Phare as European instrument MRDPW National Institute of Meteorology and Hydrology Ministry of Environment and Waters General Directorate Of State Hydraulic Works
Хидрология на Марица и Тунджа | Язовири и водохранилища | Топографски и географски данни | Моделиране |

Maritza River Phare project

Топографски и географски данни

Топографските и географски данни използвани в проекта са три типа:

  • Събрани съществуващи данни
  • Заснети данни : предимно на напречни сечения и някои допълнителни топографски точки
  • Дигитализирани данни на вече съществуващи растерни карти и спътникови изображения.

Устройство на географската информационна система (ГИС)

Една от първите задачи на проекта беше да се съберат всички валидни географски сведения под единна ГИС (Географска Информационна Система) база данни в софтуерния продукт ArcGIS 9.2 на ЕСРИ.

Топографски карти в мащаб 1:5000 в растерен формат са изготвени (набавени и преобразувани в растерен формат) по продължение на речните участъци, където трябваше да направим заснемане на напречните разрези във връзка със Техническото задание и неговите промени, предложени и приети след началната фаза.

При хидравличното моделиране трябва са използваме мащаб 1:5000, или по-малък, и прецизност от 10см за данните от вертикалните сечения. 328 топографски карти в мащаб 1:5000 бяха първоначално предоставени от НИМХ (Национален институт по метеорология и хидрология), което покрива по-голямата част от необходимата територия.

След модификацията и подбора на нови напречни сечения за да се покрие цялата застрашена от наводнения територия, която ще бъде моделирана, беше набавена и преобразувана в растерен формат нова серия от 44 топографски карти.

Също така са включени и други растерни карти в мащаб 1:25000 и 1:100 000, които покриват изследваната територия.

ЦМР (цифров модел на релефа) с резолюция 70m също е подбран и включен в базата данни на ГИС.

Неговата употреба е сведена до анализ на речното корито за хидроложко моделиране. Освен това може да се използва за орторектификация на спътникови снимки, мониторинг на снежната покривка или разпределено хидроложкото моделиране занапред.

Други картографски сведения са предоставени от географската база-данни на Басейнова дирекция – Пловдив.

Те включват системата от речни участъци и разделението на под-басейни на водите на целия водосбор.Тази база данни е създадена с различни по достоверност данни в мащаби от 1:50 000 до 1:200 000. Повечето от тези данни на БД ИБР са добити със съдействие на Японската агенция за международно сътрудничество (JICA).

Всички хидрометеорологични станции са включени в тази база данни като точни данни. Данните от осем напречни сечения, заснети преди по р. Тунджа в рамките на този проект на Японската агенция за международно сътрудничество, са също включени. Всяка хидроложка станция също разполага с профил на напречните сечения (който включва около 16 други сечения). Вертикалното сечение на водните системи беше частично валидирано или поправено по време на геоложките заснемания.

Повечето от топографическите карти са от 60те- 80те години. Поради това, има множество промени, които се виждат на съвременните спътникови снимки с висока резолюция (главно от американските спътници SPOT и френските Quickbird), до които имахме свободен достъп ( те ни бяха предоставени при ограничителни условия от Центъра за приложение на спътникови изображения – РЕСАК-България). Сателитните изображения от Ландсат (Landsat – Американски спътник) (15m пространствена резолюция) от 2000-2001г. бяха получени безвъзмездно от Global Land Cover Facility.

След това тези снимки послужиха за осъвременяване на данните за теченията на реките, чиито поправена версия беше включена в Географската база-данни и предоставена на бенефициентите.

При съпоставката на сателитните изображения на трасето на реката и базата данни, бяха забелязани несъответствия с действителността. Тези разлики се дължат на дигитализацията на стари карти в твърде малък мащаб. Наложи се да поправим дигиталното корито на двете главни реки и на избраните притоци в географската базата данни, за да получим съгласуваност между топографските данни, заснетите данни речните корита на хидравличния модел.

За хидроложкото моделиране бяха счетени за верни данните на вторичната речна мрежа.За целта на хидравличното моделиране, дигитализирахме данните от вертикалното сечение на топографските карти, за да извлечем дигитален модел на теренаTIN-DTM, който впоследствие беше използван за картографиране на наводнения.

2. Топографски изследвания

В началния етап, внимателно подбрахме 300, от общо 1000, напречни сечения, които да бъдат изследвани за изграждане на хидравличния модел. Отбелязваме, че според Техническото задание трябваше да се изследват 260 напречни сечения.

След анализ извършен в сътрудничество с НИМХ и Басейнова дирекция – Пловдив, преразпределението на напречните разрези е променено в известна степен от това, означено в Техническото задание.

За да се даде възможност за допирни точки на проекта с Турски и Гръцки проекти за моделиране на р.Марица и р. Тунджа, ние запазихме около 15 напречни разреза, от 300те изследвани по българските брегове на реките, за пограничните части на реките, предимно по гръцко-българската граница.

Все пак не беше възможно да се преминава границата по време на проучванията и поради това тези сектори останаха само частично измерени и не се използваха при моделирането.

При избора на геоложките разрези се водехме от ограниченията, наложени от страна на хидравличното моделиране. Разрези бяха направени на всички препятствия по реката (например бентове или тесни мостове). Беше решено по онези части на речните течения, които се намират непосредствено преди и след различни (заплашени от наводнения) градове и поселища, да бъде увеличен броят на геоложките разрези. Броят на разрезите в градовете може да е по-нисък, тъй като водните течения в градските райони са по-стабилни. Беше направено подробно методологическо описание на геологическите заснемания и на контрола по качеството, упражняван върху работната група, която извършваше заснеманията (виж приложение „Доклад за началната работна фаза”).

Определянето на всеки един от разрезите, които предстоеше да бъдат изследвани, беше точно зададено с помощта на карти и сателитни снимки, които да спомогнат при откриването на изменения в речните корита, както и при описанието на нови, създадени от човека структури (виж снимката горе), като от така получената информация, заедно с информацията от Техническото задание, беше създадена отделна база данни за всеки един разрез. С помощта на топографски карти тези 300 отделни бази данни определят точната позиция и разширенията на разрезите за заснемане.

Екипът извършващ заснеманията се състоеше от 8 геодезисти техници, които бяха избрани с помощта на нашия ключов експерт геодезист. Групата беше избрана в средата на декември.

Надолу по течението след Свиленград към границата бяха избрани няколко разреза, чрез които хидравличния модел обхвана реката чак до границата. Тези геоложки разрези ще бъдат комбинирани с топографска информация, за да се „проследи” маршрута на наводненията чак до българо-турско-гръцката граница.

Геоложки разрези бяха направени само на притоци с хидроложки станции. Взехме под внимания и онези притоци, на които през 2008 година предстои да бъдат поставени нови хидроложки станции. Разрезите ще бъдат измервани на мястото на сливане на притока с реката в посока нагоре по течението на притока, чак до първата хидроложка станция. Броят на разрезите ще е по-малък в сравнения с този на реките Марица и Тунджа.

Поради лошите метеорологични условия заснеманията бяха направени в периода февруари – края на юни. След провеждането на контрола по качеството трябваше да коригираме или отново да изчислим данните на 50 геоложки разреза.

Заснемането приключи през август.

Приложената таблица показва броя на геоложките разрези, които бяха избрани за всяка главна река и нейните притоци.

Река

Техническо задание CS

Проект CS


Река

Техническо задание CS

Проект CS

Марица

470

141


Синаповска

12

0

Чепеласка

19

13


Мочурица

29

7

Чепинска

37

7


Тунджа

309

89

Луда Яна

32

11




96

Пясъчник

17

0


Сазлийка

14

4


Стряма

15

5


Тополница

34

11


Въча

34

7


Първенецка

0

7




206


В червено : притоци в ToRs, които не бяха избрани
В синьо : допълнително прибавени притоци

Пример за геоложки разрез в Excel файл

Код на профила

Описание на точката

UTM зона 35N

Baltic

X [m]

Y [m]

Height

MMR_131

1-MMR_131-BML

4623318,097

433240,409

56,04

MMR_131

2

4623318,097

433223,602

52,8

MMR_131

3

4623318,097

433187,895

50,23

MMR_131

1W

4623318,097

433182,435

47,72

MMR_131

2W

4623318,097

433151,444

46,52

MMR_131

3W

4623318,097

433114,823

48,04

MMR_131

4W

4623318,097

433078,382

46,54

MMR_131

5W

4623318,097

433058,512

47,73

MMR_131

4

4623318,097

433041,483

48,03

MMR_131

5

4623318,097

433004,663

48,03

MMR_131

6W

4623318,097

433000,792

47,73

MMR_131

7W

4623318,097

432990,364

47,63

MMR_131

8W

4623318,097

432980,364

47,41

MMR_131

9W

4623318,097

432968,173

46,52

MMR_131

10W

4623318,097

432958,702

47,71

MMR_131

6

4623318,097

432931,623

49,07

MMR_131

7

4623318,097

432895,143

50,47

MMR_131

8

4623318,097

432858,223

52,99

MMR_131

9-MMR_131-BMR

4623318,097

432842,583

51,91

MMR_131

10

4623318,097

432833,073

55,23

Снимки на терен

Заместник-ръководителят на групата с един от геодезистите по време на проверка на качеството на заснеманията
Измерване на дълбочината през февруари, когато водното ниво е достатъчно ниско
Измерване на дълбочината с помощта на лодка и въже.
Много реки за преминаване …
Бент на река..
Измервателен пост на р. Марица

Проектът е реализиран с помощта на: