Введение к работе
Актуальность проблемы. Королевство Непал - преимущественно аграрная рана. С 1960-х г.г. в Непале в связи с принятием законов об аграрной реформе юисходят существенные социально-экономические изменения. Основное іимание в экономике уделяется отраслям инфраструктуры — транспорту, .ергетнке, сельскому хозяйству, в том числе ирригации. Благодаря щионалыюму капиталу, иностранным инвестициям и займам при техническом действии государств-участников ООН в Непале интенсивно ведется іанспортное, энергетическое, гидротехническое и водохозяйственное роительство, развитие которых тесно связано с использованием водных :сурсов.
Непал богат водными ресурсами. На его территорию выпадает большое їличество дождевых осадков (до 2600 мм в год), а речная сеть состоит из более тысяч естественных водотоков, основная часть которых берет свое начало в .ісокогорье Гималаев. Все это способствует формированию в стране весьма тгоприятных условий для строительства комплексных речных гидроузлов, в істав которых, как правило, входит ГЭС. К настоящему времени в Непале іеденьї в эксплуатацию ГЭС Панаути, Марсянгди, Трисули, Сун Коси, улекхани 1 и 2. С начала 1990-х г.г. Департаментом водного хозяйства равительства Непала и его энергетической компанией осуществляется роительство значительного количества речных гидроузлов с щроэлектростанциями малой и средней мощности (от 1 до 50 МВт), в том числе ЭС Кали Гандаки, Арун, Карнали, Кулекхани 3, Будхи Гандаки и др.
Одной из важнейших проблем современного строительства на реках іляєтся гидрологическая безопасность, обеспечиваемая комплексом работ, слючающих в себя расчеты, научные исследования и техническое обследование ідроузлов, и направленных на повышение эксплуатационной безопасности :чпых сооружений в целом.
Научный и практический интерес к вопросам гидрологической безопасности ідротехнических и транспортных сооружений в Непале имеет серьезные мювания, так как в последние десятилетия катастрофические наводнения, .вванные проливными муссонными дождями, причинили значительный атсриальный ущерб народно-хозяйственным объектам страны. В отдельных іучаях основной причиной эксплуатационных сложностей в условиях сстремальных гидрологических явлений стала недостаточная пропускная юсобность водосбросных и водопропускных устройств, вследствие ^совершенной оценки максимального стока. Поэтому при проектировании ідротехнических сооружений наиболее ответственным становится вопрос равильного определения расчетного максимального расхода воды. Недостаточный учет особенностей формирования максимального стока и шибочное назначение расчетных максимальных расходов заданной вероятности ревышения в одних случаях приводят к излишнему удорожанию стоимости эоружений, а в других - являются причиной аварийных ситуаций или даже азрушений речных сооружений.
В настоящее время в Непале расчеты максимального дождевого стс выполняются по материалам наблюдений за максимальными расхода; дождевых паводков, а также по данным наблюдений на реках-аналогах и другими методами - в случае отсутствия данных гидрометрических наблюдет Учитывая недостаточную гидрологическую изученность территории Непала, ч выражается в отсутствии необходимого числа и состава многолетних дани гидрологических наблюдений, и несмотря на определенные успехи в облас анализа экстремального стока рек (Б. Ф. Перевозников, П. Ч. Джа), вопр инженерного расчета максимального стока остается до конца не решенным требует дальнейших исследований. Поэтому для обеспечения потребност гидротехнического строительства в Непале до настоящего времени актуальн является проблема совершенствования методики расчета максимальных расхо; воды, отвечающей требованиям достаточной теоретической обоснованности основывающейся на имеющихся данных гидрологических и метеорологическ наблюдений.
Цель работы заключается в совершенствовании региональной методи расчета максимального стока для проектирования новых и реконструкн существующих гидротехнических сооружений Непала на основе имеющи> материалов гидрометрических и метеорологических наблюдений за период 19( 1995г.г. и современных достижений в области расчета максимального стока.
Для достижения намеченной цели в рамках настоящей диссертационн работы было предусмотрено решение следующих задач:
исследовать условия формирования максимального стока рек Непа уточнить физико-географическое районирование территории и выполнить анаг современного состояния водных ресурсов страны;
обосновать метод расчета максимального стока рек Непала;
провести оценку статистических параметров временных ря/ максимальных расходов воды рек Непала, исследовать пространствен] временную изменчивость и распределение максимального стока по высоте территории; выполнить гидрологическое районирование территории Непала условиям формирования максимального стока;
изучить синоптические условия формирования максимального сто исследовать характеристики максимальной интенсивности дождевых осадков, распределение по территории и высоте и на этой основе предложить расчета зависимости для оценки максимумов стока редкой повторяемости.
Научная новизна диссертации заключается в том, что на основе широке анализа и обобщения имеющихся материалов наблюдений на метеорологичесь и гидрологических станциях Непала и результатов предшествую!! исследований максимального стока, изучения влияния на максимальный ст физико-географических факторов с использованием методов теории вероятное и математической статистики получены следующие результаты: на территории Непала впервые выделено 22 гидрологических райо относительно однородных по характеру динамики максимального стока рек, > позволило для 85% пунктов наблюдений осуществить восстановление ря; максимальных расходов;
определены статистические параметры временных рядов максимальных ;ходов на реках Непала;
получены региональные эмпирические зависимости характеристик и раметров максимального стока от основных стокоформирующих факторов, именение которых целесообразно при отсутствии данных наблюдений в створе оектируемого гидросооружения;
разработаны картограммы распределения по территории страны наиболее жных характеристик максимального водного режима рек; предложена методика и расчетная зависимость для оценки максимумов стока дкой повторяемости.
Практическое значение работы заключается в получении достаточно лных гидрологических характеристик максимального стока рек Непала, в том еле в форме удобной для практического использования в проектной и сплуатационной работе. Разработанная методика может применяться в актике гидротехнического и водохозяйственного проектирования, при анировании рационального использования водных ресурсов, защите земель от воднений, а также при уточнении нормативных и справочных документов по дрологическим расчетам в условиях Непала.
Достоверность полученных результатов обоснована большим объемом ходной гидрометеорологической информации, ее статистическим анализом, а кже сопоставимостью полученных результатов с материалами фактических блюдений.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на ;твертом Международном конгрессе «Вода: экология и технология. г)квагск-ЮО» (Москва, 2000г.), Международной научно-практической конференции "ехнология энергосбережения, строительство и эксплуатация инженерных істем» (Санкт-Петербург, СПбГТУ, 2000г.), на научно-технических шференциях МГУП (1998, 1999 и 2000г.г.) и заседаниях кафедры Комплексного пользования водных ресурсов МГУП.
Публикации. По материалам диссертации в 1998-2000г.г. опубликовано 5 :чатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, :тырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения, эдержание диссертации изложено на 167 страницах машинописного текста, в їм числе 20 таблиц, 36 рисунков. Список использованных литературных ;точников насчитывает 111 наименований, из них 23 зарубежных авторов, риложение состоит из таблиц на 15 страницах.