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

Метод компоновки основан на предположении, что распре­ деление стока по сезонам года связано с водностью года, а внутрисезонное распределение зависит в основном от водности сезона. Исходя из требований водохозяйственного проектиро­ вания, компоновка стока по сезонам выполняется таким обра­ зом, чтобы сток за лимитирующий период и внутри последне­ го за лимитирующий сезон имел бы одинаковую обеспечен­ ность. Величина последней задается равной потребной обеспе­ ченности результата водохозяйственного расчета, которая в за­ висимости от условий проектирования может изменяться в ши­ роких пределах, в связи с чем расчетное внутригодовое рас­ пределение стока дается обычно для нескольких градаций

обеспеченности.

Составление расчетного внутригодового распределения стока по методу компоновки сводится в основном к следую­ щим операциям:

1.Год делится на три сезона, из них два образуют так на­ зываемый лимитирующий период, в течение которого водные ресурсы в отдельные годы могут ограничивать водопотребление. Остальная часть года составляет так называемый нели­ митирующий период. Внутри лимитирующего периода один из сезонов, наиболее напряженный по удовлетворению водопотребления, называется лимитирующим сезоном, а второй — келимитирующим.

2.Путем статистической обработки определяются величи­ ны стока заданной обеспеченности для года и лимитирующих периода и сезона.

3.Сток нелимитирующего периода определяется по разно­ сти между стоком года и лимитирующего периода, а сток не­ лимитирующего сезона — по разности стока лимитирующего периода и лимитирующего сезона.

4.Внутрисезонное распределение стока по месяцам прини­ мается приближенно по средним данным для нескольких (обычно четырех) групп водности рассматриваемого сезона.

Как видно из вышеизложенного, разбивка года на лимити­ рующие и нелимитирующие периоды и сезоны может быть раз­ личной в зависимости от степени соответствия внутригодового распределения стока (гидрографа) и режима водопотребления. Как правило, она не может быть универсальной, т. е. удовлетворяющей требованиям всех возможных водопотребителей и водопользователей. Обычно распределение стока по

методу компоновки выполняется согласно требованиям веду­

щего для данного региона водопотребителя или водопользо­ вателя.

165

В условиях аридной зоны, к которой относится Средняя Азия и, в частности, Тянь-Шань, ведущим водопотребителем является ирригация, так как земледелие здесь, как правило, невозможно без искусственного орошения. Поэтому при разра­ ботке расчетного внутригодового распределения стока рек Тянь-Шаня в данной работе в первую очередь учитывались требования на воду в ирригации, как ведущей в этих условиях составляющей водохозяйственного комплекса. Лишь для ство­ ров крупнейших рек, обладающих большими удельными мощ­ ностями, должны бы в принципе учитываться требования гид­ роэнергетики. Однако использование таких участков рек, как правило, основывается на обязательном анализе всех аспек­ тов водохозяйственного комплекса, требующем специальных гидрологических данных и водохозяйственных расчетов, выхо­ дящих за пределы нашей работы.

Режим водопотребления на орошение изменяется главным образом в зависимости от состава сельскохозяйственных куль­ тур на орошаемых массивах, фазы развития растений и др. В основном форма графика водопотребления определяется веду­ щей в севообороте сельскохозяйственной культурой. Для бас­ сейна Сыр-Дарьи, за исключением бассейна Нарына, такой ведущей культурой является хлопчатник, для Северного ТяньШаня — зерновые культуры, сахарная свекла.

Характерным для ирригации, как водопотребителя, являет­ ся то, что орошение требуется в вегетационный период и, таким образом, за исключением влагонакопительных и промывных поливов, водопотребление приходится на теплый период года, т. е. совпадает в той или иной степени с периодом половодья на реках. Однако в зависимости от типа питания рек конфигу­ рация гидрографов половодья рек, как показано выше, может иметь существенные отличия. Следовательно, в зависимости от степени соответствия гидрографов рек графикам водопот­ ребления лимитирующий сезон может сдвигаться во времени. Учитывая это обстоятельство, была проведена специальная работа по классификации рек Тянь-Шаня по степени соответ­ ствия их режима графикам водопотребления на орошение [20, 24, 25, 26]. При этом местные особенности режимов орошения принимались по данным проектных организаций и специаль­ ного гидромодульного районирования.

В указанных работах реки были распределены на три груп­ пы. В дальнейшем в целях упрощения расчетов реки были разделены на две группы за счет перераспределения рек про­ межуточной группы. За основной признак выделения рек в ту или иную группу принят их тип питания по классификации

166

В. Л. Шульца, характеризуемый показателем 6, а также вре­ мя наступления так называемого критического периода (ме­ сяца) полива, поскольку именно им, а также глубиной дефи­ цита в основном должны определяться особые водохозяйст­ венные и агротехнические мероприятия по увеличению водообеспеченности орошаемых сельскохозяйственных культур.

Таким образом, в соответствии с основными положениями метода компоновки, хозяйственными условиями и указанной классификацией выбор лимитирующего периода и сезона ос­

новывается на следующих положениях:

1 Составление характеристик внутригодового распределе­ ния стока ведется не по календарным, а по так называемым водохозяйственным годам, начиная с половодного периода, то есть с марта для рек бассейна Сыр-Дарьи и с апреля для рек Северного Тянь-Шаня. Для низкогорных рек, формирующихся на склонах хр. Каратау и Чу-Илийских гор, он принят с февра­ ля по январь.

2.В качестве расчетных сезонов принимаются: весенний—

смарта по июнь для рек бассейна Сыр-Дарьи, с апреля по июнь — для рек Каратау и Чу-Илийских гор; летний — с июля по сентябрь; осенне-зимний (межень) — с сентября по фев­ раль для рек бассейна Сыр-Дарьи, с сентября по март — для Северного Тянь-Шаня и с сентября по январь — для рек Ка­ ратау и Чу-Илийских гор.

В предлагаемом выделении расчетных сезонов осенне-зим­ ний сезон почти совпадает с меженным периодом для боль­ шинства рек Средней Азии. Половодный же период расчленя­ ется на дза сезона, учитывая, что в весеннем периоде сток в основном формируется за счет талых вод А, а за летний се­ зон — за счет талых вод Б. Установленные сезоны в основном совпадают с границами выделенных выше фазово-однородных периодов в годовом стоке рек Тянь-Шаня.

Вкачестве лимитирующего периода принят гидрологиче­ ский период, соответствующий срокам вегетации и половодья. Он определяется в среднем для бассейна Сыр-Дарьи календар­ ными границами с марта по сентябрь и для рек Северного

Тянь-Шаня — с апреля по сентябрь. Лишь для небольшого числа рек хр. Каратау и Чу-Илийских гор он принят с февра­ ля по сентябрь. Несмотря на относительное многоводье этого периода, именно он определяет в основном оросительную спо­ собность водных источников и лимитирует возможные разме­ ры и водообеспеченность орошаемых площадей.

Назначение лимитирующего сезона для разных рек диффе­ ренцировано в зависимости от типа их питания и в соответ­

4 6 7

ствии с классификацией рек по степени соответствия формы

т. е. в летний сезон (июль—сентябрь), принадлежащие к типу рек ледниково-снегового (1,4>6>1,0), снегово-ледникового (1,0>6>0,27), а также снегового и снегово-дождевого пита­ ния (6>0,27). За лимитирующий сезон этой группы рек при­ нято лето (июль—сентябрь).

И г р у пп а — реки с наименьшей оросительной способно­ стью в первой половине вегетационно-поливного периода, при­ надлежащие к типу рек ледниково-снегового питания со зна­ чительным преобладанием талых вод Б, со значениями пока­ зателя 6>1,4. За лимитирующий сезон принята весна — с мар­ та по июнь для рек бассейна Сыр-Дарьи и с апреля по июнь— для рек Северного Тянь-Шаня, за исключением рек хр. Карлтау и Чу-Илийских гор, для которых он принят с февраля по

июнь.

Типовые гидрографы рек I и II групп, совмещенные с условными графиками водопотребления на орошение, приве­

дены на рис. 54.

Как указывалось выше, в связи с преобладающим в горах явлением высотной поясности в гидрологических процессах среднее распределение речного стока по сезонам года опреде­ ляется в основном высотным положением водосборов, харак­ теризуемым значениями//ср, и связанным с ним показателем 6.

Эта особенность рек хорошо иллюстрируется данными относи­ тельного распределения стока по сезонам года, приведенными в приложении 2, где реки расположены в порядке увеличения средней взвешенной высоты водосборов Яср, по районам, для

которых выявлены зависимости параметров внутригодового распределения стока от высоты (рис. 67). Принципы выделе­ ния районов и выявление указанных зависимостей изложены в последнем разделе данной главы.

Из приложения 2 можно видеть постепенное уменьшение с увеличением Нсп доли весеннего стока от 86 (район VII) до

14% (районы I—II) и летнего стока от 3 (район VII) до 89% (районы I—II) от годового.

Сток за период межени в меньшей степени связан с высот­ ным положением бассейнов рек и определяется в основном геоморфологическими и гидрогеологическими особенностями

168