Файл: Кашкай Р.М. Водный баланс Большого Кавказа (В пределах Азербайджанской ССР).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.08.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
ризует коэффициент / \ п , а расходование ее на испарение — коэффициент Л'Е ,которые сзязапы соотношением Л' [ 1 - ( - А' Е =1 .
Эта схема взаимосвязи элементов водного баланса имеет большое значение в выявлении зональных закономерностей водного балапаса территории, что и находит свое подтверж
дение в |
условиях всеіі территории Советского Союза |
(Льво |
||||
вич, |
1902), |
а т а к ж е Западно - Сибирской |
равнины (Куприяно |
|||
ва, |
1961) |
и |
позволяет |
выявить различия |
в структуре |
водного |
баланса |
в различных |
географических зонах. |
|
Исследование водного баланса Большого К а в к а з а с по мощью указанной схемы дало положительные результаты и для выявления закономерностей водного баланса различных высотных поясов.
Определение подземной составляющей речного стока
Б последние годы все больше возрастает интерес к проблеме подземного питания рек. Это и попятно, так как дальнейший прогресс в изучении закономерностей форми рования речного стока и его расчет невозможны без знания закономерностей подземного стока в реки и его количествен ной оценки. Так как подземная составляющая речного стока является наиболее устойчивой в течение года, то она представляет наибольшую ценность для народного хозяйства.
Впервые проблема подземного питания рек возникла |
в |
связи с практической необходимостью прогноза водности |
рек |
впериод засухи, когда реки пе получают воду непосредст
венно за счет дождевых осадков или снеготаяния, |
т. е. за |
счет поверхностного стока. С этой целью появился |
способ |
«срезки» гидрографа речного стока. Этот метод, |
впервые |
предложенный В. Г. Глушковым (1924), заключается в гене тическом расчленении гидрографа. Еще раньше генетические составляющие речного стока были оценены Е. А. Гейицем
(1903) |
для р. Оки. |
|
|
|
Д л я |
периодов |
отсутствия больших паводков |
прием |
выделе |
ния подземного |
стока в реки сложился уже |
давно. |
Однако, |
по вопросу питания рек подземными водами в период павод
ков и половодья в течение продолжительного |
времени |
не было |
||||||||
полной ясности. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Этот вопрос дискутировался в работах В. С. Советова |
||||||||||
(1930), А. |
В. |
Огневского (1932), |
M . |
I I . Львовича |
(1938), |
|||||
С. Н. Боголюбова |
и |
3. ГІ. Богомазовой |
(1956), |
Б. I I . Куде- |
||||||
лпна |
(1960), |
О. |
П. |
Щегловой (1960), |
Л . |
А. |
Владимирова |
|||
(1964) |
и др. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема |
выделения |
подземного |
питания |
В. С. |
Советова |
|||||
(1930) |
отражает метод В. Г. Глушкова. На |
примере |
р. И ж о - |
12
ры В. С. Советов подразделяет подземный сток на две категории. Н и ж н я я часть гидрографа отсекалась прямой ли нией, соединяющей точки, соответствующие зимнему устойчи вому низкому расходу к а ж д о г о года. Эта часть подземного питания названа им подземным стоком. Н а д ним выделяется верховодка по устойчивому низкому расходу летом в межень. Положение .максимума питания реки подземными водами определяется приближенно, сдвигаясь примерно на месяц относительно максимума весеннего половодья.
По мнению А. В. Огневского (1932), в первую половину половодья подземное питание снижается до величины глу боководного питания, а с момента пика половодья его вели чина начинает возрастать.
При расчленении гидрографа для |
горных рек ледникового |
н дождевого питания М. И. Львович |
(1938) предложил схему, |
по которой подземный сток принимался постоянным и был равен меженным расходам реки, а для равнинных рек подзем ный сток принимался возрастающим с. началом весеннего половодья и достигающим своего максимума в момент его окончания.
Некоторые авторы считают, что выделять подземную составляющую речного стока нужно с учетом того, что пику половодья соответствует минимум питания рек подземными водами. Б. И. Куделин (1960), исходя из характера движения (напорный пли безнапорный), отсутствия или наличия гидрав лической связи с рекой различает три основных типа питания: грунтовое, артезианское и отрицательное подземное. Третий тип питания тесно связан с режимом самых верхних горизон тов подземных вод. При повышении уровня воды в реке уменьшается расход подземного стока в реку. На подъеме половодья в прибрежной зоне образуются обратные гидрав лические уклоны грунтового стока и происходит фильтрация речных вод в берега. Такие подземные воды, интенсивно питаясь русловыми, столь же интенсивно отдают свою воду обратно в речные русла. Так как характер и распространен
ность |
этого явления |
изучены еще слабо, то установить, |
в |
||||||
каких |
случаях следует |
придерживаться |
первой схемы — схе |
||||||
мы срезок |
(увеличение |
притока |
подземных вод в |
реки) и |
в |
||||
каких — второй (уменьшение притока) |
трудно. |
|
|
||||||
При решении вопроса о методе выделения |
подземного |
||||||||
стока |
на |
гидрографе |
полного |
стока |
в |
отделе |
гидрологии |
||
Института |
географии |
|
АН С С С Р исходили из |
следующих |
|||||
положений |
(Львович, |
Грин и др., 1963). |
|
|
|
При питании подземных вод русловыми водами, во время большого половодья, приток подземных вод в реки может уменьшиться. Интенсивность такого уменьшения зависит от морфологии речной долины, гидрогеологических условий, ли тологии горных пород, слагающих коренные берега и от
1-3
х а р а к т е ра аллювиальных отложений речной проймы. Чем благоприятнее условия питания подземных вод русловыми, тем интенсивнее должен быть спад притока подземных вод в реки.
По мере снижения половодья питание подземных вод за счет руслового стока уменьшается и через некоторое время прекращается . В дальнейшем на спаде половодья восстанав ливается нормальная кривая депрессии уровня подземных вод по направлению к руслу реки, и вода, израсходованная из реки на пополнение запасов подземных вод выше нормальной кривой депрессии, должна снова возвратиться в реку.
Указанный процесс отражается на форме линии, отделяю щей сток подземных вод, гидравлически связанных с рекой, от поверхностного стока в период половодья. Эта линия, следовательно, представляет собой циклическую кривую, пер
вая |
часть которой — снижение, |
а вторая — повышение прито |
ка |
подземных вод в реки (рис. |
1 а) . Основанием циклической |
кривой служит прямая линия, соединяющая точки на гидро графе, соответствующие моментам питания реки только под земными водами до и после половодья. Если за границу между поверхностным и подземным стоками примем указанную прямую линию, то получим средний результат, отражающий размеры притока в реки подземных вод, гидравлически свя занных с русловыми водами в период половодья.
Однако, подземный сток в реки происходит не только за счет подземных вод, гидравлически связанных с русловыми водами. Реки питаются т а к ж е подземными водами гидравли чески не связанными с русловыми, которые т а к ж е увеличи ваются к моменту спада половодья. Учитывая это, можно приближенно установить границу между поверхностным реч ным стоком и общим притоком всех видов подземных иод в реки (рис. 1а, 4).
Этим методом пользовались для определения |
подземной |
|||
составляющей речного |
стока для рек всего |
Советского Союза |
||
и отдельных экономических районов. Хорошие |
результаты |
|||
получены Е. И. Куприяновой (1964) для бассейнов |
рек Запад |
|||
ной Сибири, а т а к ж е |
в воднобалаисовых |
исследованиях для |
||
Карпат |
в содружестве |
с румынскими гидрологами |
(Моноц - |
|
гаііа .... |
1960). |
|
|
|
Если для равнинных рек основным источником подземного питания являются грунтовые воды гидравлически связанные с русловыми, а воды родников (гидравлически не связанные) имеют подчиненное значение, то в горных странах это соотно шение изменяется в пользу последних.
Первые исследования |
по вопросу |
о питании горных рек |
С С С Р принадлежат Э. М. Ольдекопу |
(1917), В. Г. Глушкову |
|
(1924), Л . К. Д а в ы д о в у |
(1933). |
|
14
/ |
// |
m w |
V vi |
vu m ix |
X xi xii |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Рис. |
1 |
a — С х е м а |
о п р е д е л е н и я |
п о д з е м н о й |
с о с т а в л я ю щ е й |
р е ч н о г о |
стока |
|||||||||||||
|
в п е р и о д п о л о в о д ь я : |
1 - |
т о ч к и , с о о т в е т с т в у ю щ и е |
п и т а н и ю |
рек |
п о д з е м |
||||||||||||||
|
ными |
г и д а м и д о |
и |
после |
п о л о в о д ь я ; |
2—естественный |
|
|
х о д |
п р и т о к а |
||||||||||
|
в |
реки |
подъемных |
вод, |
г и д р а в л и ч е с к и с в я з а н н ы х |
с р е ч н ы м и |
р у с л о - |
|||||||||||||
|
ЕЫМІІ |
водами; 3 — л и н и я , |
п р и м е р н о с о о і в е т с т в у ю щ а я |
с р е д н е м у |
при |
|||||||||||||||
|
току |
п о д з е м н ы х |
вод, |
г и д р а в л и ч е с к и |
не |
с в я з а н н ы х |
с р у с л о в ы и и |
|||||||||||||
|
в о д а м и ; |
4 — линия, |
|
п р и н и м а е м а я |
в |
к а ч е с т в е |
г р а н и ц ы |
п о д з е м и о і о |
||||||||||||
|
и п о в е р х н о с т н о г о |
|
стока |
с |
у ч е т о м |
питания |
р е к |
п о д ъ е м н ы м и |
в о д а м и , |
|||||||||||
|
г н а р а в л п ч е с к п не с в я з а н н ы м и с р у с л о в ы м и . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
й" — Г и д р о г р а ф п о д з е м н о г о с т о к а р. М а . ш и ( п о Ф . М а к а р е н к о ) ; |
||||||||||||||||||
|
1 — п о д з е м н ы й сток; |
а |
- |
г р а ф и к |
с р е д н и х д е к а д н ы х ( с г л а ж е н н ы х |
по |
||||||||||||||
|
5 |
д е к а д а м ) |
р а с х о д о в |
р. Л а д ж а н у р и п |
и с т о ч н и к о в |
п о д з е м н ы х |
вод |
за |
||||||||||||
|
1953 |
г. |
(по |
Л . А. |
|
В л а д и м и р о в у ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Д л я определения |
|
источников |
питания |
рек |
Азербайджана |
С. Г. Руетамов (1954) использовал метод В. Г. Глушкова, основанный на расчленении гидрографа стока на его генети ческие составляющие.
15
Д ж о р д ж н о (1950, 1955) в своеіі работе, посвященном ме жени па реках Средней Азии, выделяя подземное питание рек на гидрографе общего стока, тоже соединяет прямой даты окончания знмнеіі и начало осениеіі межени. К подземному питанию, таким образом, относится вся межень за вычетом
проходящих |
в это время |
кратковременных |
дождей . |
|
|
|||
Этим способом пользовались т а к ж е Большаков |
(1955) для |
|||||||
Киргизии, |
Лаврентьев |
(1958) |
для Джунгарского |
Ала-тау, |
||||
Щеглова |
(1960) |
для рек Средней Азии, Хмаладзе (1963) для |
||||||
определения |
подземных |
вод З а к а в к а з ь я , |
Владимиров |
Л . А. |
||||
(1964) для определения подземных вод Грузии. |
|
|
||||||
Недостаток |
этого способа |
заключается |
в том, |
что |
он не |
учитывает динамичность подземного стока. Наиболее верным способом определения величины подземного питания горных рек мог бы явиться гидрогеологический метод прямого опре деления суммарных расходов подземных потоков, питающих реку. Но в настоящее время отсутствуют необходимые для этой цели гидрогеологические данные. Сложность решения этой задачи для периодов половодья и паводков, в формиро вании которых в большом объеме участвует и поверхностный
сток, заключается еще в том, что динамика |
подземного стока |
в реку в это время зависит от положения |
мест разгрузки |
подземных вод по отношению к урезу реки и от колебания
уровня |
в ней. |
|
|
|
|
|
|
|
Исходя из |
того, |
что для горных рек преобладающее зна |
||||||
чение |
имеют |
подземные |
воды |
гидравлически не |
связанные |
|||
с рекой и |
разгружаются |
выше |
уреза воды, |
Ф. А. |
Макаренко |
|||
(1948) |
на |
примере |
р. Малки |
предложил |
способ |
выделения |
подземного стока горных рек, основанный на использовании данных по режиму нескольких нисходящих источников под
земных вод этого водосбора. В результате сопоставления |
этих |
|||||||
данных с меженным |
стоком реки, когда ее |
питание, в основ- |
||||||
.-ном, осуществляется за |
счет подземных |
вод, |
определены |
|||||
поправочные коэффициенты, при помощи которых, зная |
дебит |
|||||||
этих источников |
можно |
подсчитать |
подземное |
питание |
реки |
|||
т а к ж е и за |
паводочный |
период. |
|
|
|
|
||
С этой целью |
Ф. |
А. |
Макаренко |
применил |
следующую |
|||
расчетную |
формулу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q=qK, + . |
. . |
-'rçKu |
|
где |
Q—величина |
подземного |
стока |
в реку за данное время, |
|
<:/—единичный расход пли сток реки в межень, |
принимае |
||||
мый |
за грунтовый, |
/С, -. • . . . |
-гКл—коэффициенты |
измене |
ния кривой режима суммарного дебита опорных источников. ГІрн этом А", для периода межени принимается за 1.
Ф. А. Макаренко не только смог оценить суммарную вели чину подземного питания р. Малки, но и построить его гидро-
16