Файл: Блок Картография и геоинформатика Вопрос 1.pdf

Блок Естественная география Вопрос 3. (15 баллов)
На государственную экологическую экспертизу поступил проект создания комплекса по переработке отходов (КПО) мощностью 600 тыс. тонн в год твердых коммунальных отходов. Проект предусматривает переработку части отходов и складирование неперерабатываемых отходов и отходов от переработки на полигон
ТБО (в просторечье именуемый свалкой. Одним из опасных для окружающей среды факторов функционирования полигонов ТБО является образование так называемого фильтрата - атмосферных и свалочных вод, прошедших сквозь тело полигона, накапливающихся в нижней его части и обладающих крайне высокой токсичностью. КПО планируется разместить в выработанном песчаном карьере, расположенном примерно в 50 км от Санкт-Петербурга. Вам предлагаются выдержки из проектной документации фрагмент пояснительной записки (ПЗ), фрагмент проекта организации строительства (ПОС) и стройгенплан проекта, а также фрагменты космофотоснимка (КФС) и топокарт района реализации проекта (территория реализации проекта на КФС и топокартах обозначена красным. Материалы см. здесь
https://disk.yandex.ru/d/4OqnsNFoVg5akQ/%D0%94%D0%BE%D0%BA%D1%83%D0%
BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B%20%D0%B23%D0%B21 Ответьте на вопросы
1. Какой важный для такого рода проектов климатический параметр неправильно учтен при проектировании Почему этот параметр важен для проектирования подобных объектов Как это может сказаться на состоянии окружающей среды
2. Какой технологический процесс, связанный с обращением с фильтратом и предусмотренный проектом, не имеет соответствующего отображения на стройгенплане нив виде сооружения, нив виде сопутствующих ему коммуникаций Что это может означать Как это может сказаться на состоянии окружающей среды
3. В какой водный объект проектом предусмотрен сброс сточных вод Куда фактически могут направиться сточные воды Как это может сказаться на состоянии окружающей среды Ответа) В проекте неправильно указано количество осадков вместе реализации проекта. Для характеристики климатических условий территории реализации проекта в качестве опорной выбрана метеостанция Санкт-
Петербург, и все климатические характеристики рассчитываются для не. Однако, Санкт-Петербург находится на берегу моря, и абсолютные высоты бо́льшей части его территории (и высота метеостанции) находятся на низких отметках. Из топокарты видно, что проект реализуется на абсолютных

высотах примерном, в отдалении от моря, что должно привести к существенному увеличению количества осадков (в действительности – примерно в полтора раза) (2 балла)
б) Количество осадков важно при проектировании объектов обращения с отходами, поскольку оно влияет на объём стока с таких объектов загрязнённых вода значит и на проектируемую мощность очистных сооружений. (2 балла) в) Превышение объёма фактически образующихся сточных вод над объёмом, предусмотренным проектом, может привести к ненадлежащей работе очистных сооружений и поступлению неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в окружающую среду. (1 балла) На стройгенплане не отражены очистные сооружения фильтрата (№33 в экспликации) и канализация очищенного фильтрата (№11), для последней пропущено даже условное обозначение. (2 балла) б) Это может означать, что проектировщиком либо вовсе не предусмотрено строительство этих сооружений, либо сих проектированием возникли какие- то проблемы. (1 балл) в) Это приведет к тому, что в процессе эксплуатации объекта фильтрат будет сливаться неочищенным после отстояв прудах-отстойниках, что может оказать крайне негативное влияние на природную среду из-за высокой токсичности фильтрата. (2 балла)
3. а) В приведённой части проекта не указан водный объект, в который предусмотрен сброс сточных вод (в действительности, он не указан ив проекте в целом)
(1 балл) б) Из карты видно, что вблизи территории проекта нет крупных водоёмов и водотоков. Вместе с отсутствием в проекте канализации очищенного фильтрата (см. п. 2) это может означать, что в процессе эксплуатации объекта сточные воды будут сбрасываться на рельеф, те. на поверхность почвы, что запрещено действующим законодательством. (1 балл) Учитывая рельеф местности, сброс, скорее всего, будет происходить в ложбину, идущую в юго-восточном направлении в сторону болота
Островского. (2 балла) в) Попадание загрязнённых токсикантами и биогенами сточных вод на верховое болото (тип болота понятен из космоснимка) приведет к его эвтрофикации, смене режима питания и полной перестройке биоценоза. (1 балл)
Вопрос 4. (10 баллов)
Чередование ледниковых периодов и межледниковий в истории Земли можно объяснить механизмом отрицательной обратной связи – важнейшего типа связей в геосфере, обеспечивающих устойчивость и саморегуляцию природных систем. Опишите механизм данной отрицательной обратной связи, используя цепочку вида

«возникновение/наступание ледников из-за увеличения питания → 1 → 2 → 3 → исчезновение/отступание ледников из-за сокращения питания → 4 → 5 → 6 → возникновение/наступание ледников из-за увеличения питания Ответ
Возникновение/наступание ледников из-за увеличения питания →
1. повышение альбедо Земли →
2. снижение температуры воздуха →
3. уменьшение количества атмосферных осадков → исчезновение/отступание ледников из-за сокращения питания →
4. понижение альбедо Земли →
5. повышение температуры воздуха →
6. увеличение количества атмосферных осадков → возникновение/наступание ледников из-за увеличения питания

Блок Общественная география Вопрос 5. (10 баллов) На протяжении 20 века границы нашей страны неоднократно изменялись. Входе геополитических процессов и войн между соседними государствами происходило присоединение или потеря территорий с последующим переименованием населённых пунктов, расположенных на них.
1. Определите по старым названиям населённых пунктов те страны, которым они принадлежали ранее.
2. На территории каких субъектов РФ они находятся сейчас
3. Как называются сейчас данные населенные пункты
Населённые пункты На территории какой страны находились На территории какого субъекта РФ находятся сейчас Современные названия населённых пунктов
Виипури, Териоки
Маока, Отомари
Тильзит, Инстербург
Ирбоска, Петсери
Кексгольм, Трогзунд Ответ Названия населенных пунктов На территории какой страны находились На территории какого субъекта РФ находятся сейчас Современные названия населённых пунктов
Виипури,
Териоки Финляндия Ленинградская обл. Выборг, Зеленогорск
Маока,
Отомари Япония Сахалинская обл. Холмск, Корсаков
Тильзит,
Инстербург Германия Калининградская обл.
Советск,
Черняховск
Ирбоска,
Петсери Эстония Псковская обл.
Изборск, Печоры
Кексгольм,
Трогзунд Швеция Ленинградская обл. Приозерск, Высоцк

Вопрос 6. (15 баллов) Модель немецкого экономиста Карла Вильгельма Фридриха Лаунхардта описывает зависимость размещения и определяет целесообразность расположения промышленного предприятия в пространстве. В случае с промышленным производством ситуация усложняется наличием источников сырья и энергоресурсов топлива. Сырьё для промышленности в отличие от сельского хозяйства локализовано дискретно, в определённых точках пространства. И кроме источников сырья для производственного процесса обычно требуются ещё и источники топлива (энергии, также имеющие дискретный характер распределения в пространстве. При этом предприятие необязательно неразрывно к ним привязано.
Лаунхардт занимался анализом размещения промышленного предприятия и строил свою модель, рассматривая пример размещения металлургического завода. Основной задачей модели является определение того, в каком месте оптимально разместить металлургический завод, чтобы снизить транспортные издержки и максимизировать прибыль. Для решения поставленной задачи Лаунхардт разработал метод так называемого весового локационного треугольника, где водной из вершин размещается источник сырья, в другой – источник топлива, в третьей – город как рынок сбыта готовой продукции. В связи с этим данная модель также получила известность как треугольник Лаунхардта» (Рисунок 1.). Поскольку для своей модели Лаунхардт взял идеальную ситуацию, в которой территория является однородной и перемещение возможно вовсе стороны одинаково, производственные издержки везде одинаковы, рабочая сила размещена равномерно и сто́ит одинаково в любой точке, а также отсутствует конкуренция, то задача сводится к минимизации транспортных издержек, те. необходимо минимизировать работу по перемещению сырья, топлива и готовой продукции между указанными пунктами (вершинами треугольника. Рисунок 1. Треугольник Лаунхардта». Следует отметить, что при решении данной задачи по минимизации работы по перемещению грузов важнейшим условием, которое необходимо учесть, является собственно технология производства – весовой коэффициент, те. весовое

соотношение выхода готовой продукции и используемых для её производства сырья и топлива. При математическом решении данной задачи треугольник переносится в координатную плоскость и вершинам задаются соответствующие координаты X и Y. Координаты завода вычисляются по формулам средних взвешенных
XQ = Σ wi* Xi / Σ wi = (wA* XA + wB* XB + wM* XM) / (wA + wB + wM)
YQ = Σ wi* Yi / Σ wi = (wA* YA + wB* YB + wM* YM) / (wA + wB + wM) Условные обозначения к задаче выглядят следующим образом А – месторождение сырья wA – объём сырья, поставляемый на завод, т. В – месторождение топлива wB – объём топлива, поставляемый на завод, т.
M – город (рынок сбыта готовой продукции) wM – объём готовой продукции, поставляемый в город, т.
1. Какой фактор является ключевым в данной модели (5 баллов)
2. Какие допущения были приняты в модели Лаунхардта? (5 баллов)
3. С помощью модели треугольника Лаунхардта решите задачу оптимального размещения химического завода. Укажите в ответе его координаты и изобразите на координатной плоскости треугольник Лаунхардта для него. (5 баллов) Химический завод Координаты (X;Y) Весовой коэффициент
(объём)
A – м/р сырья
(1; 1)
10
B – м/р топлива
(10; 1)
5 М - город
(4; 9)
15

Ответ
1. Ключевой фактор – транспортные издержки.
2. Допущения модели
1) Однородная территория с густой сетью дорог.
2) Передвижение одинаково удобно в любом направлении.
3) Рабочая сила размещена равномерно по территории.
4) Производственные издержки одинаковы.
5) Отсутствует конкуренция (единственный рынок сбыта продукции (город) М, единственный источник сырья А, единственный источник энергии В)
3. Координаты завода Q (4; 5)
XQ = Σ wi* Xi / Σ wi = (wA* XA + wB* XB + wM* XM) / (wA + wB + wM) = (10*1 +
5*10 + 15*4) / (10 + 5 +15) = 4
YQ = Σ wi* Yi / Σ wi = (wA* YA + wB* YB + wM* YM) / (wA + wB + wM) = (10*1 +
5*1 + 15*9) / (10 + 5 +15) = 5

Блок Гидрометеорология Вопрос 7. (10 баллов)
Перед Вами описание одного из видов течений в океане. Назовите этот вид течений, заполните пропуски в тексте в соответствующем падеже исправьте текст, указав допущенные в тексте ошибки и неточности. Данный вид течений – это морские течения, в которых горизонтальный
_____
(1) уравновешивается
_____
(2). Основной причиной возникновения этих течений в открытом океане является горизонтальный градиент _____(3). Скорости течений данного вида рассчитываются статистическим методом, суть которого в осреднении направлений и скоростей этих течений. Условия применения метода отсутствие трения одно и берега, установившееся течение, однородность по плотности водной тощи. Ответ Данный вид течений называется геострофические течения. (1 балл)
(1) — градиент давления (2 балла)
(2) — силой Кориолиса (2 балла)
(3) — плотности (2 балла) В данном описании допущена следующая неточность Скорости данного вида течений рассчитываются не статистическим, а динамическим методом, суть которого в том, что расчёт скорости течений производится поданным о пространственном распределении плотности воды. При установившемся движении горизонтальный градиент гидростатического давления равен силе Кориолиса. (3 балла) Вопрос 8. (15 баллов) Река В. в гидрологическом створе имеет площадь водосбора 122 000 км. Известно, что суммарная норма испарения по бассейну в среднем составляет 300 мм. На наиболее репрезентативной для территории всего водосбора (в плане расположения) метеостанции имеется ход среднемноголетних среднемесячных величин температуры воздуха и осадков, рассчитанных за период с 1991 по 2021 год (таблица
1). Таблица 1. Нормы среднемесячных температур воздуха (Т
ср
) и сумм осадков (r).
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
12 Год
Т
ср.
(°С) −14,2 −12,4 −5,1 1,8 8,5 14,8 17,5 13,7 8,1 1,7 −6,8 −11,7 1,3

r (мм)
41 31 31 33 49 74 73 75 57 59 52 46
621
1. По представленной таблице рассчитайте коэффициент увлажнения
Сапожниковой (КУ, определите, какой метеорологической станции из списка он принадлежит, и поясните свой выбора) Вологда. б) Сыктывкар. в) Оренбург. г) Элиста. д) Иркутск.
2. На одном из гидрологических постов, расположенных на данной реке, ведутся непрерывные наблюдения за элементами гидрологического режима. Таким образом, Вы располагаете рядом среднегодовых расходов воды длиной 50 лет. Для анализа стационарности рядов по дисперсии ряд был разделён на две равные части, стандартное отклонение первой части ряда составило 200 мс, второй части — 300 мс. Стационарен ли данный ряд по дисперсии при заданном уровне значимости, если теоретическое значение статистики Фишера равно 1,98? Ответ обоснуйте. Общая дисперсия всего ряда равна 62500 (мс, норма стока
1100 мс. Чему равен среднегодовой расход воды 99% вероятности непревышения (коэффициент асимметрии принять равным 2*Cv)? Таблица 2. Нормированные ординаты кривой обеспеченности Пирсона Ш типа
(Сикан, 2007).
Cs
P,%
0,01 0,1 1
3 5
10 90 95 97 99
-0,8 2,23 2,02 1,74 1,52 1,38 1,17
-1,34 -1,84 -2,18 -2,89
-0,6 2,57 2,27 1,88 1,61 1,45 1,2
-1,33
-1,8
-2,12 -2,75
-0,4 2,98 2,54 2,03 1,7 1,52 1,23
-1,32 -1,75 -2,04 -2,61
-0,2 3,37 2,81 2,18 1,79 1,58 1,26
-1,3
-1,7
-1,96 -2,47 0
3,72 3,09 2,33 1,88 1,64 1,28
-1,28 -1,64 -1,88 -2,33 0,2 4,16 3,38 2,47 1,96 1,7 1,3
-1,26 -1,58 -1,79 -2,18 0,4 4,61 3,66 2,61 2,04 1,75 1,32
-1,23 -1,52
-1,7
-2,03 0,6 5,05 3,96 2,75 2,12 1,8 1,33
-1,2
-1,45 -1,61 -1,88 0,8 5,5 4,24 2,89 2,18 1,84 1,34
-1,17 -1,38 -1,52 -1,74 1
5,96 4,53 3,02 2,25 1,88 1,34
-1,13 -1,32 -1,42 -1,59 3. Какие причины могут приводить к нарушению стационарности и однородности рядов наблюдений, в чем они проявляются Ответы
1. Рассчитываем по формуле КУ = (0,5 * r
10-3
+ r
4-9
) / 0,18 * ∑ Т
4-9
; где r
10-3
– сумма среднемесячных осадков за период с октября по март в мм

r
4-9
– сумма среднемесячных осадков за период с апреля по сентябрь в мм
Коэффициент 0,18 – размерный (мм/
0
С).
∑ Т
4-9
= (Т * 30) + (Т * 31) + (Т * 30) + (Т * 31) + (Т * 31) + (Т * 30);
∑ Т
4-9
– сумма среднесуточных температур по месяцам за период с апреля по сентябрь.
Числитель (0,5 * r
10-3
+ r
4-9
) = 0,5*260+361=491
Знаменатель 0,18 * ∑ Т
4-9
= (Т) + (Т) + (Т) + (Т) +
(Т
8
*31)+(Т
9
*30)=0,18*(54+263,5+444+542,5+425+243)= 0,18*1972=355
КУ (мм/мм, безразмерный) = 491/355 = 1,38 ≈ 1,4 (высокое переувлажнение. Метеостанция – б) Сыктывкар, находится в природной зоне северной тайги сочень высокими показателями переувлажнения (КУ – 1,5) при обилии осадков и малой суммой активных температур, на что и указывает рассчитанный КУ (остальные метеостанции из списка располагаются в других природных зонах значительно южнее, а значит, не могут иметь такой высокий КУ.
2. Для оценки стационарности рядов по дисперсии необходимо использовать критерий Фишера, который представляет собой отношение большей дисперсии к меньшей дисперсии (не СКО!), поэтому необходимо возвести СКО в квадрат, получаем 40000 и 90000, эмпирическое значение статистики получается равным
2,25, что больше теоретического значения, следовательно, ряды нестационарны по дисперсии при заданном уровне значимости. Расчёт обеспеченных значений расходов воды следует выполнять поданным таблицы 2, в ней даны нормированные ординаты кривой обеспеченности Пирсона III типа (то есть вероятности превышения. 99% вероятность непревышения соответствует 1% обеспеченности. Для расчёта обеспеченного значения нам требуется определить СКО — 250 квадратный корень из дисперсии, Cv — 0,23 (отношение СКО к норме стока) и С
— 0,46 (коэффициент асимметрии по условиям задачи принимается равным 2Cv).
Путём линейной интерполяции получаем, что нормированная ордината для кривой обеспеченности Пирсона III типа равна 2,65. Для перехода от нормированных ординат к фактическим значениям расхода воды ординату необходимо умножить на
СКО и прибавить среднее значение (норму стока. Получаем 1762,5 мс, расход воды округляется до трёх значащих цифр, окончательный ответ 1760 мс.
3. Причины нарушения стационарности рядов кроятся в реакции речных систем на изменения климата. Зачастую наблюдается нестационарность рядов по среднему значению, в частности, за счёт увеличения зимней температуры воздуха на многих реках увеличивается сток за холодный период года, в тоже время может увеличиваться и дисперсия, особенно в тех случаях, когда начало половодья смещается на более ранние сроки. На однородность рядов наблюдений могут повлиять выбросы, которые могут быть вызваны различными опасными гидрологическим явлениями, в частности, экстремальные уровни зачастую формируются под воздействием заторов льда.