Файл: Большаков, М. Н. Водные ресурсы рек советского Тянь-Шаня и методы их расчета.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Сравнивая гидрографические и гипсографические кривые, ■приведенные на рис. 33, 34, следует прежде всего отметить, что средняя отметка площади водосбора р. Сыр-Дарьи (2,4 км) значительно ниже, чем для водосбора Северного Тянь-Шаня (3,0 м). Соответственно территория Северного Тянь-Шаня имеет значительно большее оледенение, несмотря на то, что общее увлажнение ее уменьшается к востоку.

Так, по материалам Киргизского УГМС, общая площадь

оледенения Северного Тянь-Шаня

составляет

5280 км2, или

7,3% от общей

площади

водосбора,

тогда

как,

по

дан­

ным Б. А. Камалова [99],

 

 

 

 

 

 

 

 

площадь оледенения в бас­

 

 

 

 

 

 

 

 

сейне Сыр-Дарьи состав­

 

 

 

 

 

 

 

 

ляет

лишь 2209 км2,

или

 

 

 

 

 

 

 

 

1,7%

от водосбора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как

известно,

много­

 

 

 

 

 

 

 

 

летние исследования

вод­

 

 

 

 

 

 

 

 

ного

баланса

и условий

 

 

 

 

 

 

 

 

формирования стока в эк­

 

 

 

 

 

 

 

 

спериментальном бассейне

 

 

 

 

 

 

 

 

р. Чон-Кызылсу, имеющей

 

 

 

 

 

 

 

 

ледниково-снеговое пита­

 

 

 

 

 

 

 

 

ние, показали, что наибо­

 

 

 

 

 

 

 

 

лее активной зоной обра­

0

 

20

40

60

80

 

100% W

зования стока

этой реки,

 

 

 

 

 

 

 

 

дающей

в

средний

год

 

 

 

 

 

 

 

 

80% всего стока, является

 

 

 

 

 

 

 

 

высокогорная

зона выше

 

 

 

 

 

 

 

 

концов

языков ледников,

 

 

 

 

 

 

 

 

расположенных

 

в

этом

 

 

 

 

 

 

 

 

бассейне на отметках око­

 

 

 

 

 

 

 

 

ло 3300 м над ур. м. Ат­

 

 

 

 

 

 

 

 

мосферные осадки

в этой

 

 

 

 

 

 

 

 

зоне весьма обильны, вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

падают

преимущественно

 

 

 

 

 

 

 

 

в твердом

виде,

потери

 

 

 

 

 

 

 

 

влаги

минимальны и ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

эффициент

стока

близок

 

 

 

 

 

 

 

 

к единице.

В результате

о

 

20

40

60 80

 

100% т

исследований

установле­

Рис.

33.

Гидрографические (а) и гип­

но, что высотная зона бас­

сометрические (б) кривые рек бассей­

сейна

 

р.

Чон-Кызылсу,

на Сыр-Дарьи: 1 — суммарные

для

расположенная

 

между

всего

бассейна;

2 — бассейн

р. На-

фирновой

линией и кон­

рын;

3

— реки

Ферганской долины;

4

реки Ахангаран,

Чирчик, Келес,

цами языков ледников, ха­

Арысь;

5 — реки ю.-з. склона хр.

Ка-

рактеризуется

оптималь-

 

 

 

ратау.

 

 

 


 

 

 

ным для формирования

 

 

 

стока

балансом

прихо­

 

 

 

да тепла и влаги.

Это

 

 

 

определяет наибольшие

 

 

 

зональные модули

сто­

 

 

 

ка в этой зоне и коэф­

 

 

 

фициент стока

больше

 

 

 

единицы. Выше фирно­

 

 

 

вой

линии

он

быстро

 

 

 

затухает

ввиду

низких

 

 

 

температур. Ниже язы­

 

 

 

ков

ледников

зональ­

 

 

 

ные модули стока, хотя

 

 

 

и с меньшими вертика­

 

 

 

льными

градиентами,,

 

 

 

также снижаются в свя­

 

 

 

зи с уменьшением при­

 

 

 

хода и нарастанием по­

 

 

 

терь влаги с понижени­

 

 

 

ем высоты

[36, 37, 132,

 

 

 

1331.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выявленную особен­

 

 

 

ность водного

баланса

 

 

 

р. Чон-Кызылсу можно

 

 

 

в первом

приближении

 

 

 

распространить на дру­

 

 

 

гие

 

цеки

Северного

 

 

 

Тянь-Шаня, находяще­

 

 

 

гося

 

зимой

под влия­

 

 

 

нием Сибирского

анти­

 

 

 

циклона, а также на ре­

 

 

 

ки,

формирующиеся в

 

 

 

пределах

 

обширных

 

 

 

горных котловин, окру­

Рис. 34. Гидрографические (а)

и гипсо-

женных высокими

гор­

графические

(б) кривые рек

Северного

ными

хребтами.

Бас­

Тянь-Шаня:

6 — суммарные;

7 — реки

сейны

этих рек харак­

бассейна оз. Иссык-Куль; 8

— бассейн

теризуются

преоблада­

р. Чу; 9 — бассейн р. Талас;

10 — вер-

 

ховья р. Тарим.

 

нием осадков в теплый

 

 

 

период

года.

Однако

нижняя граница активной зоны области формирования стока и здесь не является одинаковой, так как высотное положение этой границы зависит от ряда местных факторов (величины и режима увлажнения, экспозиции горных склонов, особеннос-

93


тей оледенения и др.), географическая дифференциация кототорых в настоящее время изучена весьма слабо.

Принимая в первом приближении, по аналогии с бассейном р. Чон-Кызылсу, за среднюю нижнюю границу активной зоны отметку 3300 м, можно видеть по гипсометрическим и гидро­ графическим кривым (рис. 33 и 34) и по графикам на рис. 35, что в котловине оз. Иссык-Куль в этой зоне формируется око­ ло 70% стока, в бассейне р. Чу — 54%, в бассейне р. Нарын — около 50% и в верхнем бассейне р. Тарим — до 95% среднего годового стока. Таким образом, для этих речных бассейнов можно, конечно, с определенной условностью, считать горную область, лежащую выше 3300 м, активной зоной формирова­ ния стока, так как именно здесь образуется более половины всего стока, тогда как площади этой зоны для указанных бас­ сейнов составляют соответственно лишь 34% (бассейн оз. Ис­ сык-Куль), 20% (бассейн р. Чу) и 24% (бассейн р. Нарын). На остальной южной и юго-западной части территории ТяньШаня, которая находится зимой под ослабленным воздейст­ вием Сибирского антициклона и усиленным влиянием цикло­ нов с юго-запада, преобладают зимние осадки. Эти осадки создают значительные снегозапасы в пределах средних ярусов гор, ниже 3300 м. Сток, формирующийся в высокогорной об­ ласти (выше 3300 м), составляет в среднем меньшую долю в общем годовом стоке: в Ферганской котловине 43%, в средней части бассейна Сыр-Дарьи (бассейн рек Ахангаран, Чирчик, Келес, Арысь) — лишь 20%, при относительной площади вовосборов выше 3300 м соответстевнно 19 и 10%.

Следует отметить, что на рис. 35поясной сток в высотной зоне выше фирновой линии показан с некоторой условностью. В действительности, жидкий сток в этой зоне, по-видимому, практически отсутствует и эпюра поясного стока выше фирно­ вой линии по сути дела соответствует не жидкому стоку, а тем запасам влаги, которая в твердой фазе аккумулируется в гля- циально-нивальной зоне и затем, перемещаясь вниз в виде снежных лавин и фирновых полей, уже в зоне абляции превра­

щается в жидкий сток.

С распределением стока по высотным зонам области его формирования связано распределение руслового стока во вре­ мени, то есть форма гидрографа, так как в условиях преиму­ щественного питания рек Средней Азии талыми водами объе­ мы стока, формирующиеся на водосборе в отдельные отрезки времени в период половодья, определяются в основном пло­ щадью одновременного снеготаяния и положением фронта и тыла снеготаяния. При этом нижние зоны бассейна дают сток

94


1

т1

— j

1 1

J1 U.j

Рис. 35. Графики относительного (в %) распределения среднего годового стока (а ) и площадей водосборов (б) рек Советского Тянь-Шаня по высот­ ным зонам: 1 — общие для бассейна р. Сыр-Дарьи; 2 — р. Нарын, 3 — рек Ферганской долины, 4 — рр. Ахангаран, Чирчик, Келес, Арысь; 5 — рек ю.-з. склона хр. Каратау; 6 — общие для Северного Тянь-Шаня, 7 — реки

бассейна оз. Иссык-Куль, 5 — р. Чу, 9 — р. Талас, 10 — верховья р. Тарим.

половодья более ранней концентрации, а высокогорная зо­ на — более поздней.

В связи с этим в последние годы появились интересные ра­ боты, в которых делаются попытки расчетным путем связать распределение стока в период половодья с гипсометрическими характеристиками рек Средней Азии и с высотной поясностью

95


формирования стока. Это работы Т. С. Абальян [1, 2, 3, 4, 51 и

О. П. Щегловой [217, 218, 219, 220, 221].

О.

П. Щеглова, учитывая, что главной составляющей сто­

ка половодья рек Средней Азии являются талые воды,

пред­

ложила,

на основании

гидрографа

стока половодья и учета

изменений в распределении площади

одновременного снего­

таяния по высотным зонам бассейна реки, метод расчета рас­

пределения стока по высотным поясам.

Однако вследствие

низкого

уровня гидрометеорологической

изученности

горной

территории применение метода, как указывает О. П. Щеглова,

связано с приближенным определением

ряда исходных вели­

чин и допущением некоторых условностей

(разделение талого

и базисного стока, равномерное распределение последнего по

площади

бассейна ниже фирновой линии,

определение поло

жения фронта и тыла

снеготаяния,

неучет дождевого пита­

ния), что влечет к определенным дополнительным ошибкам в распределении стока и ограничивает область применения ме­ тода. В частности, О. П. Щеглова отмечает получение по рас­ чету преувеличенного стока в верхних зонах бассейна и пре­ уменьшение его в нижних. Надо полагать, что это является следствием основного принципиального недостатка метода — недоучета механизма трансформации влаги в процессе форми­ рования стока на водосборе горной реки и регулирующей ро­ ли водосбора.

Между тем, как показали исследования В. И. Михайловой [132, 133] в экспериментальном бассейне р. Чон-Кызылсу, по­ тенциальный1 сток, образующийся на водосборе, поступает в русло реки со значительным запозданием, которое характери­ зуется величиной так называемого коэффициента трансфор­ мации (отношение величины стока в русле реки и потенциаль­ ного стока на водосборе за тот же период времени). Значения последнего, вычисленные для месячных интервалов, показаны в табл. И. Как видно из данных таблицы, регулирующая роль водосбора с увеличением его площади усиливается к концу

половодья.

Т. С. Абальян решает задачу определения роли отдельных высотных зон в формировании гидрографа горных рек и рас­ пределения стока по высотным зонам, применяя метод мно­ жественной корреляции. При этом она изучает корреляцию только между величинами многолетних месячных расходов воды и площадей водосборов рек по высотным зонам.

1 Потенциальным В. И. Михайловой назван сток, рассчитанный по уравнению водного баланса.

96