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
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