- •Тема 1. Предмет и задачи гидрологии.
- •Тема 2. Гидрология рек. Река и речной бассейн.
- •Характеристики бассейна и реки.
- •Тема 3. Речной сток и его характеристики.
- •Тема 4. Норма годового стока при различных периодах наблюдений. Норма годового стока при достаточном периоде наблюдений.
- •Погрешность гидрометрических измерений и расчетных характеристик.
- •Выбор расчетного периода.
- •Определение нормы годового стока при непродолжительном периоде наблюдений.
- •Определение нормы годового стока при отсутствии гидрометрических наблюдений.
- •Тема 5. Интегральные кривые стока.
- •Использование интегральной кривой стока и лучевого масштаба.
- •5.2.Интегральная кривая стока в косоугольных координатах
- •Метод Сапира и.Л.
- •Тема 6. Применение теории вероятностей к расчетам колебания годового стока
- •3. Коэффициент асимметрии характеризует степень несимметричности ряда рассматриваемой случайной величины относительно ее среднего значения и вычисляется по формуле
- •Относительные средние квадратические ошибки определения коэффициентов вариации Cv и асимметрии Cs вычисляются по формулам с.Н. Крицкого и м.Ф. Менкеля:
- •Величины этих ошибок даются в готовом виде в специальных таблицах (см. Таблицу 120 и таблицу 121).
- •Тема 7.Максимальный расход воды
- •Понятие максимального и максимального расчетного расходов
- •1.2.Факторы формирования максимальных расходов воды.
- •1.3. Вычисление максимальных расходов рек по гидрологическим наблюдениям
- •1.4. Вычисление максимальных расходов дождевых паводков при отсутствии материалов наблюдений
- •Формула д. Л.Соколовского.
- •2. Формула а.В. Огиевского.
- •3.Формула г.А. Алексеева
- •Тема 8. Минимальный расход воды.
- •Тема 9. Русловые процессы.
- •Расчеты стока наносов
- •Влекомые наносы.
- •Расчет заиления водохранилищ
- •Тема №10 Гидрологический режим водохранилищ. Водный баланс. Учет стока воды через гэс.
- •10.1.Типы водохранилищ
- •10.2. Гидрологический режим водохранилищ
- •10.2.1.Ветро-волновой режим
- •10.2.2.Уровненный режим
- •Тема 11. Гидрологические прогнозы при эксплуатации водохранилища.
- •11.1. Краткосрочные прогнозы притока воды.
- •11.2. Долгосрочные прогнозы притока воды.
- •Тема 12. Гидрологические расчеты и управление работой водохранилища при эксплуатации гэс.
Тема 9. Русловые процессы.
Деформация речного русла как производная взаимодействия потока и русла (русловые процессы) тесно связаны с водностью реки, скорости потока, с условиями рельефа, состава и строения почво-грунтов, характером и степенью развития растительности по территории, по которой протекает поток и т.д.
Климат определяет количество и распределение по площади воды.
Под влиянием рельефа формируются пути и скорости стекания водных масс.
Характер почво-грунтов непосредственно сказывается на количестве сносимого водой твердого материала и на формах русла потоков.
Растительный покров, связывающий своей корневой системой почву и грунт, тормозит процесс разрушения поверхностей бассейнов, берегов, ложа потоков, т.е. оказывает громадное влияние на ход русловых процессов.
Антропогенное воздействие человека может в кратчайший отрезок времени видоизменить в корне не только русла, но и гигантские площади - вырубка лесов, создание водохранилища и т.д.
Для изучения и затем для практического использования законов русловых процессов создана при ГГИ специальная Всемирная лаборатория, которая ведет изучение и с помощью моделирования режимов создает прогнозы для строительства плотин (водосбросов), мостов, дамб и днопреобразующих флотилий (драг)...
Для знания русловых процессов необходимо изучать поверхностную эрозию, русловую эрозию и аккумуляцию твердого стока.
Твердый сток состоит из трех частей:
Взвешенных наносов - мелкие фракции продуктов смыва и размыва взвешенные в потоке благодаря наличию вертикальной составляющей скорости турбулентного потока.
Влекомых, или донных, наносов - это более крупные частицы перемещаются в придонном слое потока или перекрываются по дну.
Растворенные вещества - это растворенные в воде соли и другие химические соединения, ионный состав металлов и т.д., которые почти полностью удаляются вместе с водой транзитом, не увеличивая объем отложений.
О количественном соотношении можно судить по таблице 9.1
Таблица 9.1
Модули стока взвешенных наносов и растворенных веществ некоторыхбольших рек СССР
Реки |
Взвешенные наносы,т/км3 |
Растворенные вещества, т/км2 |
Реки |
Взвешенные наносы,т/км2 |
Растворенные вещества,т/км2 |
Сев. Двина Дон Кубань Риони Кура Сырдарья
|
29,0 17,0 180 600 205 186 |
48,0 147 31,7 161 23,4 27,8
|
Амударья Обь Енисей Лена Амур |
960 5,3 4,2 7,7 35,8 |
78,0 12,2 11.4 17,0 10,1 |
Для решения практических задач по твердому стоку используются инструментальные и косвенные методы расчетов. Широко используется метод гидрологической аналогии картирования.
Значения "мутности" воды So и модуля стока взвешенных наносов Мs определяются по формулам: So= (г/м3); Мутность воды – содержание взвешенных веществ – наносов в единице объема смеси воды с наносами
Mso= ;
(Количество взвешенных наносов с единицы площади в год),
где Qo - средний многолетний расход воды (м3/сек);
Qso - средний многолетний расход взвешенных насосов (кг/сек).
Для объемного осознания величин составляющих твердого стока приведу данные специальных наблюдений, выполненных в пределах Среднерусской возвышенности, по которым оказалось, что ежегодно в среднем смыв со склонов составляет 37 т с 1 га, а в отдельные годы достигает 50-60 т/га.
Смывается наиболее плодородный гумусовый горизонт почвы, и легко можно представить, какой ущерб сельскому хозяйству наносит водная эрозия, если с пашен в среднем годовом расчете теряется (смывается) 11,0 - 13,5 т/га.
В районах засушливых степей и полупустынь во время особенно пыльных бурь переносится громадное количество плодородных земель с пашен, а в зимнее время вес почвы достигает чуть ли не половину веса снега.
Весной продукты ветровой эрозии, попадая в потоки, уносятся в реки, существенно увеличивая их мутность.
К примеру, Вы все наверное видели и ощущали силу так называемого "Хакаса", когда песчаные бури проходят с почвой через Хакасские просторы, далее по всему Красноярскому водохранилищу и Дивногорску и достигают г. Красноярска.
Переработка берегов рек, водоемов приводят к громадному сносу и аккумуляции продуктов водной эрозии и ветровой эрозии в реки, образуя дополнительные перекаты и леса, острова, тем самым, изменяя фарватер рек и принося громадные трудности речному транспорту, отбирая гигантские средства страны на землечерпальные работы в реках.
При строительстве мостов, промышленных водозаборов нередки случаи «обхода» мостов, или водозаборов оставляя их далеко от современных берегов рек (Пример - Мост через р. Бикин стоит как памятник в 5 км от берега).
Активные русловые процессы наносят значительный ущерб селам, поселкам и городам, подмывая (перерабатывая) близлежащие строения, огороды и т.д.
Не редки случаи перехвата рек и в результате исчезает река, оставляя населенные пункты у пустых русел рек, а это приводит к медленному вымиранию или переселению целых регионов.
Таким образом, знание русловых процессов жизненно необходимо для Человека