Исследовательская работа "Физические параметры реки Буй"

Администрация муниципального образования «Бичурский район»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Буйская средняя общеобразовательная школа»

Оценка физических характеристик реки Буй

Выполнила: Шубина Валерия

Ученица 8 класса

Руководитель: Серявина

Любовь Константиновна

Учитель физики

2019 г

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………….3

Глава 1.Характеристика реки Буй………………………………………………………………

Глава 2. Методика исследования……………………………………………………………….

2.1. Определение площади поперечного сечения реки

2.2.Определение скорости течения реки

2.2.1.Определение поверхностной скорости течения реки

2.2.2.Определение средней скорости по максимальной поверхностной скорости

2.3. Измерение расхода воды реки

2.3.1. Измерение расхода воды поверхностными поплавками

2.3.2. Измерение расхода воды по средней скорости

Глава 3. Оценка физических показателей реки Буй

3.1 Определение скорости течения реки Буй

3.2 Определение температуры воды

3.3 Определение площади поперечного сечения реки Буй

3.4 Определение стока реки Буй

Заключение

Приложение 1. Определение скорости течения реки

Приложение 2. Оценка физических свойств речной воды

ВВЕДЕНИЕ

У каждого человека в детстве были и есть своя речка, лес, родник, поле. С них и начинается Родина. Река - один из самых интересных объектов живой природы. Она живет своей богатой событиями жизнью, и жизнь эта длится многие сотни и даже тысячи лет. Я живу в селе Буй Бичурского района Республики Бурятия, где протекает река Буй. Я люблю отдыхать на берегу реки, купаться в летнее время года. В зимнее время на реке образуется чистый лёд, и мы катаемся на коньках. Во время отдыха на берегу, мы часто задавали вопросы: сколько воды, благодаря нашей речки попадает в Байкал. И мы решили ответить на этот вопрос.

Цель работы: определить годовой сток воды реки Буй

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

 1) провести измерения скорости течения и температуру воды;

2) измерить глубину реки ;

3) вычислить сток реки;

Актуальность изучаемой проблемы очевидна.

Объект исследования: река Буй (в пределах с.Буй, Бичурского района, Республики Бурятия)

Предмет исследования: физические характеристики реки Буй.

Методы исследования:

1. Эмпирические: измерение, вычисление.

2. Сравнительный анализ.

3. Статистическая обработка информации.

4. Картографический анализ

Новизна исследования: физические исследования реки Буй вносят значительный вклад в мониторинг водоема, который входит в бассейн озера Байкал. Нами вычислено, какой объём воды приносит река Буй в озеро Байкал.

Практическая значимость: Результаты, полученные в ходе проведенных работ, находят свое практическое применение. Использование данных на уроках природоведения и географии. Результаты данной работы помогут предпринимателю Кабытову В.В. при восстановлении поливочной канавы в селе Буй.

Глава 1. Физико-географическое положение села Буй и его окрестностей

Республика Бурятия, на территории которой находится село Буй, занимает значительную часть юга Восточной Сибири и характеризуется мощными горными хребтами и обширными, глубокими и иногда почти замкнутыми межгорными котловинами. Практически на всей территории преобладают сильно расчлененные горы, равнинные поверхности встречаются лишь в тектонических впадинах и долинах крупных рек. Площадь гор более чем в 4 раза превышает площадь, занимаемую низменностями. Для Республики Бурятия характерна значительная приподнятость над уровнем моря. Самой низкой отметкой является уровень озера Байкал – 456 метров в тихоокеанской отметке, а наиболее высокой – покрытая ледниками вершина Мунку-Сардык в Восточных Саянах – 3491 метр над уровнем моря[6]. 

Село Буй располагается в восточной части Бичурского района Республики Бурятия. Точные географические координаты составляют 50 º38 ׳ северной широты и 107 º 58׳ восточной долготы. Село располагается вдоль реки Буй. На севере располагается обширная речная долина реки Хилок, а на юге отроги Малханского хребта. Абсолютная высота местности у уреза воды реки Буй составляет 631м. Уровень воды реки Хилок при этом равен 628 метрам у села Поселье.

Максимальная температура воздуха летом достигает + 45ºС в тени, минимальная температура воздуха - 52 ºС. В основном преобладает северный ветер.

Источником питания реки Буй в летний период являются дождевые осадки и подземные воды. В зимний период подземные и грунтовые воды. По типу водного режима река

относится к горному типу. Для нее характерны, высокое весеннее половодье и

низкий сток в остальное время года. В питании реки преимущественное значение

имеют снеговые воды. Длина реки Буй измерена с помощью прибора курвиметра по карте Республики Бурятия с масштабом 1:15000000см

Раздел 2.Теоретическая база исследования. Методы исследования.

2.1 Измерение скорости потока.

При выборе места для измерения воды надо учитывать следующие условия: русло реки на протяжении не менее четырехкратной ширины реки должно быть однообразным, прямолинейным. Для измерения скорости течения обычно применяют гидрометрические вертушки или поверхностные (также глубинные) поплавки. [ ]

2.2 Наблюдения за расходом воды.

Основным показателем водности реки определяемым в результате непосредственных измерений является расход воды (Q, м3/с) – количество воды, проходящее через живое сечение потока в единицу времени: Q=F*Vср, где Vср- средняя скорость течения в живом

сечении, м/с; F- площадь живого сечения, м2. [ ]

2.3 Наблюдения за температурой воды

Наблюдение за температурой воды производятся на гидрологических постах с помощью

Электронного термометра. Термометр может измерять температуру воды в диапазоне от -0,8 до 1,2ºС с точностью до 0,01ºС [ ]

2.4 Наблюдения за температурой воздуха.

Наблюдения за температурой воздуха производятся по сухому термометру. Наблюдения производятся у уреза воды вблизи гидрологического поста. []

Раздел 3. Гидрометеорологические исследования реки Буй.

3.1 Измерение температуры воды и температуры воздуха

Температуру воды в реке определяли электронным термометром, как на поверхности воды, так и на разных глубинах. Держали термометр в воде в течение 5 минут.

В результате турбулентности движения воды в реке температура придонного и поверхностного слоя почти одна и та же. tср=-0,3°С, температуру воздуха t= -2,6°С. Замеры делали 11.11.2018 г . Река затянута льдом по берегам на 1 м.

3.2 Определение площади поперечного сечения реки Буй

    Площадь живого сечения определили, измерив ширину реки и её среднюю глубину . Для этого поперёк реки натянули размеченную на метры веревку. Двигаясь вдоль нее, через каждый 4 метра измеряли размеченным на сантиметры шестом глубину промерных точек. Замеры делали 15.08.2018.

Таблица 1.

Площадь живого сечения F будет равна:

F= S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7 + S8 = 0,30+1,10+1,90+2,64+3,24+2,17+1,2+0,54=13,09м2=13м2

3.3 Определение скорости течения реки Буй

Наиболее простым и самым доступным способом измерения скорости течения является измерение при помощи поплавков.  Для измерения поверхностной скорости течения использовал секундомер и поплавки из пенопласта. Выбрали прямолинейный участок реки, установили на обоих берегах по 4 рейки попарно, одну позади другой; каждую пару реек поставили перпендикулярно к направлению течения реки; расстояние между рейками, составляющими пару, взяли одинаковое по 15 м. Таким образом, мы установили четыре створа: I—пусковой, II — верхний, III — главный, IV — нижний по течению, реки.

На момент проведения исследования: 1)состояние реки на гидрометрическом створе чистое, без растительности; 2) состояние погоды ясное; 3) безветренно; 4) поверхность потока спокойная.

 Использовали одинаковые поплавка из пенопласта.

На пусковом створе поплавки забрасывали последовательно: сначала ближе к правому берегу, потом 2 поплавка –ближе к середине реки, затем ближе к левому берегу. При прохождении поплавка через створ останавливали секундомер.

Таблица 2

Vср=0,878 м/с

Недостатком измерения является то, что определяется только поверхностная скорость, а она обычно больше истинной средней скорости реки, вследствие этого результаты измерений оказываются завышенными. Итак, поверхностная скорость течения реки Буй на исследуемом участке 0,88 м/сек. Данный способ дает возможность определить скорость только самого верхнего слоя воды.

3.4 Определения расхода воды.

Расходом воды называется объем воды (в кубических метрах), протекающей через площадь живого сечения в единицу времени (в 1 секунду): Q=F*Vср,

где Q —расход воды, F — площадь живого сечения и Vcp - средняя скорость течения.

Итак, расход воды равен площади живого сечения в квадратных метрах, помноженный на поверхностную скорость в метрах в секунду и на переходный коэффициент 0,8: 

Расход воды = 13 м2 * 0, 88 м/с * 0,8 = 9,15 м3/с

Расход воды в сутки = 9,15* 86400с = 790560 м3/сут

Расход воды в год =  790560 * 365дней =288554400 м3/ год примерно 289 млн м3 в год

Заключение

В соответствии с данными, полученными в ходе исследования, нами были

сделаны следующие выводы.

Данный проект расширил наш кругозор, мы получили массу знаний о реке.

Вода в реке прозрачная, холодная, плохо прогревается, т. к. в реку впадают мелкие родники и горные реки. Глубина реки незначительная.

Водные потоки реки обладают ценными свойствами: меньше зарастают водными растениями, которым сложнее укорениться на дне таких рек и противостоять течению; богаче растворенным кислородом;

не так сильно подвержены заилению.

Список используемой литературы

1. Андреева М.А, Маркова А.С. География Челябинской области. -Ч.: 2002г – 319с.

2. Водогрецкий В.Е., Крестовский О.И., Соколов Б.Л. Экспедиционные гидрологические исследования.-Л.: Гидрометеоиздат, 1985 г.-230 с.

3. Заика Е.А, Молчанова Я.П, Серенькая Е.П.: Рекомендации по организации полевых

исследований состояния малых водных объектов с участием детей и подростков.

Москва-Переславль-Залесский 2001 г.

4. Мордкович А.Г. Семенов П.В. События. Вероятности. Статистическая обработка

данных: Доп. Параграфы к курсу алгебры 7-9 кл. общеобразоват. учреждений. – М. :

Мнемозина, 2005.

5. Потапова О.Н Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 6,

часть 1.Ленинград . Гидрометеоиздат . 1978г.-383 с.

6. Картографический материал: 1) карта Челябинской обл. охотников и рыболовов,

масштаб 1 : 350000 , ФГУП «Уральская картографическая фабрика» 2004 г., 2) карта

Курганской и Челябинской обл. Еткуль РСФСР издание 1987 г. масштаб 1 : 100000.

2