических факторов, характеристик, расположения слоев горных пород  и условия их обводнения.
Скважина  – цилиндрическая выработка, пройденная буровым инструментом в горной породе.
Строим мост. Выбираем глубину бурения 10м так как и нженерная геология для линейных сооружений (ж.д. дороги, авто дороги, газопроводы) гласит: для изысканий  линейных сооружений скважины выбираются с определенным шагом от 30 до 300м. в зависимости от сложности сооружения и рельефа. Исходя из проектируемой глубины заложения сооружений, глубина скважин обычно составляет 5-10м.
Для построения ГР выбираем на местности 6 точек бурения. Данные скважины находятся на одной  прямой.
 

Рис 3.3. выбор 6 точек бурения на топоплане
 
Вместе с  определение скважин происходит процесс получения информации на какой же высоте будит их местонахождения. Определив высоты преступаем к самому разрезу плоскости. Разрезав объект можно увидеть плоскость с определенными вершинами, так как скважены находятся на разной высоте и глубине то и логическим шагом будет процентное распределение глубин определение вершин на которых будут находится скважены. Но прежде чем начать бурение определяем какова прослойка почв нашего участка и какого ее процентное соотношение.
По скважинам  имеются следующие данные о мощности слоев залегающих пород:
 
Таблица 3.1
Типы почв и мощность их залегания в выбранных скважинах
1
2
3
4
5
6
Тип грунта
% сод-ие
Тип грунта
% сод-ие
Тип грунта
% сод-ие
Тип грунта
% сод-ие
Тип грунта
% сод-ие
Тип грунта
% сод-ие
Н1
20%
Н1
40%
Н1
30%
Н1
15%
Н1
25%
Н1
30%
Н2
15%
Н2
10%
Н2
15%
Н2
20%
Н2
5%
Н2
30%
Н3
35%
Н3
30%
Н3
50%
Н3
25%
Н3
40%
Н3
15%
Н4
30%
Н4
20%
Н4
5%
Н4
40%
Н4
30%
Н4
25%

 
В таблице  Н1 – песок мелкозернистый, Н2 –  суглинок, Н3 – известняк, Н4 – гранит в общем виде.
 
Таблица 3.2
Мощность залегания типов  почв
Высота 0
2
4
3
1.5
2.5
3
           
3,5
3
5
2.5
4
1.5
3
2
0.5
4
3
2.5

 
Данные по геологическому разрезу  представлены в следующих таблицах:
 
Таблица 3.3
Скважина 0(Абсолютная отметка устья 90 м)
Абсолютная отметка,м
Глубина от устья,м
Мощность слоя,м
Литологический разрез,м
Описание пород
90
2
2

песок мелкозернистый
88
3.5
1.5

Сулгинок
86.5
7
3.5

Известняк
83
10
3

гранит в общем виде

 
 
 
 
Таблица 3.4
Скважина 1(Абсолютная отметка устья 87.7м)
Абсолютная отметка,м
Глубина от устья,м
Мощность слоя,м
Литологический разрез,м
Описание пород
87.7
4
4

песок мелкозернистый
83.7
5
1

сулгинок
82.7
8
3

известняк
79.7
10
2

гранит в общем виде

 
Таблица 3.5
Скважина 2(Абсолютная отметка устья 84.8м)
Абсолютная отметка,м
Глубина от устья,м
Мощность слоя,м
Литологический разрез,м
Описание пород
84.8
3
3

песок мелкозернистый
81.8
4.5
1.5

Сулгинок
80.3
9.5
5

Известняк
75.3
10
0.5

гранит в общем виде

 
Таблица 3.6
Скважина 3(Абсолютная отметка устья 85.8м)
Абсолютная отметка,м
Глубина от устья,м
Мощность слоя,м
Литологический разрез,м
Описание пород
85.8
1.5
1.5

песок мелкозернистый
84.3
3.5
2

Сулгинок
82.3
6
2.5

Известняк
79.8
10
4

гранит в общем виде

 
Таблица 3.7
Скважина 4(Абсолютная отметка устья 87 м)
Абсолютная отметка,м
Глубина от устья,м
Мощность слоя,м
Литологический разрез,м
Описание пород
87
2.5
2.5

песок мелкозернистый
84.5
3
0.5

Сулгинок
84
7
4

Известняк
80
10
3

гранит в общем виде

 
Таблица 3.8
Скважина 5(Абсолютная отметка устья 90.8м)
Абсолютная отметка,м
Глубина от устья,м
Мощность слоя,м
Литологический разрез,м
Описание пород
90.8
3
3

песок мелкозернистый
87.8
6
3

Сулгинок
84.8
7.5
1.5

Известняк
83.3
10
2.5

гранит в общем виде

 
ГР строится по данным полученных таблиц, используя  инструменты Polyline, Line, Hatch, Multiline Text:
 

Рис. 3.4. Геологический разрез слагающих пород
 
Таким образом: при построении ГР участка земной коры изучаются свойствами слагающих пород, их мощности, геологическими факторами. С помощью данного ГР видно залегание каждого типа пород, глубина скважины и каждого типа почв.
 

3.3 Создание розы ветров заданной местности

 
При построении розы ветров учитывалось направление  ветра за 31 исследуемый день, в каждом из которых проводилось по 4 замера. Рассчитывая розу ветров, я использовал направления: Север, Северо – Восток, Восток, Юго – Восток, Юг, Юго – Запад, Запад, Северо – Запад. Соответственно полный круг розы ветров составляет 360°. Тогда север соответствует 0° и 360°, Восток  – 90°, Юг  –180°, Запад – 270°. Поделив весь круг из 360° на 8 частей получим, что он состоит из 8 частей по 45°, а поделив еще на 8 получим круг из 16 частей по 22,5°.
С помощью  функции Если (), выбранную из списка функций Excel, записываем условие для каждого из восьми направлений ветра.
Сравнивая все 124 замера, т.е. 31 исследуемый день, получим принадлежность каждого из направлений ветра к определенному диапазону. Тогда, подсчитав сумму повторяемости каждого направления ветра за месяц, получим данные, по которой и будет строиться роза ветров. Полная таблица данных приведена в Приложении Б. Данные о првторяемости направлений ветра представлены в таблице 9.
 
Таблица 3.9
Направление ветра
направление
С
35
СВ
23
В
19
ЮВ
0
Ю
23
ЮЗ
7
З
7
СЗ
6

 
Выделив ячейки суммы повторяемости каждого  ветра за месяц, а также названия диапазонов 8-ми ветров, строим график. Подписав диаграмму и введя все необходимые данные, получили график розы ветров.
 

Рис. 3.5. Диаграмма розы ветров
 
Из предоставленных данных и розы ветров видно, что в данный период преобладают ветра северного, восточного, южного и северо-восточного направления.
 
Таким образом, роза ветров строится по данным направления ветра, позволяет определить направление ветра в определенный день месяца, что имеет большое значение при расчете и проведении определенного рода мероприятий.
 

3.4. Разработка и анализ графика среднемесячной (среднедневной) температуры для заданной местности

 
По данным температуры воды и воздуха строим график среднемесячных температур. Для этого используем Microsoft Escel. Подсчитываем среднее арифметическое температуры воды и воздуха по каждому дню, затем, выделив все данные для температуры воды и воздуха, строим график. Полная таблица данных приведена в Приложении В.
 
 

Рис. 3.6 График среднедневных температур воды и воздуха
 
Таким образом, график среднемесячных температур строится по данным температуры воды и воздух, на котором видны температуры, а также их зависимость.
 

3.5. Создание связей между основной моделью рельефа местности и теплодинамическими показателями атмосферы

Методика оценки инженерной обстановки при гидродинамической аварии позволяет выполнить оценку параметров зоны наводнения (затопления) и волны прорыва и воздействия этой аварии на работу объекта экономики, его персонал и население.
Рассмотрим  две методики на примере расчета  типовых задач.
Определение параметров волны прорыва и зоны затопления при прорыве плотины водохранилища.
3.5.1. Задача. Объем водохранилища W=70 106(м3), ширина прорана В3=80(м), глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н=50(м), средняя скорость движения волны прорыва (попуска) V=3(м/с). Определить параметры волны прорыва (попуска) на расстоянии R=50(км) от плотины до объекта экономики при ее разрушении.
 
Решение:
    Время подхода волны прорыва (попуска) на заданное расстояние (до объекта).

    Высота волны прорыва (попуска)
По табл. А3 при R=50(км) находим коэффициент m=0,15 и тогда

    Время опорожнения водохранилища:

Значение N по табл. А.4 при Н=50(м):
N=350(м3/с 1м).
Тогда

    Продолжительность прохождения волны прорыва (попуска) t до объекта на расстоянии R и время опорожнения водохранилища Т
По табл. А.3 при R=50(км) определим коэффициент m1=2,6:

Ответ: параметры  волны прорыва (попуска):
Высота волны  прорыва (попуска) h=7,5(м);
Время подхода  волны прорыва (попуска) tпр=4,63(ч);
Время опорожнения  водохранилища T=0,694(ч);
Продолжительность прохождения волны прорыва (попуска) t=1,804(ч).
3.5.2. Задача. В результате весеннего половодья произошел подъем уровня воды в реке Козинка, через которую наведен железобетонный мост. Близь реки расположен пос. Шепелевка, и недалеко от него имеется водохранилище с плотиной. После переполнения водохранилища и прорыва плотины через проран в ней с параметром в безразмерном виде - В=0,65 началось резкое увеличение уровня воды в р. Козинка, и гидропоток воды  устремился  к пос. Шепелевка. Известны высота уровня воды в верхнем бъефе плотины Н0=85(м), удаление створа объекта от плотины L=5(км), гидравлический уклон водной поверхности реки i=2 10-3, а также высота месторасположения объекта hм=2,5(м), максимальная высота затопления участка местности (поселка) по створу объекта hзат=8(м) и высота прямоугольника, эквивалентного по площади смоченному  периметру в створе объекта, hcp=5,5м. Объект экономики: здания и склады – кирпичные; оборудование – крановое 15т.: кабель подземный. В поселке 75 шт. 5-ти этажных ж/б домов, их фундаменты – свайные. В каждом доме проведены трубы газоснабжения. В поселке проходит дорога с асфальтобетонным покрытием. Определить параметры волны прорыва – высоту, скорость  и степень возможных разрушений на объекте и в поселке.
 
Решение:
Высота волны  прорыва 

Из табл. А.5 для В=0,65, H0=85(м), i=2 10-3, находим А1=320, В1=166. Тогда

Скорость  волны прорыва:

Из табл. А.5 для В=0,65, H0=85(м), i=2 10-3, находим А2=61, В2=52. Тогда

Время прихода  гребня (tгр) и фронта (tфр) волны прорыва.
Определяем  по табл. А.7 при H0=85(м), L=5(км), i=2 10-3, что tгр=1,1ч=66(мин) и tфр=0,1ч=6(мин).
Время (продолжительность) затопления территории объекта:

Коэффициент ? находим по табл. А.6 при H0/h0=85/8=10,6, т.е. при H0= 10h0 и отношении iL/H0=2•10-3 5000/85=0,118. Следовательно, при
iL/H0=0,118 и H0= 10h0 по табл. А.6 коэффициент ? найдем методом интерполяции:

Тогда

Возможные разрушения волны прорыва находят по табл. А.2 при h=4,45(м) и V=0,858(м/с) = 0,9(м/с)
      На объекте: здания получат среднее разрушение, склады – сильное разрушения
      В поселке: мост и дороги получат сильные разрушения, дома- среднее разрушение.
Ответ: параметры  волны прорыва (попуска)
h=4,452(м),
V=0,858м/с,
tгр=1,1ч,
tфр=0,1ч,
tзат.=7,09ч.
 
Таким образом, в ходе рассмотрения методик были изучены способы и формулы  расчета параметров волны прорыва  и степени разрушения элементов объекта экономики.
 

3.6. Рассмотрение и расчет геофизических показателей заданного водного объекта

Задание:
Теоретически  рассчитать объем озера на следующий  год. Разработать схему контроля изменения объема воды в течении  года (по кварталам). Произвести анализ полученных результатов.
Цель регулирования  водного баланса озера сводится к следующему:
    обеспечение наиболее оптимального уровенного режима в бассейнах озера;
    обеспечение гидрохимического режима озера, гарантирующего сохранение химического состава.
По результатам  расчетов составляются прогнозы водного  баланса для трех возможных по водности условий: для засушливого  года; для дождливого года; для среднего по водности года.
В данном варианте все расчеты будут проводиться  для года сильной водности.
 
Таблица 3.10
Исходные  данные и расчет объема озера
Поверхностный  сток
1 квартал
6
6 0.5=3
6 0.3=1.8
2
5
2 квартал
5
5 0.5=2.5
5 0.3=1.5
3
2
3 квартал
7
7 0.5=3.5
7 0.3=2.1
3
6
4 квартал
5
5 0.5=2.5
5 0.3=1.5
5
1

Далее рассчитываем объем озера  в каждом квартале:
Объем озера=(Осадки + Грунтовые воды + Поверхностный сток) – (Испарение + Забор воды)
V1=(6+3+1.8) – (2+5)=3.8(ед.куб.)
V2=(5+2.5+1.5) – (3+2)=4(ед.куб.)
V3=(7+3.5+2.1) – (3+6)=3.6(ед.куб.)
V4=(5+2.5+1.5) – (5+1)=3(ед.куб.)
Определяем средний объем озера  за год:
Vср.=( 3.8+4+3.6+3)/4=3.6(ед.куб.)
 
Таблица 3.11
Зависимость глубины озера от его объема
Средний объем 
1
10
2
11
3
12
4
13
5
14
6
15
7
16
8
17
9
18
10
19
11
20
12
21
13
22
14
23
15
24

 
Критерии  оценки объема озера в зависимости  от уровня шкалы представлены в Таблице 11.
 
Таблица 3.12
Критерии оценки объема озера
Минимальный критический объем
Минимальный объем озера для потребления
10см
Оптимальный объем для потребления
25см
Максимальный объем для потребления 
50см
Максимальный критический объем
70см

 
Из таблицы 10 – Зависимость глубины озера от его объема находим, что при объеме озера приблизительно 12 ед.куб. шкала показывает глубину 21см. Отсюда составляем пропорцию:
 
1) 3.8 ед.куб. – 21(см)
4 ед.куб. – Хсм.
Х=(4•21)/3.8=22.1(см)
2) 4 ед.куб – 21(см)
3.6 ед.куб – Хсм
Х=(3.6•21)/4=18.9(см)
 
3) 3.6 ед.куб – 21(см)
3.8 ед.куб – Хсм
Х=(3.8*21)/3.6=22.2(см)
 
Таким образом, объем озера в первом квартале составил 3800(м3), а во втором 4000(м3). Уровень водомерной рейки на стационарном гидрологическом посту при этом оказался на отметке 22.1(см), что по критерию оценки объема озера близко к оптимальному объему для потребления. В третьем квартале объем воды остался прежним и составил 3600 (м3). Между вторым и третьим кварталом уровень водомерной рейки оказался на отметке 18.9(см). В четвертом квартале объем составил 3800 (м3). Отметка на рейке показала 22.2(см). В целом, в течении года объем воды в озере был предельно нормальным и находился на уровне оптимального объема для потребления
 

3.7. Русловые процессы – расчет по заданной местности

 
Для расчета  русловых процессов большое значение имеет рассмотрение процесса переноса частиц реки. Первой стадией перемещения наносов является отрыв их от дна, что совершается подъемными силами, возникающими вследствие асимметрического обтекания лежащих на дне частиц. Второй стадией является вовлечение частиц внутрь потока и перенос их путем обратного подъема падающих частиц, что обусловлено процессами турбулентного перемешивания.
Существует  проблема в отношении статистического  характера движения наносов. Во-первых, отдельные частицы отличаются друг от друга и размерами, и формой, и размещение среди других частиц. Во-вторых, и сама скорость потока, турбулентность которого мы подразумеваем, пульсирует, т.е. изменяется в данной точке во времени, и это изменение имеет характер непрерывного случайного процесса.
При моделировании  руслового процесса необходимо учитывать  его характеризующие физические величины: жидкий и твердый расход, ширину потока, среднюю по сечению глубину потока, средний диаметр наноса, гидравлическую крупность, поверхностный уклон, динамическую скорость, начальную скорость влечений наносов, среднюю скорость потока и среднюю расходную концентрацию наносов.
Найденные по карте параметры для расчета  русловых процессов:
- уклон русла  реки : ;
- средняя  высота русла : h = 86.25 м;
- ширина  потока:  b=95.09 м;
- для обычных  речных наносов параметр а=3/2.
Также даны:
- неизвестная  безразмерная постоянная: С=1/3 ?1/5;
- ускорение  силы тяжести: g = 9.78 м/с2 ;
- кинематический  коэффициент вязкости: =1.2;
- средний  диаметр наноса: D = 0.30;
 
1) Жидкий  расход q :
Для определения  жидкого расхода необходимо рассчитать скорость турбулентного режима: , где - кинематический коэффициент вязкости.


2) Твердый  расход р: 
3) Гидравлическая  крупность:  , = 2(см/с)
4) Динамическая  скорость: , , =1.95
5) Начальная скорость влечений наносов ,
6) Средняя  скорость потока и средняя  расходная концентрация наносов 
 
Таким образом, рассчитаны параметры, необходимые для моделирования руслового процесса. В связи с скоростью влечений наносов, равной 49 см/с возможен процесс меандрирования, т.к. данная скорость не слишком высока, чтобы не остановиться перед препятствием и образовать наносы частиц.

3.8. Создание связей между основной моделью графика местности и теплодинамическими показателями атмосферы

В AutoCAD с помощью функции Hyperlink (Гиперссылка) на панели Insert (Вставка) связываем теплодинамические показатели атмосферы, а именно розу ветров и график среднесуточных температур, с созданной 3D моделью рельефа местности.
 

Рис. 3.7 Диалоговое окно Insert Hyperlink
 
Для этого  загружаем с помощью кнопки Brose (Загрузить) соответствующие документы, затем правой кнопкой мышки нажимаем на выбранной фигуре и открываем документ:
 

Рис. 3.8 Открытие необходимого документа
 

Рис. 3.9. Роза ветров
 
Также делаем гиперссылку на геологический разрез, выбирая другую фигуру для открытия документа.
 
Таким образом, с помощью функции Hyperlink осуществляется связь между разработанных в программной среде Microsoft Exсel, теплодинамическими показателями атмосферы и моделью рельефа заданной местности.

Вывод раздела 3

3D модель заданной местности строится с помощью программного продукта AutoCAD, где на изображенном рельефе наглядно видно рельеф выпуклый (положительный) и вогнутый (отрицательный).
При построении ГР уч
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.