Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Тезисы докладов совещания по вопросам экспериментального изучения стока и водного баланса речных водосборов

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
2.16 Mб
Скачать

!ЛАВНОЕ управление гидрометеорологической службы

ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

СОВЕЩАНИЯ ПО ВОПРОСАМ - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГОИЗУЧЕНИЯ СТОКА

ВВОДНОГО БАЛАНСА РЕЧНЫХ ВОДОСБОРОВ ?

1964г. ' . -⅛

 

 

 

 

 

 

" !

 

 

I ʃ ■

Γ⅛-

'

/

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

.

s

'V√⅛*

 

 

 

 

 

 

 

 

, ' ■

■ -

 

 

. .∙

∙ Jj . J

 

;

<',⅛'

 

 

\

 

 

 

 

√*

 

 

 

 

'

''

' і1

 

 

.

.

 

.√∙v

 

 

 

∙∙<∙∙,y.

t

 

 

 

 

 

 

 

I-

 

 

 

 

 

 

 

_■ ≈ x

'

 

 

 

 

 

 

■ г. хВ«лд«й. 1964 г.

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ ПРИ tCOBETE МИНИСТРОВ СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ордена трудового красного знамени

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

'V

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

СОВЕЩАНИЯ ПО ВОПРОСАМ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ СТОКА И ВОДНОГО БАЛАНСА РЕЧНЫХ ВОДОСБОРОВ

1964г.

г. Валдай 1964г,

∙~^Γ^∙. ГѴБЛИЧНАЯ

. ч'ŋ‰t∙Λ4H4ECKA*

• ' - ¿КА СССР-

А

з

КРЕСТОВСКИЙ О.И., Спотова н.и. (внигл)

СТОК И ВОДНЫЙ БАЛАНС БАССЕЙНОВ В ПЕРИОД ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ (на примере р.Шелони)

1. Современный этап развития гидрологических исследований характеризуется началом вирокого внедрения детальных воднобалан­ совых наблюдений, на основании которых представляется возмож­ ность объективно и всесторонне оценить величину и ход какого-ли­

бо компонента в зависимости от соотношения величин

остальных

элементов

водного баланса речного бассейна. Воднобалансовые ис­

следования

в различных физико-географических условиях

позволят

найти в дальнейшем те основные закономерности и зависимости меж­ ду основными элементами водного баланса и обусловливающими их факторами, использование которых даст возможность производить на­ дежные воднобалансовые и водохозяйственные расчеты для различных

территорий

страны.

 

 

 

за

любой

2.

Расчетное уравнение водного баланса речного бассейна

 

период времени может быть представлено

в виде:

 

 

 

где

 

X

-

 

X.= y+Z+∆U+W+W

У+Z

- речной

сток

 

осадки - приходная часть баланса;

и суммарное испарение с различных поверхностей водосбора,

вклю­

чая транспирацию растительностью - расходная часть водного

 

ба­

ланса;

 

ли

-

изменение аккумулированных суммарных запасов

воды

в бассейне,

равное разности между величинами

запасов

воды

в

бас­

сейне на конец.и начало рассматриваемого периода времени. Поло­ жительный знак разности указывает на пополнение запасов воды в бассейне, а отрицательный - на их убыль. Аккумулированные запасы в бассейне слагаются из запасов воды в снеге, во льду и в лужах на поверхности водосбора, в болотах и заболоченных понижениях, в озерах, в почвогрунтах зоны аэрации, в грунтовых водах и в рус­ ловой сети бассейна; W - величина водообмена с водоносными пластами, включая артезианские горизонты, области питания и раз­ грузки которых не совпадают с контуром водосбора. Для каждого речного бассейна этот водообмен в различные сезоны года может

иметь только один знак - положительный при оттоке воды из

бас­

сейна или

Nотрицательный, - при поступлении воды из других

бас­

сейнов;

- невязка водного баланса, обусловленная погремнос-

тями определения его компонентов, в связи с чем для отдельных балансов она имеет переменный знак.

4

Поскольку величины V/ и N не могут быть учтены непосред-* ственными наблюдениями или расчетами, то их умма является оста­ точным членом уравнения водного баланса. Однако, при осреднении водных балансов за ряд.лет или однотипных сезонов суммарная ве­ личина невязки баланса ( N ) становится равной нулю, а останочный член уравнения будет соответствовать величине водообмена ( √) с соседними бассейнами.

3. В исследованиях формирования весенних половодий 1962 и 1963 гг. в бассейне р.Шелони были организованы непосредственные наблюдения за всеми составляющими водного баланса речных бассей­

нов.

»

Исследования проводились с целью дальнейшего детального, изу­ чения условий формирования весенних половодий в пределах сравни­ тельно крупной речной системы и привязки аналогичных?многолетних исследований, проводимых ВНИГЛ на небольших водосборах.

Материалы исследований в бассейне р.Шелони характеризуют водный режим и баланс вод в период половодий для 50 различных по физико-географическим характеристикам водосборов с -диапазоном их площадей от I до 5Q0Q кі/ и в целом для бассейна р.Шелони, пло­ щадью 6820 км2, расположенного в Северо-Западном районе EIC.

4.В докладе излагаются предварительные результаты анализа характеристик стока весенних половодий и водных балансов 50 во­ досборов бассейна р.Шелонь.

5.Основные различия в величинах максимального' стока, стока за половодье и отдельные его фазы обусловливались толькоразли­

чиями в физико-географических характеристиках водосборов, влияю­ щих на интенсивность снеготаяния, величину и ход аккумуляции та- і

лых вод в бассейнах и дальнейшее поступление этих вод в

речную

сеть в процессе половодья.

большие

Анализ водных балансов водосборов показывает, что

различия в величинах стока были обусловлены закономерными разли­ чиями в соотношениях элементов водного баланса бассейнов в от­ дельные фазы половодья. Например, потери талых вод за половодье на аккумуляцию и испарение для некоторых водосборов-достигали..

50%, тогда как для других водосборов (полевдх с суглинистыми • почво-грунтами) они практически отсутствовали, в связи с чем ко­ эффициенты стока были равны и даже превышали I.

6. Отдельное место,в докладе уделено^андиизу сравнительно

небольших знакопеременных величин невязок-водных балансов, на основании чего делаетбй вывод о пелной.возможности и перспектив­ ноготи ведения в настоящее время комплексних воднобалансовыхис­

5

следований не толью на малых водосборах стоковых станций, но и на относительно больших речных водосборах.

7. В заключение высказываются некоторые методические

реко­

мендации по организации воднобалансовых исследований на

речных

водосборах.

 

БОЛЬШАКОВ Л.Н., МИХАЙЛОВА В.И., ШАК В.Г. (Киргизский НИВХ)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА И ВОДНОГО БАЛАНСА СКЛОНОВ В ГОРНОМ РЕЧНОМ БАССЕЙНЕ р. ЧОН-КЫЗЫЛ-СУ

1.Изучение закономерностей процессов формирования стока и водного баланса в горных речных бассейнах имеет большое теорети­ ческое значение и приобретает особую актуальность при составлении справочника по водным ресурсам СССР.

2.Водосборные бассейны большинства рек Киргизии характерны

тем,

что при относительно небольших их величинах, порядка

2 u-

IOOO

км^, они простираются на высотах 500-5000 м, охватывая

пр«і

этом полупустынные, степные, лесостепные, альпийские и субальпий­ ские пояса. В верховьях рек водосборные бассейны часто xapaκι:∙. ;ч- зуютея распространением ледников, вечных снегов и снежников.

Рассматривая подстилающую

дневную поверхность водосборов (в

смысле изучения потерь осадков

и

стока) можно выделить две

край­

ние категории: площади, имеющие

почвенный покров с растительнос­

тью, где испарение относительно

велико и площади, покрытые

осы­

пями и скалами, где испарение относительно небольшое за счет ин- ■

тенсивного поверхностного

стока осадков

или же просачивания

их

в нижележащие горизонты.

Все остальные

поверхности можно отнести

кпромежуточной категории.

3.Исследования условий формирования стока с эксперименталь­

ного речного бассейна Чон-Кызыл-Су начато с 1954 г., а с 1961 г. - изучение элементов водного баланса на стоковых и испарительных площадках, располагающихся в этом речном бассейне в разных ву сотных зонах на склонах различной экспозиции и подстилающей днев­ ной поверхности.

4. В докладе сообщается о результатах исследований условий формирования стока р.Чон-Кызыл-Су и приводятся данные, характери­

зующие количественные соотношения элементов водного баланса

на

элементарных площадках в связи с вертикальной зональностью,

ха­

рактером подстилающей поверхности, экспозиции склонов и выявлени­ ем нижней границы области активного формирования стока. Кроме то-

6

■ ɔ, приводятся соображения no-дальнейшему развитию и совершенст­ во занию методики изучения условий формирования стока горных рек на базе экспериментальных речных бассейнов«

БУЛАВКО А.Г. (Институт водных проблем Госплана БССР)

KObUUlEKCHHv-. ПОКАЗАТЕЛЬ УРОВНЯ ВЛАГиЗАІІАСОВ

ВРЕЧНЫХ ВОДОСБОРАХ

Ввкладе сообщается о зоэмохных путях решения водного Saπaiιca речных бассейнов за отдельный гидрологический год. При

этс-ч рассматриваются следующие вопросы.

I. Уравнение водного баланса речного водосбора для отдельнто года.

Речной водосбор как особая гидрологическая система, фи­ зико-географические характеристики которого определяют направ­ ленность и развитие процессов формирования водного баланса.

J. Влагозапасі. речного водосбора как элемент водного ба­ ланса, их структура и уровеко.

⅛. Существующие сіособы количественной характеристики уровня влагозаласов и их критическая оценка. Необходимость комп­ лексного показателя уровня глагозапасор. Требования, которым долтьн удовлетворять тако?, показатели.

5.общие представления о нормальных зависимостях мевду эле­ ментами водного баланса речного водосбора и их характере.

6.Нормальвая критая зависимости стока от.осадков.

7. Отклонение годовой величины речного стока от его нор­ мального значения как комплексный показатель уровня влагоыапасов на начало гидрологического года.

8.Особенности построения нормальной кр.-Э/Й зависимости стока от осадков для отдельного ре-.ноге вод. сбора.

9.Опыт применения комплексного показателя уровня влегозапасов к расчету водного баланса речных водосооров за отдельные гидрологические годы.

ByjLAroBCKlLl А.И. (Институт географии АН СССР)

ВОДНЫЙ БАЛАНС КОРНЕОБИТАЕМОЙ ЗОНЫ ПОЧВЫ И МЕТОДЫ ETC ИЗУЧЕШЯ

іJ

I. Водный баланс почво-грунтов в значительной мере опреде- ^,eτ режим поверхностного и подземного питания рек. Его изуче­

7

ние имеет так же самостоятельный интерес, связанный с решением ряда практических задач.

2.Зона активного влагообменЬ. почво-грунтов обычно совпала',

сее корнеобитаемой зоной. Уравнение водного баланса корнеобитаімой зоны почво-гоунтов можно написать в виде:

где

V - влагосодегржание∙j^=Hкорнеобитаемей-y+Q-E,

зоны, H /-■ осадкиɪ

,

У

- поверхностный сток, CL

- влагообмен с нижележащими почво­

грунтами и грунтовыми водами,

E

- испарение.

от

 

3. Хотя поверхностный сток в

значительной мере зависит

водного режима почво-грунтов, его исследование по ряду причин удобно рассматривать в качестве самостоятельной задачи. Зависимос­ ти испарения от определяющих его факторов к настоящему времени изучены относительно лучше по сравнению с некоторыми другими ком­ понентами уравнения / I /. В целях более широкого применения этих зависимостей необходимо организовать массовое определение входя­ щих в них параметров для различных физикогеографических условий , и в особенности, распределения водопоглащающих корней по почвен­ ному профилю.

Зависимостей для определения влагообмена корнеобитаемой зоны с лежащими ниже почво-грунтами в настоящее время посуществу н_ имеется и не разработаны методы измерения этой величины.

4. Для определения распределения водопоглащающих корней и по­ тока влаги по почвенному профилю можно использовать уравнение не­ разрывности для почвенной влаги и какого-либо растворенного в ней

индикатора. При этом нужно использовать два уравнения.

Перво'

уравнение связывает поток влаги с потоком индикатора,

второе .- со­

держание индикатора в единице объема почвы с ее влажностью.

Уравнение неразрывности выражает условие баланса влаги и ин­ дикатора и в проверке не нуждается. Для второго, дополнительного уравнения, необходимы разработки простого метода определения так называемого нерастворяющего объема воды.Практически очень важное значение имеет использование в качестве индикатора почвенного раствора.Имеющиеся косвенные данные свидетельствуют о том,что для почв, содержащих заметное количество легкорастворимых солей, ис­ пользование этого пути не встретит существенных трудностей.

5. Материалы подобных экспериментальных определений можно ис­ пользовать для построения эмпирических, а затем и теоретических зависимостей потока влаги в почве от определяющих его факторов. При наличии таких зависимостей при заданных величинах осадков и поверхностного стока .возможно реиение уравнения / 1.7, в реэуль-

8

тате которого находится влажность корнеобитаемого слоя почво­ грунтов и связанная с ней величина испарениг Эти данные, кроме ТОГО, НеоОлОДИМЫ для изучшия поверхностно!-. подземного стока.

МЕЗЕНЦЕВ υ.U. (Омский сель хоз. и..статут)

ЬиДНО-ШАНСОВОЕ РАСЧЕТЫ И КОСВЕННЫJ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕУЧИТЫВАЕМЫХ ОСАДКОВ НА ДОВДЕМЕРНОЛ СЕТИ з ч

1. Метеорологические приборы, используемые сетью.станций и постов, недоучитывают некоторой части атмосферных осадков, в том числе конденсационной влаги. Это приводит к искажению естествен­

ной картины увлажнения и, в частности,

к преуменьшению

 

разности

осадков и стока, принимаемой для среднего

годового периода

за

CJHMapHoe испарение.

 

 

 

 

 

 

 

 

ре­

 

2. Задача расчета водного баланса участка суши должна

шаться

совместно с тепловым его балансом.

 

 

 

проме­

 

Уравнение водного баланса для некоторого расчетного

жутка времени можно написать в виде:

 

 

 

(I)

 

 

 

X-і-SX +5 +U1 + ,vvj-Z +У+U2 ÷V2 f

 

 

 

а уравнение теплового

баланса:

 

 

 

 

 

(2)

 

где

X

и

 

R=^Z + P + β,

 

 

 

 

 

кон­

U1

- измеренные и

недоучтенные осадки; 5

-

денсация;

- поступление подземных вод к испаряющему почвен­

ному слою;

U2

- инфильтрация атмосферной

влаги

- питание

под­

земных вод;

Ц и W2остатки

влаги в

испаряющем слое почвы на

начало и конец расчетного периода;

Z

- суммарное испарение;

У - сток;

R,

- радиационный

баланс;

P

- турбулентный

тепло­

обмен;

β -

теплообмен

в почве;

«Z

- скрытая теплота испарения.

 

Исключая из (I) и (2) величину

¿

,

можно

получить:

 

где

А

A=5x+5 + u1-uz=-^(i-R4ß)+y-x+u'-w2,

(J)

 

- суммарный недоучет осадков и других факторов

увлажне­

ния.

Для среднего года

W1-W2-O

и

B-O

, поэтому уравне­

ние

(3)

примет

вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ax⅛(f-t) + s-χ-

("О

 

чина

Таким образом, при наличии данных ой

,

P

, У

и

X

 

вели­

А

 

определяется прямым, путем.

Например,

в пункте Салехард,

где

 

ft

 

=

HI

ккал/см2,

ɪ

= 0,05,

У

 

= 300 мм/год и X

 

=

445 мм

в год,

величина

А

 

составляет:

 

 

- 445 =

187 мм/год

 

 

 

 

 

 

 

А

=

-ɪ- (I - 0,05) + 300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OyOo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, суммарное испарение будет равно не

 

 

 

 

 

 

445

- Juo

=

145 мм,

 

как это

обычно

принимается,

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F =

445

+

187

- 300 =

332 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НИИ

 

3. Косвенный метод расчета величины

А состоит в использова-

 

балансового уравнения, предложенного' автором в форме:

 

,,λ

 

 

У

 

_ X≠A i- √,-V√π

Г і.

f

Zm

 

 

vh-ɪ

>

 

 

 

 

 

где

 

Zm

 

 

 

 

 

 

 

 

L l^* X + А +

√,-V√z/J

 

 

 

 

 

 

 

 

Zm

 

 

 

 

£т

 

 

%

возможное испарение,

определяемое по со­

 

 

 

“ максимально

отношению

 

 

?

= fL~β.

 

 

 

 

 

 

 

 

QoJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∕cs

 

 

 

 

 

 

 

Для среднего годового интервала времени уравнение (5) имеет

вид: Zn-X

 

■I ≈⅜H √⅛)Ti,

 

 

 

 

 

 

 

(7)

где

 

7

-ft

 

 

(5)

легко представляется в

виде графика

 

 

 

 

 

 

Уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ / ( X+A÷ √,-V√3)

 

 

 

 

u

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zm

 

Г V

 

Zm

/

. величин

 

, X

 

 

√,

и

по которому при известных значениях

У ,

Zm

 

B

 

легко

определяется

величина

А

 

 

 

 

А

состоит

 

 

 

 

Второй косвенный метод расчета величины

 

-

 

ис-

 

 

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пользовании уравнения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XfA÷y,

,Γ<√Zm-<W⅛jyi'3

 

 

 

(8)

 

¼β

 

 

Zm

 

 

 

 

 

 

L

I

X÷A^4

 

 

/J

 

 

 

 

где

 

- наименьшая

влагоемкость

почвы (мм)

 

средняя для .

 

тельного слоя (0

- 200

см),

 

- коэффициент,

 

зависящий-от

дея-

Z

 

вод; -

но-физических свойств почвы при

влажности разрыва капилляров

 

( Ѵ/рк

), наименьшей влагоемкости (

Ь/нв

)

и определяется по

со­

отношению:

 

VZpk

_ (Z- 1 )5z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9)

 

 

 

 

 

 

 

Ѵ/нв 3z+Γ∕

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение (8)

также легко представляется в виде графика:

 

 

 

 

 

 

 

У

_

S

Г X÷A + ⅜√ι

1

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zm~' LZ∏> + W√v‰β)2J

 

 

 

У

,

Zm

,

X

 

,

V/, '

,

по которому при известных значениях величин

 

 

 

√pκ

 

,

Ѵ/н»

и

Z

 

определяется величина Д .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Опыт применения описанных методов для территории Запад­ ной Сибири аспирантом Карнацевичем И.В. и для Центральной Якутии

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ