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: 120

Скачиваний: 0

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

Qn‘lctH

a)

1

4

H

III ' /V I V

V I

VII

VIII

IX I V

XI

Рис. 54. Примеры графиков соответствия внутриго­ дового распределения стока (1) и водопотребления

для орошения

(2): а) группа I — р.

Кугарт,

6=0,24, б)

группа II — р. Сох, 6 =

2,48.

водосборов. Для большинства рек рассматриваемого региона меженный сток составляет 9—25% от годового. Однако у не­ которых рек он достигает 30—45%. Это обусловлено особенно­

стями

геологического и геоморфологического строения водо­

сборов

этих рек и прежде всего

наличием в бассейнах рек

межгорных котловин,

заполненных рыхлыми отложениями.

Таковы,

например, в бассейне Сыр-Дарьи р. Атбаши,

межен­

ный сток которой

составляет 34% годового,

р. Ходжабакир-

ган — 25%; в Северном Тянь-Шане: р. Кочкор — 39%,

р. Чу

(с. Кочкорка) — 38%,

р. Актерек — 46%,

р. Аксай — 35%,

р. Колба — 32%.

К рекам с высоким относительным межен­

ным стоком относятся также реки,

в бассейнах которых рас­

пространены известняки с карстовыми явлениями. К катего­ рии таких рек можно отнести в бассейне Сыр-Дарьи реки Ша-

1G9


химардан — 30%, Коксу

(Курбанкуль)— 37%, р. Кутур-

га — 33% в бассейне оз. Иссык-Куль.

В связи с приведенными

в приложении 2 данными о сред­

нем относительном распределении стока по сезонам года здесь уместно указать на некоторые особенности рек, представляю­ щие интерес при их водохозяйственном использовании [24—26].

Наилучшим соответствием водопотреблению на орошение обладает режим рек со средними показателями типа питания 6= 0,7—2,0, сток которых может быть наиболее полно исполь­ зован для поливного земледелия без регулирования. Наиме­ нее благоприятно для ирригации внутригодовое распределе­ ние стока рек с 6<0,7. Несовпадение лимитирующих сезонов у рек I и II групп указывает на то, что наиболее эффективно водные ресурсы таких рек могут быть использованы совмест­ но в объединенных водохозяйственных и энергетических си­

стемах.

За счет сезонного регулирования стока наиболее значи­ тельно может быть повышена оросительная способность рек с показателями 6<0,7 и 6>2,0. Регулирование стока рек с по­ казателями 6 в пределах 0,7—2,0 не может дать столь же зна­ чительного эффекта, однако высокий коэффициент зарегули­ рования стока таких рек может быть достигнут при относи­ тельно небольших объемах водохранилищ.

4. Изменчивость сезонного стока

Изменчивость внутригодового - распределения стока в раз­ ные годы в первую очередь определяется величиной и характе­ ром многолетних колебаний стока по сезонам года.

Следует иметь в виду, что основные принципиальные поло­ жения метода компоновки, т. е. зависимость внутригодового распределения стока от водности года и равнообеспеченностьего за водохозяйственный год и за лимитирующие период и сезон, теоретически могут иметь место лишь при двух усло­ виях: 1) при синхронности колебаний стока за указанные пе­ риоды, 2) при малой разнице в величинах коэффициентов ва­ риации стока за эти периоды.

Поэтому перед тем, как решить вопрос о применимости того или иного метода расчетного внутригодового распределе­ ния стока рек Тянь-Шаня, необходимо рассмотреть особенно­ сти колебаний стока за водохозяйственный год и за сезоны к связи с особенностями питания и разделением рек на две ос­ новные группы по соответствию их гидрографов режимам водопотребления.

170


Этому вопросу было уделено достаточное внимание в гла­ ве III при рассмотрении многолетних колебаний талых вод А. и талых вод Б, соотношение которых определяет в основном типы питания рек Средней Азии и особенности колебаний го­ дового и сезонного стока, что позволяет в значительной степе­ ни сократить дополнительный анализ. Это облегчается тем, что выделенные выше расчетные сезоны года по сути дела совпадают со средними границами фазово-однородных по ге­

нетическим признакам периодов года.

Весенний сезон совпадает с периодом снегового половодья, которое формируется в основном талыми водами А. Объем весеннего половодья определяется главным образом запасами сезонных снегов и хорошо с ними коррелируется.

Летний сезон (июль—сентябрь) совпадает с периодом снегово-ледникового половодья, формируемого преимущест­ венно талыми водами Б, величина стока которых коррелиру­ ется с суммами положительных температур лета.

Лимитирующий период совпадает с периодом половодья в целом, и в зависимости от типа питания рек и преобладания в общем стоке половодья талых вод А или Б сток за этот период может лучше коррелироваться либо с суммами атмосферных осадков (для рек с 6<1,4), либо с суммами положительных температур воздуха (для реке 6>1,4).

Так как годовой сток рек Тянь-Шаня определяется глав­ ным образом стоком половодья, то особенности в хронологи­ ческом ходе и величине колебаний стока за лимитирующий период по сути дела вполне аналогичны особенностям колеба­ ний годового стока, рассмотренным в главе III. Поэтому сле­ дует считать, и это не требует доказательств, что сток за ли­

митирующий период удовлетворяет

условию

синхронности с

колебаниями

годового стока;

коэффициенты

изменчивости

стока за год и лимитирующий

период также весьма близки

между собой (см. приложение I).

 

 

 

Что касается таких аналогий в изменчивости годового сто­

ка и стока за лимитирующий сезон,

то этот вопрос более сло­

жен и поэтому

рассмотрен ниже более подробно.

В связи с

этим напомним вкратце о некоторых

особенностях многолет­

них колебаний стока рек Тянь-Шаня и основных

составляю­

щих стока половодья — талых вод А и талых вод Б.

Реки с относительно низкими водосборами питаются преи­ мущественно талыми водами сезонных снегов (талые воды А),, проходящими в начале теплого периода, т. е. весной (март— июнь). Величина годового стока, а также стока за лимитиру­ ющий период и лимитирующий сезон (лето) для рек данного

171


типа питания, характеризующихся малыми значениями

^(<0,7), определяется в основном запасами сезонных снегов

икоррел'ируется с годовыми суммами осадков. У рек этой группы более или менее наблюдается синхронность многолет­ них колебаний годового стока и стока за лимитирующий пе­ риод и лимитирующий сезон, следовательно, у них более чет­ ко должны проявляться связь между водностью лимитирую­

щего сезона (лета) и водностью года и влияние последней на внутригодовое распределение стока.

По мере увеличения в общем стоке талых вод горных рек доли талых вод высокогорных снегов и ледников (талые воды Б ), т. е. с увеличением показателя б, лимитирующий сезон у них сдвигается с лета на весну, синхронность в многолетних коле­ баниях годового стока и стока за лимитирующий сезон (вес­ на) прогрессивно ухудшается, а у рек с большими значения­ ми 6 отмечается даже тенденция к асинхронности этих колеба­ ний [23, 24]. Объясняется эта весьма важная особенность рек Средней Азии тем, что величина стока талых вод зависит в основном от количества поступающего на водосбор тепла и, хорошо коррелируясь с суммами положительных температур, не зависит от запасов влаги, которые в высокогорной зоне практически неисчерпаемы. Сток этих рек за лимитирующий сезон, приходящийся на весну, формируется в основном талы­ ми водами А, в многолетних колебаниях которых отсутствует синхронность с колебаниями талых вод Б. Поэтому у рек с пи­ танием преимущественно за счет высокогорных снегов и лед­ ников отсутствует синхронность в колебаниях стока за год и за лимитирующий сезон и не может быть связи между водно­ стью года и внутригодовым распределением стока.

Естественно, что между указанными двумя группами рек нельзя провести четкой границы, так как переход между ними осуществляется постепенно, по мере увеличения в питании рек роли талых вод Б, т. е. показателя 6.

Однако на основании анализа графиков, характеризую­ щих колебания годового, весеннего и летнего стока 60 рек Тянь-Шаня в связи с колебаниями сумм осадков и сумм поло­ жительных температур воздуха, а также связей между соот­ ветствующими модульными коэффициентами стока и между их обеспеченностями, была установлена условная граница. Реки, питающиеся в основном талыми водами сезонных сне­ гов и характеризующиеся показателями 6<1,4 и летним ли-

,митирующим сезоном, были отнесены к группе I, а реки с значительным высокогорным питанием, характеризующиеся показателями 6>1,4 и отсутствием синхронности стока за год

17 2 '


и лимитирующий сезон (весна) — к группе II [29, 30]. Не имея возможности поместить здесь весь материал этого анализа, ниже выборочно приводим лишь отдельные графики и число­

вые показатели для характерных рек.

Так, на рис. 55, 56 показаны связи между обеспеченностя­ ми стока за год и сезоны и между обеспеченностями стока за весну и лето для нескольких рек, соответственно представля­

ющих обе группы рек.

у рек с

малыми значениями 6

Как видно

из рис. 55,

(рр. Донгузтау,

Кугарт),

у которых

полностью отсутствует

ледниковое питание и сток талых вод половодья в целом и за сезоны теплого периода года формируется в основном та­ лыми водами сезонных снегов, наблюдается синхронность стока и довольно хорошая связь между обеспеченностями стока за весну и лето. Поэтому у рек снегового и снегово-дож­

девого питания (6<0,28)

отмечаются синхронность стока и

довольно

хорошие связи в обеспеченностях его за год, весну

и лето.

 

у рек показателя б и постепенного

По мере увеличения

усиления

роли талых вод высокогорных снегов и ледников в

питании

летнего стока и половодья в целом теснота связей в

обеспеченности стока за весну и лето ослабевает из-за отсут­ ствия синхронности многолетних колебаний стока талых вод А и талых вод Б (рис. 55, рр. Шанкол и Шахимардан).

Таким образом, для рек с 6< 1,4, т. е. принадлежащих к группе I, у которых лимитирующим сезоном является лето, метод компоновки в принципе может быть применен.

Иначе обстоит дело с реками, принадлежащими к груп­ пе II, т. е. со значительным ледниковым питанием (6> 1,4), у которых лимитирующий сезон сдвигается на весну (рис. 56). У рек этой группы отсутствует синхронность стока за весну и лето, а следовательно, и связь между обеспеченностью его за эти сезоны. В общем годовом стоке роль талых вод Б уже значительна и поэтому нет синхронности и между годовым стоком и стоком за лимитирующий сезон (весна), который формируется в основном талыми водами А.

Таким образом, для рек этой группы метод компоновки не согласуется с генетическими особенностями колебаний сезон­ ного стока и, следовательно, в принципе не может быть ре­ комендован.

Теснота связей в обеспеченности стока за год, за лимити­ рующий период и за лимитирующий сезон, кроме синхронно­ сти стока, в значительной степени зависит от величины измен­ чивости его, характеризуемой коэффициентами вариации С