Результаты поиска по \"среднегодовой сток\". Речной сток и его характеристики
Для определения стока реки в зависимости от площади бассейна, высота слоя осадков и т.д. в гидрологии применяются следующие величины: сток реки, модуль стока и коэффициент стока.
Стоком реки называют расход воды за продолжительный период времени, например, за сутки, декаду, месяц, год.
Модулем стока называют выраженное в литрах (у) количество воды, стекающее в среднем в 1 секунду с площади бассейна реки в 1 км 2:
Коэффициентом стока называют отношение стока воды в реке (Qr)к количеству выпавших осадков (М) на площадь бассейна реки за одно и то же время, выраженное в процентах:
а - коэффициент стока в процентах, Qr - величина годового стока в кубических метрах; М - годовое количество выпавших осадков в миллиметрах.
Для определения модуля стока нужно знать расход воды и площадь бассейна выше створа, по которому определялся расход воды данной реки. Площадь бассейна реки можно измерить по карте. Для этого применяют следующие способы:
- 1) планирование
- 2) разбивку на элементарные фигуры и вычисление их площадей;
- 3) измерение площади посредством палетки;
- 4) вычисление площадей по геодезическим таблицам
Студентам легче всего использовать третий способ и проводить измерение площади посредством палетки, т.е. прозрачной бумаги (кальки) с нанесенными на нее квадратиками. Имея карту исследуемого района карты в определённом масштабе, можно изготовить палетку квадратами, соответствующими масштабу карты. Предварительно следует оконтурить бассейн данной реки выше определенного створа, а затем наложить карту на палетку, на которую перенести контур бассейна. Для определения площади требуется сосчитать сначала число полных квадратиков, расположенных внутри контура, а затем сложить данные квадратики, частично покрывающие бассейн данной реки. Сложив квадратики и умножив полученное число на площадь одного квадратика, узнаем площадь бассейна реки выше данного створа.
Q - расход воды, л. Для перевода кубических метров в литры умножаем расход на 1000, S площадь бассейна, км 2.
Для определения коэффициента стока реки нужно знать годовой сток реки и объем воды, выпавшей на площади данного бассейна реки. Объем воды, выпавшей на площади данного бассейна легко определить. Для этого нужно площадь бассейна, выраженную в квадратных километрах, умножить на толщину слоя выпавших осадков (тоже в километрах). Например, толщина будет равна р если осадков на данной площади выпало за год 600 мм, то 0" 0006 км и коэффициент стока будет равен:
Qr - годовой сток реки, а М- площадь бассейна; умножаем дробь на 100 для определения коэффициента стока в процентах.
Определение режима стока реки. Для характеристики режима стока реки нужно установить:
a) каким изменениям по сезонам подвергается уровень воды (река с постоянным уровнем, сильно мелеющая летом пересыхающая, теряющая воду в понорах и исчезающая с поверхности);
b) время половодья, если оно бывает;
c) высоту воды во время половодья (если нет самостоятельны наблюдений, то по опросным сведениям);
d) продолжительность замерзания реки, если это бывает (по своим личным наблюдениям или же по сведениям, полученным путем опроса).
Определение качества воды. Для определения качества воды нужно узнать, мутная она или прозрачная, годная для питья или нет. Прозрачность воды определяется белым диском (диск Секки) диаметром приблизительно 30 см, подведенным на размеченном лине или приделанным к размеченному шесту. Если диск опускается на лине, то внизу, под диском, прикрепляется груз, чтобы диск не сносило течением. Глубина, на которой этот диск становится невидимым, и является показателем прозрачности воды. Можно диск сделать из фанеры и окрасить его в белый цвет, но тогда груз нужно подвесить достаточно тяжелый, чтобы он вертикально опускался в воду, а сам диск сохранял горизонтальное положение; или фанерный лист можно заменить тарелкой.
Определение температуры воды в реке. Температуру воды в реке определяют родниковым термометром, как на поверхности воды, так и на разных глубинах. Держать термометр в воде нужно в течение 5 минут. Родниковый термометр можно заменить обычным ванновым термометром в деревянной оправе, но, для того чтобы он опускался в воду на разные глубины, следует привязать к нему груз.
Можно определить температуру воды в реке при помощи батометров: батометра-тахиметра и бутылочного батометра. Батометр-тахиметр состоит из гибкого резинового баллона объемом около 900 см 3; в него вставлена трубочка диаметром б мм. Батометр-тахиметр закрепляют на штанге и опускают на разные глубины для взятия воды.
Полученную воду выливают в стакан и определяют ее температуру.
Батометр-тахиметр нетрудно сделать самому студенту. Для этого нужно купить небольшую резиновую камеру, на нее надеть и привязать резиновую трубочку диаметром б мм. Штангу можно заменить деревянным шестом, разделив его на сантиметры. Штангу с батометром-тахиметром нужно опускать вертикально в воду до определенной глубины, так чтобы отверстие батометра-тахиметра было направлено по течению. Опустив на определённую глубину, штангу необходимо повернуть на 180 и держать примерно 100 секунд для того чтобы набрать воды после чего опять повернуть штангу на 180°. сток вода режим река
Вынимать ее следует так, чтобы из батометра вода не вылилась. Перелив воду в стакан, определяют термометром температуру воды на данной глубине.
Полезно одновременно измерить термометром-пращом температуру воздуха и сравнить её с температурой речной воды, записав обязательно время наблюдения. Иногда разность температуры достигает нескольких градусов. Например, в 13 часов температура воздуха 20, температура воды в реке 18°.
Исследование на определенных участках на определенных характера русла реки. При исследовании участках характера русла реки необходимо:
a) отметить главнейшие плесы и перекаты, определить их глубины;
b) при обнаружении порогов и водопадов определить высоту падения;
c) зарисовать и по возможности измерить острова, отмели, осередки, побочные протоки;
d) собрать сведения, в каких местах река размывает и на местах, особенно сильно размываемых, определить характер размываемых пород;
e) изучить характер дельты, если исследуется приустьевой участок реки, и нанести ее на глазомерный план; посмотреть, соответствуют ли отдельные рукава изображенным на карте.
Общая характеристика реки и ее и с пользование. При общей характеристике реки нужно выяснить:
a) в какой части река является главным образом эродирующей и в какой аккумулирующей;
b) степень меандрирования.
Для определения степени меандрирования нужно узнать коэффициент извилистости, т.е. отношение длины реки на изучаемом участке к кратчайшему расстоянию между определенными пунктами исследуемой части реки; например, река А имеет длину 502 км, а кратчайшее расстояние между истоком и устьем всего 233 км, следовательно, коэффициент извилистости:
К - коэффициент извилистости, L - длина реки, 1 - кратчайшее расстояние между истоком и устьем
Изучение меандров имеет большое значение для лесосплава и судоходства;
c) Не отжимания реки конусы выноса, образуемые в устьях притоков реки или производят временные потоки.
Узнать, как используется река для судоходства и сплава леса; если рука несудоходная, то выяснить почему, служит препятствием (мелководная, порожистая, есть ли водопады), есть ли на реке плотины и другие искусственные сооружения; не используется ли река для полива; какие преобразования нужно сделать для использования реки в народном хозяйстве.
Определение питания реки. Нужно выяснить виды питания реки: грунтовое, дождевое, от таяния снега озерное или болотное. Например, р. Клязьма имеет питание, грунтовое, снеговое и дождевое, из них грунтовое питание составляет 19 %, снеговое - 55 % и дождевое - 26 %.
Река изображена на рисунке 2.
м 3
Вывод: В ходе данного практического занятия, в результате расчетов были получены следующие значения, характеризующие сток реки:
Модуль стока?= 177239 л/с*км 2
Коэффициент стока б=34,5 %.
Водные ресурсы - одно из самых главных богатств Земли. Но они очень ограничены. Ведь хотя ¾ поверхности планеты заняты водой, большая ее часть - это соленый Мировой океан. Человеку же нужна пресная вода.
Ее ресурсы также большей частью недоступны людям, так как сосредоточены в ледниках полярных и горных областей, в болотах, под землей. Лишь незначительная часть воды удобна для использования человеком. Это пресные озера и реки. И если в первых вода задерживается на десятки лет, то во вторых она обновляется примерно раз в две недели.
Речной сток: что означает это понятие?
Этот термин имеет два главных значения. Во-первых, под ним подразумевается весь объем воды, стекающий в море или океан в течение года. В этом состоит его различие с другим термином «расход реки», когда расчет ведется на сутки, часы или секунды.
Второе значение - количество воды, растворенных и взвешенных частиц, выносимого всеми реками, протекающими в данном регионе: материке, стране, районе.
Выделяется поверхностный и подземный речной сток. В первом случае имеются в виду воды, стекающие в реку по А подземный - это родники и ключи, бьющие под руслом. Они также пополняют запасы воды в реке, а иногда (во время летней межени или когда поверхность скована льдом) являются ее единственным источником питания. Вместе эти два вида составляют полный речной сток. Когда говорят о водных ресурсах, имеют в виду именно его.
Факторы, влияющие на речной сток
Этот вопрос достаточно уже изучен. Можно назвать два основных фактора: рельеф местности и ее климатические условия. Кроме них, выделяется еще несколько дополнительных, в том числе деятельность человека.
Главная причина формирования речного стока - это климат. Именно от соотношения температур воздуха и осадков зависит, какова испаряемость в данной местности. Образование рек возможно только при избыточном увлажнении. Если же испаряемость превышает количество выпавших осадков, поверхностного стока не будет.
От климата зависит питание рек, их водный и ледовый режим. обеспечивают пополнение запасов влаги. Низкие температуры снижают испарение, а при промерзании грунтов сокращается поступление воды из подземных источников.
Рельеф оказывает влияние на величину водосборного бассейна реки. От формы земной поверхности зависит, в какую сторону и с какой скоростью будет стекать влага. Если же в рельефе будут замкнутые впадины, образуются не реки, а озера. Наклон местности и водопроницаемость пород влияют на соотношение между стекающей в водоемы и просачивающейся под землю частями выпавших осадков.
Значение рек для человека
Нил, Инд с Гангом, Тигр и Евфрат, Хуанхэ и Янцзы, Тибр, Днепр… Эти реки стали колыбелью для разных цивилизаций. С момента зарождения человечества они служили для него не только источником воды, но и каналами проникновения в новые неизведанные земли.
Благодаря речному стоку возможно орошаемое земледелие, которое кормит почти половину населения Земли. Большой расход воды означает и богатый гидроэнергетический потенциал. Ресурсы рек используются в промышленном производстве. Особенно водоемкими являются производство синтетических волокон и изготовление целлюлозы и бумаги.
Речной транспорт - не самый быстрый, но зато дешевый. Он лучше всего подходит для перевозки массовых грузов: леса, руды, нефтепродуктов и др.
Много воды забирается на коммунально-бытовые нужды. Наконец, реки имеют большое рекреационное значение. Это места отдыха, восстановления здоровья, источник вдохновения.
Самые полноводные реки мира
Самый большой объем речного стока - у Амазонки. Он составляет почти 7000 км 3 в год. И это неудивительно, ведь Амазонка полноводна весь год из-за того, что ее левые и правые притоки разливаются в разное время. К тому же, она собирает воды с территории размером почти с целый материк Австралия (более 7000 км 2)!
На втором месте африканская река Конго со стоком в 1445 км 3 . Расположенная в экваториальном поясе с каждодневными ливнями, она никогда не мелеет.
Следующие по ресурсам полного речного стока: Янцзы - самая длинная в Азии (1080 км 3), Ориноко (Южная Америка, 914 км 3), Миссисипи (Северная Америка, 599 км 3). Все три сильно разливаются во время дождей и представляют немалую угрозу для населения.
На 6 и 8 местах в этом списке великие сибирские реки - Енисей и Лена (624 и 536 км 3 соответственно), а между ними - южноамериканская Парана (551 км 3). Замыкают десятку еще одна южноамериканская река Токантинс (513 км 3) и африканская Замбези (504 км 3).
Водные ресурсы стран мира
Вода - источник жизни. Поэтому очень важно обладать ее запасами. Но они распределены по планете крайне неравномерно.
Обеспеченность стран ресурсами речного стока такова. В первой десятке наиболее богатых водой стран находятся Бразилия (8 233 км 3), Россия (4,5 тыс. км 3), США (более 3 тыс. км 3), Канада, Индонезия, Китай, Колумбия, Перу, Индия, Конго.
Слабо обеспечены территории, расположенные в тропическом сухом климате: Северная и Южная Африка, страны Аравийского полуострова, Австралия. Мало рек во внутриконтинентальных районах Евразии, поэтому среди малообеспеченных стран Монголия, Казахстан, среднеазиатские государства.
Если учитывается численность населения, пользующегося этой водой, показатели несколько меняются.
| Наибольшая | Наименьшая | ||
| Страны | Обеспеченность | Страны | Обеспеченность |
| Французская Гвиана | 609 тыс. | Кувейт | Менее 7 |
| Исландия | 540 тыс. | Объединенные Арабские Эмираты | 33,5 |
| Гайана | 316 тыс. | Катар | 45,3 |
| Суринам | 237 тыс. | Багамы | 59,2 |
| Конго | 230 тыс. | Оман | 91,6 |
| Папуа Новая Гвинея | 122 тыс. | Саудовская Аравия | 95,2 |
| Канада | 87 тыс. | Ливия | 95,3 |
| Россия | 32 тыс. | Алжир | 109,1 |
Густонаселенные страны Европы при полноводных реках оказываются уже не столь богаты пресной водой: Германия - 1326, Франция - 3106, Италия - 3052 м 3 на душу населения при среднем значении для всего мира - 25 тыс. м 3 .
Трансграничный сток и проблемы, связанные с ним
Многие реки пересекают территорию нескольких стран. В связи с этим возникают трудности в совместном использовании водных ресурсов. Особенно остра эта проблема в районах В них почти вся вода забирается на поля. А соседу ниже по течению может ничего и не достаться.
Например, принадлежащая в своем верхнем течении Таджикистану и Афганистану, а в среднем и нижнем - Узбекистану и Туркменистану, в последние десятилетия не доносит свои воды до Аральского моря. Только при добрососедских отношениях между соседними государствами ее ресурсы можно использовать с выгодой для всех.
Египет 100% речной воды получает из-за границы, и сокращение стока Нила из-за забора воды выше по течению может крайне отрицательно сказаться на состоянии сельского хозяйства страны.
К тому же, вместе с водой через границы стран «путешествуют» и различные загрязнители: мусор, стоки заводов, удобрения и пестициды, смытые с полей. Эти проблемы актуальны для стран, лежащих в бассейне Дуная.
Реки России
Наша страна богата крупными реками. Особенно много их в Сибири и на Дальнем Востоке: Обь, Енисей, Лена, Амур, Индигирка, Колыма и др. И речной сток самый большой именно в восточной части страны. К сожалению, пока используется лишь незначительная их доля. Часть идет для бытовых нужд, для работы промышленных предприятий.
Эти реки обладают огромным энергетическим потенциалом. Поэтому самые крупные гидроэлектростанции построены на сибирских реках. И незаменимы они как транспортные пути и для сплава леса.
Европейская часть России также богата реками. Крупнейшая из них - Волга, ее сток - 243 км 3 . Но здесь сосредоточено 80% населения и экономического потенциала страны. Поэтому нехватка водных ресурсов чувствительна, особенно в южной части. Сток Волги и некоторых ее притоков зарегулирован водохранилищами, на ней построен каскад ГЭС. Река со своими притоками является главной частью Единой глубоководной системы России.
В условиях нарастающего во всем мире водного кризиса Россия находится в выгодных условиях. Главное - не допускать загрязнения наших рек. Ведь, по мнению экономистов, чистая вода может стать более ценным товаром, чем нефть и другие полезные ископаемые.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
С v = = = = 0,226 .
Относительная средняя квадратическая ошибка средней многолетней величины годового стока реки за данный период равна:
5,65 %
Относительная средняя квадратическая ошибка коэффициента изменчивости С v при его определении методом моментов равна:
18,12 %.
Длина ряда считается достаточной для определения Q o и C v , если 5-10%, а 10-15%. Величина среднего годового стока при этом условии называется нормой стока. Если и (или) больше допустимой ошибки - необходимо удлинить ряд наблюдений.
3. Определение нормы стока при недостатке данных методом гидрологической аналогии
Река-аналог выбирается по:
– сходству климатических характеристик;
– синхронности колебаний стока во времени;
– однородности рельефа, почвогрунтов, гидрогеологических условий, близкой степени покрытости водосбора лесами и болотами;
– соотношению площадей водосборов, которые не должны отличаться более чем в 10 раз;
– отсутствию факторов, искажающих сток (строительство плотин, изъятие и сброс воды).
Река-аналог
должна иметь многолетний период
гидрометрических наблюдений для точного
определения нормы стока и не менее 6 лет
параллельных наблюдений с изучаемой
рекой.
Годовые модули стока р.Учеба и реки-аналога Таблица 5.
| год | M, л/c*км2 | Mан, л/c*км2 |
| 1963 | 5,86 | 6,66 |
| 1964 | 4,72 | 4,55 |
| 1965 | 3,88 | 3,23 |
| 1966 | 3,29 | 4,24 |
| 1967 | 5,15 | 6,22 |
| 1968 | 4,82 | 8,19 |
| 1969 | 6,86 | 7,98 |
| 1970 | 4,71 | 3,74 |
| 1971 | 3,17 | 3,03 |
| 1972 | 3,72 | 5,85 |
| 1973 | 6,29 | 8,16 |
| 1974 | 5,24 | 5,67 |
| 1975 | 4,36 | 3,97 |
| 1976 | 3,61 | 5,15 |
| 1977 | 5,70 | 7,49 |
| 1978 | 5,37 | 7,00 |
Рисунок 1.
График связи среднегодовых модулей стока реки Учеба и реки-аналога
По
графику связи М о равно 4,9 л/с.км 2
Q O = М о* F;
Коэффициент изменчивости годового стока:
С v =A C va ,
где С v – коэффициент изменчивости стока в расчетном створе;
C va – в створе реки-аналога;
М оа – среднемноголетняя величина годового стока реки-аналога;
А – тангенс угла наклона графика связи.
В нашем случае:
С v = 0,226; A=1,72; М оа =5,7 л/с*км 2 ;
Окончательно принимаем М о =4,9; л/с*км 2 , Q O =163,66 м 3 /с, С v =0,046.
4. Построение и проверка кривой обеспеченности годового стока
В работе требуется построить кривую обеспеченности годового стока, воспользовавшись кривой трехпараметрического гамма-распределения. Для этого необходимо рассчитать три параметра: Q o – среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока, C v и C s годового стока.
Используя результаты расчетов первой части работы для р. Лаба, имеем Q O = 169,79 м 3 /с, С v = 0,226 .
Для заданной реки принимаем C s =2С v =0,452 с последующей проверкой.
Ординаты кривой определяем в зависимости от коэффициента С v по таблицам, составленным С.Н. Крицким и М.Ф. Менкелем для C s =2С v . Для повышения точности кривой необходимо учитывать сотые доли С v и провести интерполяцию между соседними столбцами цифр. Занести в таблицу ординаты кривой обеспеченности.
Координаты теоретической кривой обеспеченности.
Таблица 6
| Обеспеченность, Р% | 0,01 | 0,1 | 1 | 5 | 10 | 25 | 50 | 75 | 90 | 95 | 99 | 99,9 |
| Ординаты кривой (Кр) | 2,22 | 1,96 | 1,67 | 1,45 | 1,33 | 1,16 | 0,98 | 0,82 | 0,69 | 0,59 | 0,51 | – |
Построить кривую обеспеченности на клетчатке вероятностей и проверить ее данные фактических наблюдений. (Рис.2)
Таблица 7
Данные для проверки теоретической кривой
| № п/п | Модульные коэффициенты по убыванию К | Фактическая
обеспеченность
Р = |
Годы, соответствующие К |
| 1 | 1,43 | 5,9 | 1969 |
| 2 | 1,31 | 11,8 | 1973 |
| 3 | 1,22 | 17,6 | 1963 |
| 4 | 1,19 | 23,5 | 1977 |
| 5 | 1,12 | 29,4 | 1978 |
| 6 | 1,09 | 35,3 | 1974 |
| 7 | 1,07 | 41,2 | 1967 |
| 8 | 1,00 | 47,1 | 1968 |
| 9 | 0,98 | 52,9 | 1964 |
| 10 | 0,98 | 58,8 | 1970 |
| 11 | 0,91 | 64,7 | 1975 |
| 12 | 0,81 | 70,1 | 1965 |
| 13 | 0,78 | 76,5 | 1972 |
| 14 | 0,75 | 82,4 | 1976 |
| 15 | 0,68 | 88,2 | 1966 |
| 16 | 0,66 | 94,1 | 1971 |
Для этого модульные коэффициенты годовых расходов нужно расположить по убыванию и для каждого из них вычислить его фактическую обеспеченность по формуле Р = , где Р – обеспеченность члена ряда, расположенного в порядке убывания;
m – порядковый номер члена ряда;
n – число членов ряда.
Как видно из последнего графика, нанесенные точки усредняют теоретическую кривую, значит, кривая построена правильно и соотношение C s =2 С v соответствует действительности.
Расчет делится на две части:
а) межсезонное распределение, имеющее наиболее важное значение;
б) внутрисезонное распределение (по месяцам и декадам), устанавливаемое с некоторой схематизацией.
Расчет выполняется по гидрологическим годам, т.е. по годам, начинающимся с многоводного сезона. Сроки сезонов начинаются едиными для всех лет наблюдений с округлением их до целого месяца. Продолжительность многоводного сезона назначается так, чтобы в границах сезона помещалось половодье как в годы с наиболее ранним сроком наступления, так и с наиболее поздним сроком окончания.
В задании продолжительность сезона можно принять следующий: весна-апрель, май, июнь; лето-осень – июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь; зима – декабрь и январь, февраль, март следующего года.
Величина стока за отдельные сезоны и периоды определяется суммой среднемесячных расходов. В последнем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за 3 месяца (I, II, III) первого года.
| Расчет внутригодового распределения стока р.Учеба методом компоновки (межсезонное распределение) . Таблица 8 | |||||||||||||
| № | Год | Расход воды за сезон зима(лимитирующий сезон) | Зимний сток | Qм сток за маловодный межен.период | К | К-1 | (К-1)2 | Расходы воды в убывающем порядке (сумарный сток) | p=m/(n+1)*100% | ||||
| XII | I | II | зима | весна | лето-осень | ||||||||
| 1 | 1963-64 | 74,56 | 40,88 | 73,95 | 189,39 | 883,25 | 1,08 | 0,08 | 0,00565 | 264,14 | 2043,52 | 814,36 | 5,9 |
| 2 | 1964-65 | 93,04 | 47,64 | 70,83 | 211,51 | 790,98 | 0,96 | -0,04 | 0,00138 | 255,06 | 1646,21 | 741,34 | 11,8 |
| 3 | 1965-66 | 68,53 | 40,62 | 75,27 | 184,42 | 679,62 | 0,83 | -0,17 | 0,02982 | 246,72 | 1575,96 | 693,86 | 17,6 |
| 4 | 1966-67 | 61,00 | 75,85 | 59,10 | 195,95 | 667,87 | 0,81 | -0,19 | 0,03497 | 240,35 | 1535,03 | 689,64 | 23,5 |
| 5 | 1967-68 | 39,76 | 40,88 | 51,36 | 132,00 | 730,81 | 0,89 | -0,11 | 0,01218 | 229,04 | 1456,13 | 673,52 | 29,4 |
| 6 | 1968-69 | 125,99 | 40,88 | 42,57 | 209,44 | 862,01 | 1,05 | 0,05 | 0,00243 | 228,15 | 1308,68 | 670,73 | 35,3 |
| 7 | 1969-70 | 83,02 | 65,79 | 91,54 | 240,35 | 869,70 | 1,06 | 0,06 | 0,00345 | 213,65 | 1277,64 | 652,57 | 41,2 |
| 8 | 1970-71 | 106,58 | 75,85 | 72,63 | 255,06 | 793,34 | 0,97 | -0,03 | 0,00117 | 211,51 | 1212,54 | 629,35 | 47,1 |
| 9 | 1971-72 | 99,09 | 61,94 | 52,62 | 213,65 | 631,92 | 0,77 | -0,23 | 0,05325 | 211,46 | 1207,80 | 598,81 | 52,9 |
| 10 | 1972-73 | 122,69 | 47,51 | 58,84 | 229,04 | 902,56 | 1,10 | 0,10 | 0,00974 | 209,63 | 1185,05 | 579,47 | 58,8 |
| 11 | 1973-74 | 82,97 | 49,59 | 78,90 | 211,46 | 1025,82 | 1,25 | 0,25 | 0,06187 | 209,44 | 1057,65 | 564,21 | 64,7 |
| 12 | 1974-75 | 102,30 | 68,10 | 76,32 | 246,72 | 917,45 | 1,12 | 0,12 | 0,01365 | 195,95 | 969,18 | 538,28 | 70,1 |
| 13 | 1975-76 | 77,21 | 70,42 | 80,52 | 228,15 | 792,36 | 0,96 | -0,04 | 0,00126 | 189,39 | 785,60 | 537,44 | 76,5 |
| 14 | 1976-77 | 69,20 | 72,73 | 67,70 | 209,63 | 747,07 | 0,91 | -0,09 | 0,00820 | 184,42 | 727,76 | 495,20 | 82,4 |
| 15 | 1977-78 | 48,28 | 49,04 | 56,55 | 153,87 | 843,51 | 1,03 | 0,03 | 0,00072 | 153,87 | 714,91 | 471,92 | 88,2 |
| 16 | 1978-63 | 140,06 | 77,36 | 46,72 | 264,14 | 1005,48 | 1,22 | 0,22 | 0,05017 | 132,00 | 679,69 | 418,27 | 94,1 |
| сумма | 13143,75 | 16,00 | 0,00 | 0,28992 | |||||||||
Описание работы
В период половодья (паводка) часть излишков воды временно задерживается в водохранилище. При этом происходит некоторое повышение уровня воды сверх НПУ, за счет чего образуется форсированный объем и гидрограф половодья (паводка) трансформируется (распластывается) в гидрограф сбросных расходов. Образование форсированного объема, равного аккумулирующейся части стока высоких вод, позволяет снизить максимальные расходы воды, поступающие в нижний бьеф, и тем самым предотвратить наводнения на нижерасположенных участках реки, а также уменьшить размеры водосбросных гидротехнических сооружений.
2. Исходные данные……………………………………………………………………………….…4
3. Определение среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока при наличии данных наблюдений…………………………………………………………………………..…….8
4. Определение коэффициент изменчивости (вариации) Сv годового стока………………………………………………………………………………….10
5. Определение норму стока при недостатке данных методом гидрологической аналогии………………………………………………………………………………12
6. Построить и проверить кривую обеспеченности годового стока…………………………………………………………………….……………14
7. Рассчитать внутригодовое распределение стока методом компоновки для целей орошения с расчетной вероятностью превышения Р=80%....................................................................................................................21
8. Определение расчетного максимального расхода, талых вод Р=1% при отсутствии данных гидрометрических наблюденийпо формуле……………….23
9. Построение батиграфических кривых водохранилища…………………………………………………………………………………24
10. Определение минимального уровня воды УМО……………………………………………………………………….……..26
11. Расчет водохранилища сезонно-годичного регулирования стока…………………………………………………………………………………28
12. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом………………………………………………………………..……………...30
13. Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи………………………………………………………………………………….34
14. Расчет водохранилища многолетнего регулирования………………………………………………………………………………...36
15. Библиографический список………………………………………………………………………………
Расход воды - это объем воды, протекающий через поперечное сечение реки в единицу времени. Обычно расход воды измеряется в кубических метрах в секунду (м3/с). Средний многолетний расход воды самых больших рек республики, например Иртыша, составляет 960 мі/с, а Сырдарьи - 730 мі/сек.
Расход воды в реках за год называют годовым стоком. Например, годовой сток Иртыша - 28000 млн. мі. Сток воды определяет ресурсы поверхностных вод. Сток распространен по территории Казахстана неравномерно, объем поверхностного стока - 59 кмі. Величина годового стока рек зависит, прежде всего, от климата. В равнинных районах Казахстана годовой сток в основном зависит от характера распределения снежного покрова и запасов воды перед таянием снега. Дождевая вода почти полностью уходит на увлажнение верхнего слоя почвы и испарение.
Основным фактором, влияющим на течение горных рек, является рельеф. По мере увеличения абсолютной высоты количество годовых атмосферных осадков возрастает. Коэффициент увлажнения на севере Казахстана составляет около единицы, и годовой сток высокий, и больше воды в реке. Величина стока на квадратный километр на территории Казахстана составляет в среднем 20000 мі. Наша республика по величине стока рек опережает только Туркмению. Сток рек изменяется по сезонам года. Равнинные реки в зимние месяцы дают 1% годового стока.
Для регулирования речных стоков строят водохранилища. Водные ресурсы одинаково используются и зимой, и летом для нужд в народного хозяйства. В нашей стране имеется 168 водохранилищ, самые крупные из них - Бухтарминское и Капчагайское.
Весь переносимый рекой твердый материал называют твердым стоком. От его объема зависит мутность воды. Ее измеряют в граммах вещества, содержащегося в 1 мі воды. Мутность равнинных рек составляет 100 г/мі, а в среднем и нижнем течениях - 200 г/мі. Реки Западного Казахстана выносят большое количество рыхлых пород, мутность достигает 500-700 г/мі. Мутность горных рек увеличивается вниз по течению. Мутность в реке 650 г/мі, в нижнем течении Чу - 900 г/мі, в Сырдарье 1200 г/мі.
Питание и режим рек
Казахстанские реки имеют различное питание: снеговое, дождевое, ледниковое и подземными водами. Рек с одинаковым питанием не существует. Реки равнинной части республики по характеру питания делятся на два типа: снегово-дождевого и преимущественно снегового питания.
К рекам снегово-дождевого питания относятся реки, расположенные в лесостепной и степной зонах. Главные этого типа - Ишим и Тобол - весной выходят из берегов, на апрель-июль приходится 50% годового стока. Реки сначала питаются талыми водами, потом дождевыми. С низкий уровень воды наблюдается в январе, в это время питаются подземными водами.
Реки второго типа имеют исключительно весенний сток (85-95% годового стока). К этому типу питания относятся реки, расположенные в пустынной и полупустынной зонах, - это Нура, Урал, Сагыз, Тургай и Сарысу. Подъем воды в этих реках наблюдается первой половине весны. Основной источник питания это снег. Уровень воды весной резко поднимается во время таяния снегов. В странах СНГ такой режим рек называют казахстанским типом. Например, по реке Нура за короткое время весной протекает 98% ее годового стока. Самый низкий уровень воды бывает летом. Некоторые реки совсем пересыхают. После осенних дождей уровень воды в pеке немного повышается, а зимой снова понижается.
В высокогорных районах Казахстана реки имеют смешанный тип питания, но преобладает снегово-ледниковый. Это реки Сырдарья, Или, Каратал и Иртыш. Уровень в них поднимается в конце весны. Реки Алтайских гор весной выходят из своих берегов. Но уровень воды в них остается высоким до середины лета, в связи с неодновременным таянием снега.
Реки Тянь-Шаня, Жунгарского Алатау полноводны в теплое время года, т.е. весной и летом. Это объясняется тем, что в этих горах таяние снегов растягивается до осени. Весной таяние снега начинается с нижнего пояса, затем в течение лета тают снега средней высоты и ледники высокогорья. В стоке горных рек доля дождевых вод незначительна (5-15%), а в низкогорьях она повышается до 20-30%.
Равнинные реки Казахстана из-за маловодности и медленного течения с наступлением зимы быстро замерзают и в конце ноября покрываются ледовым покровом. Толщина льда доходит до 70-90 см. В морозную зиму толщина льда на севере республики достигает 190 см, а в южных реках 110 см. Ледовый покров рек сохраняется в течение 24 месяцев, начинает таять на юге в начале апреля, а на севере - во второй половине апреля.
Ледниковый режим высокогорных рек другой. В горных реках в связи с сильным течением и питанием грунтовыми водами не бывает устойчивого ледового покрова. Лишь в отдельных местах наблюдаются береговые льды.Казахстанские реки постепенно размывают горные породы. Реки текут, углубляя свое дно, разрушая свои берега, перекатывая мелкие и крупные камни. В равнинных частях Казахстана течение рек медленное, и оно переносит твердого материалов.
Так как систематический учет стока ведется не на всех реках, впадающих в озеро, и остальная часть бассейна остается неизученной, расчет разделен на две части.
а) Подсчет суммарного стока с территории освещенной наблюдениями.
Площадь бассейна озера 47800 км², средняя площадь зеркала Чудско-Псковского озера – 3550 км². В 1968 году наблюдение за стоком велись на реках:
Среднегодовой сток рек впадающих в озеро.
Табл.21
|
река – пост |
М л/с км² | |||
|
р.Роостоя – д.Роостоя | ||||
|
р.Кяэпа – д.Кяэпа | ||||
|
р.Суур-Эмайычи–г.Тарту | ||||
|
р.Выханду – р.п.Ряпина | ||||
|
Гдовка - Злоблина | ||||
|
р.Великая – д.Пятоново | ||||
|
р.Желча – пос.Ямма | ||||
|
Черма - Яктунина | ||||
|
Тагайыгы - Тудулинна | ||||
Q осв = 105,7 м³/с
б) Подсчет среднегодового стока с бассейна озера.
Суммарная площадь изученных рек:
где М1 …Mn – модули стока в пунктах где производятся наблюдения, л/с км²; F1 … Fn - площади водосборов в этих пунктах, км².
Таким образом, на основе всех произведенных вычислений:
Суммарный поверхностный приток озера определяется по формуле
2.3.2 Расчет испарения с поверхности озера
Расчет испарения с поверхности Чудско-Псковского озера за интервалы времени безледоставного периода 1968 года производится по данным опорных метеостанций Гдов, Псков и Тийрикоя, равномерно расположенных по периметру озера.
Данные о температуре воды и датах вскрытия и замерзания озера взяты по станциям Раскопель, Залита и Муствээ.
Расчет испарения начинается с определения средней длины разгона воздушного потока над озером. Для этого на план озера наносятся две системы прямоугольных сеток из параллельных профилей, ориентированных в первом случае с С на Ю и с З на В, а во втором – с СЗ на ЮВ и с СВ на ЮЗ. Среднюю длину разгона для каждого направления профиля Li вычисляем как среднее арифметическое из длин всех профилей этого направления:
L ср = 37 км
Затем рассчитываем розу ветров. Для этого по данным метеорологических ежемесячников за расчетный год по опорной метеостанции суммируем число случаев ветра всех восьми румбов, а потом определяем повторяемость направлений ветра в % как отношение числа случаев ветра соответствующего румба за год к годовой сумме числа случаев ветра всех восьми румбов, %.
Повторяемость направлений ветра, %
Табл.11
|
Тийрикоя | ||||||||
|
Струги Красные | ||||||||
Средняя длина разгона для всей акватории озера вычисляется по формуле:
где Lс-ю и т.д. – средняя длина разгона воздушного потока по профилям соответствующих направлений, км; (Nc+Nю) и т.д. – сумма повторяемостей направлений ветра для двух взаимно противоположных румбов, %.
Значения средних месячных скоростей ветра над озером на высоте 2 м определяется по формуле:
где K1 – коэффициент, учитывающий степень защищенности метеостанции на суше; K2 – коэффициент, учитывающий характер рельефа; K3 – коэффициент, учитывающий среднюю длину разгона воздушного потока над водоемом; U – скорость ветра на высоте флюгера за расчетный интервал времени.
Расчет средней скорости ветра над водоной поверхностью на высоте 2 м.
Метеостанция Гдов. Табл.12
Метеостанция Псков. Табл.13
Метеостанция Тийрикоя. Табл.14
Расчет средних месячных значений упругости водяного пара над озером на высоте 2 м.
Метеостанция Гдов Табл.15
Метеостанция Псков Табл.16
Метеостанция Тийрикоя Табл.17
Расчет испарения с поверхности озера за интервалы времени безледоставного периода.
Метеостанция Гдов Табл 18
Метеостанция Псков Табл.19
Метеостанция Тийрикоя Табл.20
Среднее рассчитанное значение для озера Е = 587 мм.
Тогда Wис = 2207·106 м³
