Файл: Аполлов, Б. А. Курс гидрологических прогнозов учебник.pdf

Достаточно точные зависимости имеются также между мини­ мальным месячным расходом (и уровнем) воды и величиной стока за тот же месяц. Эти зависимости выявляются по наблюденным величинам месячного стока, а проверочные прогнозы по мим со­ ставляются уже на основе предсказанных величин этого стока. За­ висимости эти обычно тоже линейны.

На рис. 60 приведен пример зависимости минимального сред­ него месячного уровня воды реки за июнь—октябрь от максималь­ ного уровня грунтовых вод весной. С минимальным средним ме­ сячным уровнем воды реки тесно связан минимальный уровень за все лето и осень.

Способов прогнозов даты наступления минимального месячного уровня воды пока нет. Можно указать лишь на одну закономер­ ность, которую используют при прогнозах. Заключается она в том, что на ряде рек, особенно на реках южной половины Европейской территории СССР, расходы воды рек летом почти все время пони­ жаются и, следовательно, достигают своего месячного минимума

вконце каждого месяца.

§7. ПРОГНОЗ ЗИМНЕГО СТОКА ЗА МЕСЯЦ

Как уже говорилось, зимой, если нет сильных оттепелей, реки питаются в основном за счет запасов подземных вод. Истощение последних на протяжении зимы происходит тоже закономерно и постепенно. Зимой, в отличие от летне-осеннего периода, запасы грунтовых вод вследствие испарения и транспирации практически не убывают.

Для периода устойчивого зимнего режима реки, начинающегося обычно через 10—20 дней после ледостава, практически несколько лучшей характеристикой колебаний запасов грунтовых вод в бас­ сейне является величина запаса воды в руслах. В течение этого периода имеет место динамическое равновесие между притоком подземных вод в речную сеть и количеством воды в ней. Но как показатель этих запасов широко используются и расходы воды.

Приведем несколько примеров зависимостей прогноза для зим­ него стока рек за месяц. Для прогноза расходов воды р. Вятки

у с. Вятские Поляны за февраль Qu получено уравнение регрессии

ного it его притоков Тубы у с. Бугуртага и Абакана у с. Абаза. Для прогноза расходов воды горной реки Чирчик в створе ГЭС за

декабрь Q x i i подушено уравнение регрессии Qxn = 0,72Q И_20/ХІ+ 12, где ФИ_20/ХІ— расход воды этой реки за вторую декаду ноября.

168

При разработке способов прогноза месячного стока в начале зимы в качестве показателя влагонасыщенности бассейна иногда используется запас влаги в почве. На рис. 61 показана зависимость расхода воды Оки у с. Нижний Избылец за декабрь от запаса про­ дуктивной влаги в почве в слое 0—100 см на 20 ноября и вели­ чины разности расходов воды в этом же створе Оки за вторую и первую декаду ноября. Эта разность косвенно характеризует фазу режима (подъем пли спад) и запас воды в русловой сети.

Если для реки характерны зимние паводки, то прогноз ее стока на месяц вперед практически невозможен. Пока мы не распола­ гаем способами достаточно точного предсказания силы п продол­ жительности оттепелей, а также количества выпадающих при этом жидких осадков.

Рис. 61. Зависимость расхода воды р. Оки у с. Н. Избылец за декабрь от запаса продук­ тивной влаги в почве в слое 0—100 см иа 20 ноября и раз­ ности расходов воды (AQ) за вторую и первую декаду но­

ября.

В заключение остановимся на вычислении запасов воды в рус­ ловой сети бассейна при ледоставе.

При наличии ледяного покрова запас воды на участке реки \Ѵзил можно вычислить по той же формуле, что и для участка от­ крытого русла,

Коэффициент k меньше k\, и их отношение равно в среднем 0,8. Следовательно, если при наличии на реке ледостава будем вы­ числять запас воды иа участке русла по формуле И?ЗІШ= QotOTkp, где Qo— расход воды, вычисленный по зимним уровням реки, но

169

по кривой расходов для открытого русла, а то— время добегания на участке тоже для открытого русла, то получим величины за­ паса воды в русле, завышенные примерно на 25%.

§ 8. ПРОГНОЗЫ СТОКА ЗА ПЕРВЫЙ, ТРЕТИЙ И ЧЕТВЕРТЫЙ КВАРТАЛ

Сток рек Советского Союза за второй квартал является в ос­ новном стоком за период половодья. На реках, стекающих с до­ статочно высоких гор, половодье захватывает также почти весь тре­ тий квартал.

Для большинства рек сток за первый квартал является зим­

чем за месяц. Это объясняется тем, что запасы русловых вод исто­

реке наблюдается паводок, имеет дождевую составляющую. Бу­ дущий подземный сток почти не связан с этой частью руслового запаса. Поэтому при вычислении запаса воды перед началом квар­ тала эту составляющую стремятся выделить. Иногда в таких слу­ чаях за показатель подземного стока за квартал лучше прини­ мать не запас воды в русловой сети, а минимальные модули стока по притокам за месяц, предшествующий интересующему нас кварталу.

Количество осадков, влияющих на величину дождевой состав­ ляющей стока за квартал, вычисляется всегда более приближенно,

170

чем при установлении зависимостей для прогнозов стока за ме­ сяц. Обычно берутся осадки за девять декад, считая с декады, предшествующей началу квартала. При разработке методов прог­ нозов стока за четвертый квартал осадки принимаются только до даты окончательного установления снежного покрова.

Наибольшие возможности для прогноза квартального стока имеются по тем рекам и за те кварталы, когда дождевой сток невелик. Если этот сток значителен, то разработка метода услож­ няется, так как приходится учитывать влияние дождей на квар­ тальный сток, а главное, значительно снижается точность самих прогнозов.

Приведем несколько примеров зависимостей, с помощью кото­ рых составляются прогнозы квартального стока.

Qfii-xnм3/ с

Qvn-ixM3/c

притока воды в Сырдарью на участке от Кайраккумского водохра­

корреляции между стоком за первый квартал и за декабрь пред­ шествующего года составляют 0,80—0,90.

На рис. 62 представлена зависимость расхода воды р. Вятки у с. Вятские Поляны за третий квартал от запаса воды в русловой сети на 30 июня и модульного коэффициента количества осадков за этот же квартал. Для р. Урала у г. Оренбурга получено урав­ нение регрессии Q v i i - i x = 0,40Qu_20/vi + 4.

Для р. Енисея в створе Саяно-Шушенской ГЭС установлена зависимость Q x - x i i = 0,33Q1_25/ix +100, которая имеет высокую

171