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

щения границы между циклами водности на более ранние сроки.

У рек III труппы (рис. 50), т. е. рек с характером многолет­ них колебаний стока, подчиненным в основном многолетней изменчивости теплового режима периода снеготаяния, циклич­

цикла у рек Северного Тянь-Шаня совпадает с 1935 г., а для Ферганских рек (рр. Сох, Исфара) он сдвигается на более ранние сроки. Многоводный цикл рек этой группы выражен слабо, хотя общая тенденция повышенной водности имеется до 1955—1960 гг. Однако эта общая тенденция имеет частные

Рис. 51. Разностные ин­ тегральные кривые коле­ баний годового стока рек группы II: 1 — р. ЧонКемин, устье, 6=1,70; 2 — р. Кызылсу, с. Бака-

булак, 6=1,31; 3 — р. Ту-

расу, с. Улахол, 6=1,40; 4 — р. Исфайрамсай, с.

Учкоргон, 6=1,40; 5 —

р. Урмарал, с. Октябрь­ ское, 6=1,65; 6 —■р. Ара-

вансай, к. Янгинаукат, 6=1,67; 7 — р. Чон-Кы-

зылсу, лесной кордон, 6=1,80; 8 — р. Чон-Аксу,

•с. Григорьевка, 6=1,95.

149

Г л а в а IV

ВНУТРИГОДОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТОКА

1. Краткие сведения об изученности

Знание закономерностей внутригодового распределения стока представляется весьма важным с точки зрения изуче­ ния режима рек и должно служить основой для разработки методов расчета параметров внутригодового распределения стока при водохозяйственном проектировании. Определение этих параметров необходимо для расчета гарантированной отдачи водохозяйственных предприятий (ирригационная сис­ тема, ГЭС и т. п.), использующих речной сток.

Необходимо, однако, отметить, что общая теория внутри­ годового распределения стока вследствие многообразия и сложности взаимодействия факторов, определяющих внутри­ годовой режим стока, разработана еще далеко недостаточно и вопрос расчета внутригодового распределения стока не дове­ ден до наиболее рационального практического решения, соче­ тающего теоретическую обоснованность, простоту и точность. Д. Л. Соколовский [167] указывает на два возможных пути решения проблемы внутригодового распределения стока. Пер­ вый из них генетический, основанный на использовании урав­ нения водного баланса за отдельные периоды года (сезон, месяц). Однако этот метод встречает на практике ряд почти непреодолимых пока трудностей как из-за недостаточности данных по элементам водного баланса, так и вследствие не­ точности определения отдельных компонентов уравнения вод­ ного баланса. Следует отметить, что в условиях крайне слабой гидрометеорологической изученности горных речных бассей­ нов трудности практического применения метода (водного баланса для горных территорий еще более усугубляются. Второй путь — это метод гидрологической аналогии, основан­ ный на перенесении статистических закономерностей внутри­ годового распределения стока с изученных.бассейнов на неизу-

,1 51

ченные, находящиеся в сходных климатических условиях и близкие по характеру подстилающей поверхности водосборов. Этот путь в настоящее время получил наибольшее распрост­ ранение и основан на изучении общих и региональных законо­ мерностей внутригодового распределения стока, обусловлен­ ных особенностями питания рек. В свою очередь многочислен­ ные схемы такого распределения стока, предложенные рядом авторов, которые придерживались второго метода, можно раз­ делить на два основных вида [164]: 1) типовые, отражающие преимущественно влияние климатических факторов на сток и дающие главным образом общепознавательное представление о внутригодовом распределении стока; 2) расчетные, харак­ теризующие распределение стока в годы различной водности и при разных соотношениях водности маловодных и многовод­ ных периодов внутри года.

Первые исследования внутригодового распределения стока были направлены главным образом на разработку типовых схем, учитывающих влияние региональных климатических особенностей на режим стока. На этой основе разработан ряд предложений по классификации рек, из которых наиболее обобщенными являются классификации М. И. Львовича [118, 119], Б. Д. Зайкова [88], П. С. Кузина [112].

Более детальные схемы классификаций для отдельных ре­ гионов равнинной территории СССР даны Д. Л. Соколовским, К. П. Воскресенским, С. Н. Никитиным, И. А. Железняком и др. Для горных территорий классификации рек по внутриго­

Азии, Л. А. Владимирова, В. П. Валесяна и А. Н. Важнова — по Кавказу. Классификации рек Средней Азии, предложен­ ные В. Л. Шульцем и О. П. Щегловой, описаны в главе I.

Расчетные схемы внутригодового распределения стока ос­ нованы на выборе наиболее типичных соотношений между ве­ личинами стока за отдельные сезоны с учетом влияния мест­ ных азональных факторов. Они получили достаточно большое распространение в практике инженерно-гидрологических рас­ четов и разрабатывались многими авторами [164].

Наиболее универсальным является расчетный прием внут­ ригодового распределения стока, основанный на статистиче­ ской компоновке водности отдельных сезонов с учетом наблю­ дающихся соотношений в их водности. Принципиальные поло­ жения такого приема были заложены еще А. В. Огиевским, а затем развиты в работах Г. И. Швеца, И. М. Лившица и наи­

152

более полно — в работах В. Г. Андреянова [10, 12, 13, 14]. Основным достоинством метода компоновки является то, что распределение стока внутри года устанавливается исходя из условий одинаковой обеспеченности водности года и лимити­ рующих периода и сезона, причем в качестве расчетного года принят так называемый водохозяйственный год, начало кото­ рого совпадает с началом весеннего половодья.

Как показали исследования В. Г. Андреянова, проведенные на основе анализа режима в основном равнинных рек, метод компоновки наилучшим образом удовлетворяет практике во­ дохозяйственных расчетов и значительно упрощает их, так как обеспечивает наименьшие различия между результатами расчетов, выполненных по многолетнему ряду наблюдений и

стве основного в утвержденных Госстроем СССР «Указаниях по определению расчетных величин годового стока и его внут­ ригодового распределения» [181].

По некоторым литературным данным [164], метод компо­ новки, требующий трудоемкой обработки материалов, при оп­ ределенных сочетаниях в показателях изменчивости стока за год и за сезоны, дает результаты, мало отличающиеся от по­ лучаемых более простыми методами по типовым схемам.

Опыт составления схем внутригодового распределения сто­ ка для горных территорий, при подготовке региональных мо­ нографий серии «Ресурсы поверхностных вод СССР», также показал, что в ряде случаев метод компоновки приводит почти к тем же результатам (в пределах точности расчетов), что и более простые схемы распределения стока, например, по среднеарифметическому распределению. Не для всех горных рек достаточно заметно проявляется зависимость внутригодо­ вого распределения стока от водности года, что является основным постулатом метода компоновки [29, 30, 59, 152]. Так, например, В. Л. Шульц считает, что внутригодовое распреде­ ление стока рек Средней Азии не зависит от .водности года и

153

лением стока половодья. При этом, вне зависимости от водно­ сти расчетного года, В. Л. Шульц рекомендовал брать относи­ тельный сток (в процентах от годового стока) за лимитирую­ щий сезон не по минимальному его значению за период на­ блюдений, а с определенной достаточно высокой обеспеченно­ стью [206]. Однако это предложение имеет тот существенный недостаток, который не позволяет определить обеспеченность расчетного стока за лимитирующий сезон, что требуется строительными нормами (СН 371—67). Следовательно, реше­ ние конечной задачи водохозяйственного расчета — получение заданной в проекте расчетной обеспеченности гарантирован­ ной водоподачи — при применении расчетной схемы В. Л. Шульца практически затрудняется.

К числу расчетных методов следует также отнести методи­ ку построения типовых гидрографов рек И. П. Дружинина [83]„ которую он предложил на основе исследования свойств режи­ ма рек. Методика разработана применительно к задачам се­ зонного энергетического регулирования стока на равномерную отдачу и приложение ее к задачам водохозяйственного проек­ тирования при неравномерном ирригационном водопотреблении затруднительно.

Таким образом, в итоге рассмотрения имеющихся предло­ жений по расчетным схемам внутригодового распределения стока следует констатировать, что в принципе, как статисти­ ческая схема, метод компоновки, разработанный В. Г. Андрея­ новым, наиболее соответствует требованиям водохозяйственно­ го проектирования.

Учитывая установившуюся в советской гидрологии точку зрения о том, что статистические методы должны рассматри­ ваться в связи с генетической стороной явления, нельзя не иметь в виду упомянутые выше работы по внутригодовому распределению стока горных территорий. В них указывалось,, что метод компоновки не всегда соответствует режиму горных рек и применение его иногда не оправдывается, так как при этом распределение стока почти не отличается, в пределах точности расчетов, от распределения его, получаемого более простыми методами.

Следует отметить, что и сам В. Г. Андреянов подчеркивает, что одним из важнейших требований, которым должна удов­

154