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

где у — поверхностный сток воды, х — количество атмосферных осадков и конденсация во­

дяных паров,

г— суммарное испарение с поверхности бассейна,

с— изменение запасов снега и льда,

п — изменение запасов подземных вод.

Отводя атмосферным осадкам первостепенную роль в из­ менчивости годового стока, В. Л. Шульц особо подчеркивал, что основное значение имеет не общее количество осадков, вы­ павших в данном году, а количество твердых осадков, аккуму­ лированных за холодный сезон в водосборе реки, так как коэффициент стока талых вод во много раз превышает коэф­ фициент стока жидких осадков.

Проанализировав данные некоторых метеорологических станций по осадкам и испарению с водной поверхности, В. Л. Шульц пришел к выводу, что в пределах области обра­ зования стока потери на испарение меньше, а колебания их малы по сравнению с колебаниями атмосферных осадков. По­ полнение и расходование запасов подземных вод (± П ) в гор­ ных речных бассейнах В. Л. Шульц считал происходящим па­ раллельно колебаниям атмосферных осадков, или, точнее, колебаниям водности снежного покрова к началу снеготаяния, что еще более усиливает степень влияния осадков на сток. На основе расчленения гидрографов рек и выделения подземного стока им было установлено также, что колебания этой состав­ ляющей годового стока в 2—3 раза меньше, чем поверхност­ ного.

Роль изменения запасов вечных снегов и льда (С) в урав­ нении водного баланса, как пишет В. Л. Шульц, различна в зависимости от высоты водосбора. Она сводится к нулю в низ­ ких водосборах, где питание рек осуществляется в основном

Наоборот, реки с высокорасположенными водосборами, где широко распространены вечные снега и ледники, испытывают, как отмечает В. Л. Шульц, существенное влияние изменений запасов воды в них на колебания годового стока и тем боль­ шее, чем большее развитие в их водосборах получают вечные снега и оледенение [201, 202]. Придя к такому выводу на осно­ ве рассмотрения уравнения (8), В. Л. Шульц, однако, подчер­ кивает, что расходование вечных снегов и льда отличается большой устойчивостью, так как определяется только темпе­ ратурными условиями и радиацией периода их таяния, кото­

103

рые из года в год Подвержены незначительным изменениям. Отсюда, как пишет В. Л. Шульц, колебания годового стока в условиях Средней Азии зависят главным образом от колеба­ ний атмосферных осадков, в первую очередь от изменений за­ пасов воды в снеге к моменту начала интенсивного таяния

[201, 202, 204].

В первом издании своей монографии В. Л. Шульц также подтверждает, что «изменчивость годового стока (рек Средней Азии — М. Б.) в первую очередь определяется изменчивостью осадков и во вторую — изменчивостью запасов снега и льда» [202]. При этом он, поддерживая вывод Л. К. Давыдова [76], отмечает, что «...независимо от принадлежности к тому или иному типу, водоносность всех рек Средней Азии зависит, главным образом, от атмосферных осадков, выпадающих в их бассейне...» и считает, что «...нет необходимости более подроб­ но останавливаться на доказательстве этого бесспорного поло­ жения» [202].

Таким образом, в работах крупнейших гидрологов Средней Азии, посвященных многолетней изменчивости годового стока рек этого региона, к началу 50-х годов наметились две суще­ ственно отличные точки зрения по вопросу оценки относитель­ ного влияния на этот процесс метеорологических факторов.

Согласно первой точке зрения, гипотетически высказанной Э. М. Ольдекопом, относительное влияние основных метеоро­ логических факторов на многолетнюю изменчивость годового стока оценивалось в зависимости от типа питания рек. Со­ гласно второй точке зрения, нашедшей свое отражение в рабо­ тах Л. К. Давыдова и В. Л. Шульца, считалось, что изменчи­ вость годового стока рек Средней Азии в первую очередь опре­ деляется изменчивостью осадков. Отсутствие единого мнения по этому вопросу объяснялось главным образом слабой изу­ ченностью его и недостатком необходимых фактических дан­ ных, что нередко вынужденно заставляло исследователей за­ менять недостающие факты логическими построениями.

Это побудило автора настоящей работы провести в 1949— 1952 гг. специальное исследование по выявлению особенностей многолетних колебаний годового стока рек Средней Азии раз­ ного типа питания [23]. Для этого были взяты многолетние данные (до 20 лет) по стоку 17 рек Киргизии и 8 метеорологи­ ческих станций. Эти реки представляли весь диапазон типов питания — от снегового до ледниково-снегового со значитель­ ным преобладанием талых вод высокогорных снегов и ледни­ ков, с показателями 6 в широком диапазоне — от 0,17 до 2,71.

На основе анализа корреляции годового и августовского стока этих рек с суммами осадков и положительных темпера-

Г04

тур воздуха, а также особенностей многолетних колебаний этих метеорологических показателей, автором определены сле­ дующие положения в отношении изменчивости годового стока рек Средней Азии. Установлено, что колебания годового стока по характеру хронологической последовательности его откло­ нений от нормы и по величине этих отклонений зависят от ти­ па питания рек, определяемого относительным участием в сто­ ке половодья талых вод высокогорных снегов и ледников (та­ лые воды Б) и талых вод сезонных снегов (талые воды А), приближенно характеризуемым показателем 6. Показано, что в многолетних колебаниях сумм атмосферных осадков, опре­ деляющих колебания талых вод А и сумм положительных тем­ ператур воздуха, от которых зависит изменчивость талых вод Б, не только отсутствует синхронность, но имеется тенденция к асинхронности. В результате доказано, что характер хроно­ логического хода и величина многолетней изменчивости годо­ вого стока рек Средней Азии разного типа питания определя­ ются не только относительным участием в общем годовом сто­ ке талых вод А, как более изменчивого компонента, и талых вод Б, как более устойчивого компонента, но и главным обра­ зом взаимной компенсацией колебаний указанных компонен­ тов вследствие отсутствия синхронности и даже тенденции к асинхронности в этих колебаниях.

По особенностям хронологического хода и по величине ко­ лебаний годового стока, связанным с условиями питания, бы­ ло предложено разделить реки Средней Азии на следующие три группы:

Группа /. Реки с характером хронологического хода много­ летних колебаний годового стока, подчиненным в основном многолетним колебаниям атмосферных осадков. Годовой сток имеет наибольшие колебания. К этой группе отнесены реки снегового и снегово-ледникового питания.

Группа II. Реки с характером хронологического хода мно­ голетних колебаний годового стока, определяемым относитель­ но одинаковым взаимным воздействием колебаний атмосфер­ ных осадков и теплового режима. Годовой сток рек отличает­ ся высокой устойчивостью. К этой группе отнесено большин­ ство рек ледниково-снегового питания.

Группа III. Реки с характером хронологического хода мно­ голетних колебаний годового стока, подчиненным в основном многолетним колебаниям теплового режима периода снего­ таяния, и с годовым стоком, имеющим высокую устойчивость. К этой группе отнесены реки с весьма значительным преобла­ данием питания за счет высокогорных снегов и ледников.

105

Было показано также отсутствие синхронности в многолет­ них колебаниях годового стока рек крайних типов питания

(группа I и III).

Таким образом, автором доказана принципиальная пра­ вильность деления рек Средней Азии на три группы, как эта делал Э. М. Ольдекоп, и установлены существенные особен­ ности в хронологической последовательности и величине коле­ баний годового стока рек указанных групп в связи с условия­ ми их питания.

Выявленные особенности в многолетних колебаниях стока рек разного типа питания позволили также внести предложе­ ния по учету их при водохозяйственном проектировании и при эксплуатации водохозяйственных систем [20, 24, 25, 26].

В дальнейших исследованиях, проводившихся В. И. Михай­

особенности многолетних колебаний годового стока рек разно­ го типа питания были в основном подтверждены и частично уточнены. При этом были использованы расширенные и более полные данные Гидрометеослужбы, а также результаты спе­ циальных наблюдений в экспериментальном бассейне р. ЧонКызылсу. Этими исследованиями выявлена еще большая зна­ чимость отсутствия синхронности в колебаниях талых вод А и Б как фактора, определяющего ряд особенностей в многолет­ ней изменчивости стока рек Средней Азии, так как новые дан­ ные показали, что вопреки существовавшему ранее мнению, в величине изменчивости талых вод А и Б существенной разни­ цы нет [142].

Выявленные автором особенности в многолетних колеба­ ниях годового стока рек Средней Азии были подтверждены Ф. Э. Рубиновой в ее исследованиях многолетних колебаний элементов паводков рек юга Средней Азии [158].

Такова в кратком изложении эволюция взглядов по вопро­ су влияния климатических факторов на колебания годового стока рек Средней Азии, в том числе и рек Тянь-Шаня. Вслед­ ствие важности этого вопроса он рассматривается ниже более подробно в свете последних исследований. Что касается влия­ ния прочих физико-географических факторов на измен­ чивость годового стока рек Тянь-Шаня, то необходимо отме­ тить, что изученность его за последние годы не претерпела: существенных изменений и определяется известными общими положениями, сформулированными Л. К. Давыдовым [77, 78] и В. Л. Шульцем [207]. Как указывает Л. К. Давыдов» это. прежде всего следует объяснить тем, что данный вопрос еще

106