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

баланса почвы им можно пренебречь. Суммарное же испарение является наряду с осадками важной составляющей баланса. Тогда

а именно начальный з’апас влаги в почве, количество осадков и величина испаряемости или температура воздуха за расчетный интервал времени. Коротко остановимся на способах В. Г. Андрея­ нова и В. А. Романенко, дающих по сравнению с другими спосо­ бами наиболее точные результаты для сухостепной, степной и ле­ состепной зон, и на способе А. Р. Константинова, в общем оказав­ шемся наиболее приемлемым при расчетах для бассейнов лесной

где Е 0 — испаряемость, вычисляемая по формуле £ 0= 17,5(1,15і>п—

— во) мм/мес; ѣ — максимальная упругость водяного пара при тем­ пературе деятельной поверхности (Ѳп), определяемая по графику (он здесь не приводится); WH— начальный запас продуктивной влаги в слое почвы 0—100 см, в миллиметрах; х — количество осад­ ков за месяц в миллиметрах; FWn — запас продуктивной влаги в слое почвы 0—100 см при влажности ее, равной наименьшей по-

= 0 получаем к = 1,0, т. е. коэффициент при х имеет максимальное значение. При lFn^0,561F„nB коэффициент k равен нулю; значит, влажность почвы, равная 0,56IFimB считается достаточной для того, чтобы испарение не лимитировалось запасом влаги в почве.

Обозначения те же, что и в формуле (22.VII); за испаряемость здесь принято испарение с водной поверхности, вычисляемое по формуле

где 0 и г — температура и относительная влажность воздуха в про­ центах.

207

Формулы (22.VII) и (23.VII) не отражают в явном виде влия­ ние на суммарное испарение ни фазы развития растении, пи типа почвы. Однако косвенно это влияние частично учитывается через Е 0, так как между последовательной сменой фаз и годовым ходом этой величины имеется приближенная связь.

В основе способа А. Р. Константинова лежит расчет интенсив­ ности суммарного испарения методом турбулентной диффузии. Но чтобы добиться возможности пользоваться в расчетах как ис­ ходными данными только материалами стандартных наблюдений станций, при разработке способа были применены некоторые эмпи­ рические зависимости. В результате для расчета оказались необ­ ходимыми лишь данные по температуре 0 и абсолютной влажности

£ мм/мес

Рис. 72. График для вычисления суммарного испарения за месяц (£) по данным о запасах продукт напои влаги в слое почвы 0— 100 см в начале ме­ сяца, сложенных с осадками за этот месяц (№„+.ѵ), и испаряемости (чи­ сла у линии).

е воздуха на высоте метеобудки, т. е. 2 м. Вычисление испарения производится с помощью графика, представленного на рис. 73 и построенного таким образом, что при расчете в величины 0 и е нужно вводить поправки только на различие сезонного хода каж­ дой из этих величин на высоте 2 м и в непосредственной близости от подстилающей поверхности (таблица поправок здесь не приво­ дится). Расчет рекомендуется вести по декадам или месяцам, поль­ зуясь декадными или месячными значениями 0 и е. Чтобы получить суммарное испарение за декаду или месяц величина, снятая с гра­ фика, умножается на 10 или 30. В этом способе не принимается во внимание ни влажность почвы, ни количество осадков. Предпола­ гается, что их влияние на испарение отражается на величинах Ѳ и е. Фаза развития растений и сезонный ход солнечной радиации косвенно частично учитываются упомянутой поправкой.

208

■слагаемых, в частности запаса влаги Wi = Waa4- Допустим, что на­

расчетного интервала времени. Тогда выражение для ошибки ве­ личины ІР'кои, вызванной неточностью определения начального за­ паса влаги при продолжительности расчетного периода, например в четыре интервала (месяца), запишется в виде

риод и выше интенсивность суммарного испарения. Для примера рассмотрим период с июля по октябрь в центральной части степной

(е+де) мВ 4,0м м /сут

и лесостепной зон. Пользуясь средними многолетними месячными значениями температуры и относительной влажности воздуха, фор­

ближенный, что для этих двух зон при начале расчетного периода с 1 июля даже довольно значительная ошибка в определении на­ чального запаса влаги в метровом слое почвы не влечет скольконибудь существенной погрешности вычисления по уравнению

(21.VII) запаса влаги в этом слое к началу зимы. Данный вывод означает, что н колебания начального запаса влаги в общем не сильно влияют на конечный запас уже через четыре и даже три ме­ сяца. Заметим, что в этих трех зонах колебания запаса влаги в метровом слое почвы на 1 июля и на 1 августа в целом не­ большие.

Из изложенного следует, что при соответствующей продолжи­ тельности расчетного периода приравнивание ежегодной величины начального запаса к его средней многолетней обычно не так уже существенно влияет на точность вычисления запаса влаги к началу зимы. Эта продолжительность меняется по территории, в ча­ стности для лесной зоны она в общем будет больше, чем для степной.

Ошибки вычисления величин суммарного испарения по интер­ валам, например по месяцам, обусловленные неточностью самих способов расчета этого испарения, не накапливаются, если в исход­ ные данные входит запас влаги в почве в начале каждого интер­ вала; эти ошибки компенсируются так же, как и ошибка вели­ чины запаса влаги в начале всего расчетного периода. Естественно, что степень компенсации уменьшается с сокращением промежутка времени между расчетным месяцем и концом всего расчетного пе­ риода. Ясно, что большая ошибка расчета испарения, например за сентябрь, сильно понизит точность расчета конечного запаса влаги в почве по формуле (21.VII).

Если исходить из возможности использования средней много­

71

— Н Е , ) . Но, конечно, расчет по уравнению (21.VII) с учетом хотя

і

бы приближенно определенного начального запаса влаги в слое почвы 0-—100 см дает более точные результаты, чем при принятии

IVпач = IVпач-

Рисунок 74 иллюстрирует повышение репрезентативности пока-

71 71

зателя (21 Хі -— Х Е і) в условиях лесной зоны при увеличении рас-

і1

четного периода. Опыт разработки методов прогнозов весеннего стока показывает, что продолжительность периода вычисления ве-

подстилке, моховом покрове, болотах и т. п.), которое, как отме­ чалось, меняется по годам.

210

Если зимой были сильные оттепели, то, очевидно, уже нельзя считать, что запас влаги в почве, наблюдавшийся перед оконча­ тельным установлением морозов, сохраняется без существенного изменения до начала таяния. В таких случаях в величину (ІѴИач+

ПП

+ У>,-— 21 Е і ) надо вводить поправку i x

впитавшейся в почву во время от­ тепелей. Если оттепель без осад­ ков, то эта поправка выразится величиной

[s'— s"-j-(si.к — s i к)—Уг]. (26.VII)

ды соответственно в снеге и ле­ дяной корке соответственно па начало и на конец оттепели; у т— сток талых вод, вызванный отте­ пелью (очень часто он бывает пренебрежимо мал).

Зимние оттепели, увеличиваю­ щие запас влаги в почве — до­ вольно частое явление в южных и западных районах Европейской территории СССР.

В качестве рассматриваемого показателя увлажнения бассейна пользуются также величиной

четной дате начала зимы; 2]-*: — количество осадков за период от расчетной даты начала зимы до окончательного установления мо­ розов.

Заметим, что с осадками, выпадающими незадолго до начала зимы, связано заплывание и размокание почвы; эти явления при­ водят к уменьшению количества крупных пор и трещин в верх­ нем слое почвы, а следовательно, и к снижению его водопроницае­ мости.