Файл: Аполлов, Б. А. Курс гидрологических прогнозов учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 179
Скачиваний: 0
По причине, которая будет пояснена несколько ниже, примем следующую нумерацию декад: 21—31/ѴІІ — і, 1 —10/ѴШ — (і + 1),
11—20/VIII— (i + 2), |
21—31/VIII— (i + 3) |
II 11—20/VII— (i — 1), |
1 —10/VII— (i— 2) и |
T. Д. |
|
Дождевой сток с площади fo,i (для этой площади время добе- |
||
ганпя т = 0), проходящий замыкающий |
створ в течение августа, |
обусловлен теми осадками, которые вызвали приток дождевой воды
в русловую сеть на этой площади |
на протяжении (і+1), |
(і + 2) и |
||||||||||||
(і+3)-й декады — см. табл. |
11. Говоря о площади fin, этими дека |
|||||||||||||
дами будут і, |
(і+1) |
и |
(і + 2)-я, а говоря о площади Д з— декады |
|||||||||||
Уін |
|
|
|
|
|
|
|
(і— 1), і и (і+ 1 )-я. Сами величины |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
этих осадков на площадях f0,i, |
f 1,2 и |
||||||
8fT~ |
|
|
|
|
|
|
|
/ 2,3 |
записаны |
соответственно в тре |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тьей графе. Сложив их, получим ин |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тересующее нас количество осадков, |
||||||
L |
|
|
|
|
|
|
|
т. е. все количество осадков, |
сток |
|||||
\ |
|
|
|
|
|
|
|
которых достиг замыкающего ство |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ра в августе. Как видим, в это ко |
|||||||
\ |
|
/ |
|
о |
|
1 |
|
личество частично входят осадки за |
||||||
|
/ |
|
0 |
о |
|
|
целые восемь декад, начиная со |
|||||||
\ |
О |
0 |
о |
|
|
|
второй декады июня н кончая |
тре |
||||||
V ° V |
|
|
|
|
|
тьей декадой августа. Роль осадков |
||||||||
|
|
|
|
і |
каждой |
декады зависит |
от вели |
|||||||
/ > о £ > |
|
|
|
|
чины коэффициентов <рі, ф2, ... |
fo,u |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
I |
|||||||
|
|
|
|
|
|
----- 1 |
f 1,2 , |
. . . |
Ниже |
увидим, что |
коэффи |
|||
|
|
|
|
|
|
__ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
] |
циент фі значительно больше после |
||||||
2 |
|
4 |
Б |
8 |
10 |
12 у1 ми |
дующих. Отметим, что весь рассмот |
|||||||
I____ I_______ 1_____ I_____ I______1____I |
I |
ренный расчет осадков является ли |
||||||||||||
О 1 |
|
2 |
3 |
Ь |
5декады, і |
нейным |
преобразованием |
времен |
||||||
Рис. 52. График уш*=(р(уі) — |
ной |
функции |
осадков, |
значения |
||||||||||
которой заданы в виде данных на |
||||||||||||||
кривая |
1 — и |
построенная |
по |
|||||||||||
нему |
|
кривая |
истощения |
у = |
блюдений станций за этими осадка |
|||||||||
|
|
=f{t) |
— кривая 2. |
|
|
ми |
по расчетным интервалам |
вре |
||||||
На |
практике срі, |
ф2, |
|
|
мени, в нашем случае по декадам. |
|||||||||
... определяются обычно с помощью |
так |
называемых кривых истощения стока следующим образом.
Если расчетный интервал времени равен одной декаде, то вы бирается ряд длительных практически бездождных периодов, каж дый из которых продолжается несколько декад. По величинам
стока за смежные декады — Уі |
и у и і — на график наносятся точки |
ІУі+и Уі ) и по нижнему краю |
поля точек проводится кривая |
(рис. 52, кривая 1). С помощью этой кривой строится кривая ис тощения стока. Для этого задаемся начальным значением г/, и по нему, используя кривую 1, находим сток за первую декаду после начальной уш - Затем, уже считая за начальную величину стока г/г+і, находим, опять пользуясь кривой 1, величину стока за вторую декаду у ш и т. д. Откладывая по оси абсцисс время — в нашем случае только что перечислявшиеся декады, а по оси ординат опре деленные описанным путем величины стока за эти декады (на
156
Вычисление количества осадков, влияющих на величину месячного стока
ои
О
а
о
и
а. a
3
о
а
о
н
са .
о
S
о3
ез
а
оа
CJ
О
О
3
=(
к g
а
сз
еЭ
3
«3
см
- I
|
|
1 |
|
|
|
О- |
V•з* |
|
і ! |
|
+ |
0 - |
|
+ і |
|
|
|
|
|
■ |
_7 |
+ |
|
J |
= ~ |
| |
|||
|
~ н |
Н |
1 |
ч |
|
СО |
со |
I |
со |
|
Э- |
9 - |
; |
9 - |
|
+ |
+ |
|
+ 1 |
|
1 |
- 1 |
|
+1 |
|
В+І |
|||
|
=^ t |
|||
|
% \ |
|||
|
CM I |
1,1 |
||
|
я- 1 |
|
|
и |
|
+ 1 |
|
|
|
|
+ і |
.+1 |
||
|
в +[ |
|||
|
4 1 |
|
V ) |
|
|
Ч |
|
||
|
° -| |
°-| |
||
•- |
|
|
|
|
a* |
|
|
|
|
га |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
=; |
|
|
|
|
а |
--------- -------- |
|||
га |
||||
X |
|
|
|
|
|
1—• |
<м |
СО |
|
|
4- |
+ |
|
4~ |
о1 |
> |
> |
о1 |
1 |
|
|
СЧ |
,—< |
|
СО |
|
1 |
I |
1 |
1—* |
т- < |
сч |
|
|
со |
см |
т |
|
|
1 |
1 |
ч г |
|
о •— |
CJ --І |
|||
|
TJ* |
■з* |
Fb |
|
|
+ |
|||
9 - |
9 - |
|||
+ |
+ |
оч- - |
||
|
с і |
|
со |
|
|
I |
7 |
9 - |
|
CJ |
+ |
|||
|
и •— |
|||
чсо |
чСО |
7 |
||
9 - |
9 - |
|||
+ |
+ |
у •- |
||
см |
||||
|
7 |
V |
9 - |
|
|
|
|||
Vсм |
см |
|
||
|
|
|||
9- |
|
V |
||
+ |
+ |
|||
9- |
||||
CJ |
—1 |
|||
СІ -«4 |
||||
|
7 |
|||
*1 |
К |
|
||
®-| |
* |
|
см
S е=(
га g
О
ч
п;
га
X -----------------
СЧ
4~ +
> |
> |
> |
Z r |
о |
1 |
|
о |
|
СО |
1 |
О! |
|
>— |
|
1 |
! |
I |
О) |
|
< |
I |
|
|
|
1 |
7 |
a 7 |
|
a •** |
|||
|
|
||
$ь |
ev f |
Ч , |
|
ѳ - |
|||
+ |
Sb |
||
+ |
+ |
||
со |
|||
1 |
см |
7 |
|
о ^ * |
1 |
||
со |
а |
о — |
|
чСО |
U$ |
||
9 - |
|||
со |
|||
+ |
9 - |
Eb |
|
+ |
+ |
||
см |
|||
о 1 |
1 |
а- - |
|
см |
а •«- |
1м |
|
Sb |
|||
9- |
чсм |
+ |
|
+ |
Sb |
||
7 |
+ |
я + |
|
a |
|||
а -- |
b» |
ч |
|
ч_ |
Sb 1 |
Sb |
|
9- |
|
|
со
«С
g
О
с
T“
> |
> |
> |
о |
—-1 |
о |
СЧ |
с о |
1—1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
сч
157
графике они обозначены через у ) , получаем искомую кривую
(рис. 52, кривая 2). Она принимается за |
характеристику истоще |
ния запаса воды в бассейне (истощения |
стока), почему ее и на |
зывают кривой истощения этого запаса |
воды (пли истощения |
стока). Можно считать, что расход воды, выраженный на рис. 52 отрезком прямой между осью абсцисс и горизонтальной штриховой линией, обусловлен устойчивым, мало меняющимся во времени подземным питанием.
Дальше берем гидрографы, относящиеся к тому же створу на реке (для которого была построена кривая истощения), но теперь уже за периоды с дождевым стоком. На эти гидрографы перено сим кривые истощения стока для ряда смежных декад, принимая
расходы |
воды, даваемые гидрографом, за |
начальные |
(рис. |
53). |
|||||
у мм |
|
Считается, |
что |
разности |
ординат |
||||
|
двух рядом проходящих |
|
кривых |
||||||
|
|
|
|||||||
|
|
истощения уи Уь Уз и (д (рис. 53) |
|||||||
|
|
выражают |
величины |
дождевого |
|||||
|
|
стока по декадам от осадков, вы |
|||||||
|
|
павших на |
протяжении исходной |
||||||
|
|
декады. Разделив величину этого |
|||||||
|
|
стока за каждую декаду на его |
|||||||
|
|
общую величину за |
все |
|
декады |
||||
|
|
(в нашем случае за четыре дека |
|||||||
|
|
ды), получаем значения коэффи |
|||||||
|
|
циентов срі, фо, фз и ф4. Напомним, |
|||||||
|
|
что фі относится к декаде выпа |
|||||||
Рис. 53. |
Гидрограф (1) и кривые |
дения осадков. |
|
|
|
|
|
||
Из самого способа |
получения |
||||||||
истощения стока для смежных декад |
|||||||||
(2); устойчивое подземное питание |
коэффициентов |
следует, |
что |
|
|||||
|
реки (3). |
2 |
|
Числовые |
|
значе |
|||
|
|
ния каждого из этих коэффициен |
|||||||
тов получаются несколько разные, когда сделаем описанный |
расчет |
||||||||
|
фі> |
||||||||
для ряда пар смежных декад. В |
частности, они зависят от началь |
||||||||
>ф >’фз>... |
|
|
|
|
|
ных величин самого стока. За расчетные значения коэффициентов принимают их средние величины; для них мы сохраним прежние обозначения фь фз, фз и фд. Их распространяют на весь бассейн, на все межизохронные площади fo.i, /о,2, ... Если бассейн большой и неоднородный по условиям формирования притока воды в русло
вую сеть, то коэффициенты . . . устанавливаются для отдель
ных частных бассейнов; при этом используются, |
конечно, данные |
||
о расходах по створам, замыкающим эти |
частные бассейны. При |
||
единице времени, равной |
одной декаде, |
число |
коэффициентов |
фі, фз, |
|
|
обычно равно трем-четырем, включая декаду выпадения осадков. Это означает, что приток воды в речную сеть, вызванный декад ными осадками, продолжается по окончании дождя 20—30 дней. Это много и может быть объяснено только тем, что стенание воды осуществляется и под поверхностью, в частности в виде так назы ваемого внутрипочвенного стока. Весьма вероятно, что рассматри ваемые осадки вызывают увеличение притока грунтовых вод, осо
158
бенно в районах неглубокого нх залегания. Такое увеличение, ес тественно, явится составной частью искомых величин дождевого стока у\, уг, . . . (см. рис. 53). Отметим, что величина первого коэффициента срі значительно больше последующих и равна в сред нем 0,6—0,8, т. е. основной приток продолжается не больше декады.
Несмотря на то что разобранный способ расчета количества осадков, с которым генетически связан сток в замыкающем створе за определенный интервал времени, является более пли менее де тальным, он все же остается приближенным. Отметим в связи с этим одно из допущений, принимаемых в расчете.
Как мы видели, коэффициенты срі, ср2, .. . вычисляются по дан ным о рассчитанном с помощью кривой истощения распределении во времени притока воды в речную сеть, вызванного осадками, вы павшими за единицу времени. Однако затем коэффициенты пере носятся на расчет осадков. Это не вносит погрешностей в расчет только при условии, что осадки, дающие приток воды в речную сеть в первую, вторую и другие декады, имеют одинаковый коэф фициент стока. В действительности это условие, несомненно, на рушается в большей или меньшей степени.
Отметим, что величины срі, ср2, . .. можно получить и другими путями. Например, если выберем такие случаи выпадения значи тельных осадков за декаду, когда до и после этого дождей прак тически не было, то эти коэффициенты можно определить на осно вании данных о стоке малых рек или о притоке воды в русловую сеть за несколько декад, начиная с декады выпадения осадков. Приток воды в русловую сеть вычисляется способами, изложен ными в г л .IV.
Теперь обратим внимание на то, что сток, вызванный отдель ными частями этих осадков, проходит замыкающий створ в то са мое время, к которому относится величина Qn• Принимается, что влияние на Qn+зо осадков, выпавших на определенную межизохрон ную площадь в определенный интервал времени, учтено величиной Qn, если последняя включает в себя часть дождевого стока от этих осадков. Другие, тоже уже выпавшие осадки, но не подошедшие к замыкающему створу к сроку, к которому относится величина Qn, наоборот, не могут быть ею учтены. Эти осадки составляют как бы первую часть величины У^х в прогностической зависимости Qn+зо = f(Qn, 2Х ). Вторую часть величины составляют осадки, которые выпадают от момента составления прогноза до начала ме сяца (этот промежуток времени будем считать заблаговременно стью прогноза), на который дается прогноз стока, и в течение са мого этого месяца. Поскольку при составлении прогноза стока осадки второй части могут быть учтены только на основании прог ноза погоды или приравнены к их среднему многолетнему зна чению, то рассматривать их целесообразно отдельно от других осадков.
Итак, при установлении зависимости Qn+3o = f(Qn, £ х ) надо различать: осадки, выпавшие до обусловленного срока составле ния прогноза и дающие часть стока Qn+зо, но тем не менее не
159