Файл: Кузник, И. А. Гидрология и гидрометрия учебник для сельскохозяйственных техникумов по специальности гидромелиорация.pdf

ТЕМА 10. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИНФОР­ МАЦИИ И ПРОГНОЗЫ

43. Служба информации и прогноза

Цель и содержание гидрологических информаций и прогнозов. Отдельные отрасли народного хозяйства нуждаются в системати­ ческой или периодической информации о состоянии различных гидрологических явлений. Так, в районах орошения для водополь­ зования необходимы сведения о расходах источников орошения. Сведения об уровнях воды, о сроках прохождения максимумов па­ водков необходимы транспортным и водохозяйственным учрежде­ ниям при организации охраны мостов, гидротехнических сооруже­ ний и их эксплуатации.

Многие явления следует предвидеть заблаговременно. Макси­ мальный уровень прогнозируется для организации мер борьбы с наводнениями, нанннзшие уровни — для организации судоходства, водоснабжения, использования гидроэнергии и т. д.

Гидрологическую информацию подают наблюдательные пункты (водомерные посты, станции), которые входят в так называемую информационную сеть УГМС (Управление гидрометеорологической службы).

Гидрологические информации делятся на три группы: текущие, эпизодические и экстренные. Текущие информации и оповещения выпускаются в строго установленные сроки — ежедневно, ежеде­ кадно и т. д. Эпизодические информации подаются при наступле­ нии особых явлений в режиме реки — при ледоставе, вскрытпп рек п других, экстренные же информации — в исключительных слу­ чаях: при внезапном паводке, больших заторах льда н т. п.

Гидрологические информации выпускаются в виде ежедневных радносводок, бюллетеней, месячных, сезонных и годовых обзоров. В горных районах выпускаются декадные обзоры.

Краткосрочные и долгосрочные прогнозы. Прогнозы, или пред­ сказания того или иного режима реки, бывают краткосрочные и долгосрочные. Краткосрочные прогнозы дают за несколько дней (не более 1 0 ) до наступления какого-либо явления (например, ожи­ даемого максимального уровня); долгосрочные прогнозы — задол­ го до наступления того или иного явления. Последние делятся на предварительные (ориентировочные), качественные и количествен­ ные.

В предварительных прогнозах дают приблизительную характе­ ристику, без цифровых данных. Например, «ожидается высокое половодье» или «ожидается очень высокий максимальный уровень» и т. д. В качественных прогнозах ожидаемое явление оценивается по трехбалльной системе, причем тремя баллами оценивается очень высокое стояние уровня или большой расход реки. В состав коли­ чественных прогнозов входит числовая оценка сроков наступаю­ щего явления, его размеров и ожидаемой точности.

160

Вдореволюционные годы круг вопросов, освещаемых гидроло­ гическими прогнозами, был очень узок. Составлялись лишь прог­ нозы максимальных уровней крупных рек по кривым связи уров­ ней между водопостами. Так, например, уровни Волги в низовьях заблаговременно прогнозировались по уровню в устье Камы.

Всвязи с большим строительством в СССР возросло значение прогнозов. Больше изучен режим рек. Возросла и точность прогно­ зов, несмотря на большое разнообразие условий формирования режима разных рек на огромной территории СССР.

Для примера рассмотрим условия прогнозирования весеннего половодья рек степной и лесостепной зон. Основные факторы фор­ мирования весеннего половодья: осеннее увлажнение (играющее первостепенную роль), запасы воды в снежном покрове, сумма осадков периода снеготаяния и, наконец, состояние погоды и ин­ тенсивность снеготаяния. Уже в конце осени по сумме осенних осадков дается предварительный прогноз. После очень сухой осени вероятность формирования большого половодья мала, и на­ оборот, после многоводной осени (особенно после поздних осадков) нельзя ожидать низкого половодья. По условиям осеннего увлаж­ нения, глубине промерзания и ожидаемому термическому режиму рано весной можно дать более точный прогноз размеров стока, максимальных расходов и т. д.

Методическое и научное руководство гидропрогнозами нахо­

дится в ведении Гидрометцентра СССР, который выпускает фоно­ вые прогнозы для больших территорий. На основе фоновых прог­ нозов управления на местах составляют местные прогнозы.

ТЕМА 11. ОЗЕРА, ВОДОХРАНИЛИЩА (ПРУДЫ) И БОЛОТА

44. Классификация озер и их морфометриче­ ские элементы

Замкнутое понижение (котловина и впадина), заполненное во­ дой, поступающей в него подземным или поверхностным путем, называется о з е р о м . К озерам относятся и такие большие водо­ емы, как Каспийское и Аральское моря.

В зависимости от того, имеет ли вода связь с Мировым океа­ ном, озера бывают бессточные (Эльтон, Баскунчак, Балхаш) и сточные (Байкал, Ладожское). Из сточных озер вытекают реки: Ангара из Байкала, Нева из Ладожского озера.

По условиям питания озера бывают бесприточные, приточные и приточно-сточные. Бесприточные озера не имеют притоков, они наполняются водами паводков и пересыхают в засушливое время года. Приточные озера питаются водами впадающих в них рек;

оттока из озер нет. В приточно-сточные озера реки впадают и вы­ текают из них.

К морфометрическим элементам озера относятся: площадь зер­ кала, длина, ширина, большая и малая оси и т. д.

Д л и н а о з е р а — кратчайшее расстояние .между двумя наи­ более удаленными точками, измеряемое отдельными короткими

удаленными точками контура, измеряемое по прямой линии.

М а л а я о с ь озера — линия, перпендикулярная к большой оси, проведенная в месте наибольшей ширины.

Все морфометрические элементы озера изменяются с измене­ нием уровня воды.

45. Режим озер и водохранилищ

Уровенный режим озер формируется приходно-расходными эле­ ментами водного баланса (притоком, осадками, испарением, фильт­ рацией через дно и берега), волнами, сгонами и нагонами и дру­ гими явлениями, описание которых приведено ниже.

Если сумма приходных элементов больше расходных, то к концу года уровень воды повышается, и наоборот, когда расход воды больше притока, уровень понижается. В течение многих лет уровень озера остается более или менее постоянным, исключая случаи резкого изменения, вызываемого гео­ логическими явлениями.

В отдельные периоды уровни воды в озере колеблются в до­ вольно широких пределах, что зависит от метеорологических усло­ вий всего бассейна. Значительные колебания происходят в резуль­ тате выполнения некоторых хозяйственных мероприятий. Так, в первые годы эксплуатации каскада гидростанций понизился уро­

чем можно убедиться, наблюдая, как ветер колеблет плавающий на поверхности воды предмет, оставляя его на том же месте.

Волна состоит из характерных элементов, представленных на

волны h представляет разность отметок гребня и подошвы. Рас­ стояние I между двумя вершинами называется д л и н о й волны. Тангенс угла наклона касательной к трафилю с горизонтальной линией называется к р у т и з н о й в олны. Время, в течение кото­

162

кнаклону водной поверхности. В силу этого усиливается течение

внаправлении понижения, что приводит к восстановлению единого уровня. У глубоких озер с обрывистыми берегами (оз. Байкал) даже при штормовых ветрах сгонно-нагонное изменение уровня не превышает нескольких десятков сантиметров. На Аральском море подъем уровня при нагонах достигает 2 м.

С е й ши — это стоячие волны. Если в какой-нибудь части озе­ ра создается отклонение от среднего уровня под действием атмо­ сферного давления или ветра, то после прекращения действия этих сил вода приходит в колебательное движение. Сейши бывают од­ ноузловые (рис. 74 а), двух- и многоузловые (рис. 74 б). Узлы — это точки неизменного уровня.

Амплитуда колебания сейш составляет от нескольких санти­ метров до нескольких метров. Например, на Женевском озере она составляет 2 м.

Баланс воды в озерах и водохранилищах. Баланс воды пред­ ставляет результат расчета приходных и расходных статей. К при­ ходным элементам водного баланса относятся: осадки х на пло­ щадь зеркала, сток с площади водосбора у, грунтовой приток Р и

сток из озера у\ и подземный отток у2. Все величины измеряются в кубических метрах (м3). Таким образом, изменение объема за какой-то промежуток времени