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

Q .u 3/cek

i

Рис. 7. Гидрографы p. Шамси (п. Лесной кордон) для лет с одинаковой водностью, но с раз­ личным относительным внутригодовым распределением стока: / — 1955 г. (К =1,12) с ранней концентрацией стока половодья (6 = 1,47); 2 — 1959 г. (К = 1,07) со средним распределением стока (6=1,89); 3 — 1946 г. (К=1,13) с поздней концентрацией стока (6 = 2,74),

£*

14

12

8

4

О

Рис. 8. Внутрисуточные изменения температуры воздуха t° у языка ледника Карабаткак на высоте 3250 м (2) и расходов воды Q в створе реки у языка ледника (3) и в створе у выхода р. Чон-Кызылсу из гор (4) на высоте 2000 м. Атмосферные осадки (1).

ния годового стока, лучше коррелирующиеся с суммами поло­ жительных температур воздуха.

Как следствие отсутствия синхронности в многолетних ко­ лебаниях стока талых вод А, формирующих главным образом снеговое половодье (март—июнь), и талых вод Б, составляю­ щих основной объем стока снегово-ледникового половодья (июль—сентябрь), реки так называемого «смешанного» пи­ тания, т. е. со средними значениями показателя б, имеют наи­ менее изменчивый годовой сток и сток половодья (рис. 9).

Соотношением талых вод А и талых вод Б в общем стоке рек определяются в значительной степени особенности внут­ ригодового распределения стока (рис. 6).

У рек, в бассейнах которых отсутствует оледенение, поло­ водье формируется в основном талыми водами А, волна поло­ водья имеет максимум весной (апрель—июнь), однако и в

28

летний сезон питание за счет остатков сезонных снегов и снежников еще существенно. Вследствие этого многолетний ход стока весны, лета и года близок к синхронности между собой и с колебаниями атмосферных осадков за гидрологиче­ ские годы. Поскольку водность определяется главным обра­ зом объемом половодья, то в многоводные годы у рек этого типа питания проявляется относительное увеличение доли сто­ ка в период половодья (апрель—сентябрь), а доля меженного стока относительно уменьшается. В маловодные годы можно отметить обратное явление. Таким образом, у рек, лишенных вечных снегов и ледников, и бассейны которых расположены в пределах нижних и средних ярусов гор, наблюдается неко­ торая связь между водностью года и относительным внутри­ годовым распределением стока. Эта связь, однако, в той или иной степени может затушевываться особенностями теплового режима периода снеготаяния в отдельные годы и выпадающи­ ми в это время дождями.

Иная картина внутригодового формирования стока у рек с высокогорными водосборами, в питании стока которых на­ ряду с талыми водами А принимают участие и талые воды Б. Эти компоненты половодья, как было указано выше, отлича­ ются существенными генетическими и режимными особенно­ стями. Водность половодья и года в целом зависит главным образом от этих компонентов, в многолетних колебаниях ко­ торых отсутствует синхронность и имеется даже тенденция к асинхронности, поэтому она определяется в основном величи­ ной и особенностями режима выпадения осадков и тепловою баланса периода снеготаяния в конкретные годы. Например, в отдельные годы, характеризующиеся обильными запасами сезонных снегов и ранней теплой весной, но холодным летом, водность половодья и года определяется весенним стоком, формирующимся преимущественно талыми водами А. В дру­ гие годы, бедные снегозапасами, но с жарким летом, волна половодья имеет максимум и основную концентрацию стока летом; водность половодья и года в целом определяется глав­ ным образом стоком талых вод Б.

Число подобных возможных сочетаний элементов теплово­ го и водного баланса отдельных лет может быть весьма вели­ ко, что обусловливает значительную сложность процесса фор­ мирования гидрографов рек с высокогорным питанием, не го­ воря уже о влиянии прочих неклиматических факторов. У рек данного типа питания величина стока половодья и года в це­ лом не может однозначно коррелироваться с водностью сезо­ нов, так как годы с одинаковой водностью могут иметь поло­ водье с ранней или с поздней концентрацией стока. Практиче­

V.0

ски у рек этого типа питания посезонное и внутригодовое рас­ пределение стока почти не связано с водностью года. Эта особенность формирования гидрографов рек с ледниковым питанием иллюстрируется рис. 7, где показаны гидрографы р. Шамси для конкретных лет практически одинаковой водно­ сти, но характеризующихся разным внутригодовым и межсе­

весной и жарким летом.

Ярко проявляющаяся в горах высотная поясность в фор­ мировании и режиме элементов водного баланса естественно должна учитываться в первую очередь при выводе расчетных зависимостей для определения параметров распределения и режима стока в неизученных створах. Однако при крайне сла­ бой метеорологической изученности горной области формиро­ вания стока в настоящее время, за редким исключением, от­ сутствует возможность построения таких расчетных зависимо­ стей, в которых непосредственными аргументами служили бы метеорологические и водобалансовые данные. Поэтому, по­ скольку многие метеорологические показатели и элементы водного баланса также подчинены в горах высотной поясно­ сти, приходится ограничиваться выводом расчетных зависимо­ стей параметров стока от высоты или от показателей высотно­ го распределения площади вертикальных поясов бассейнов горных рек. Среди таких высотных показателей в данной ра­ боте применены: высота местности Я , средняя взвешенная высота бассейна Я с,„ средняя высота вертикального пояса (зоны) Я , отношение К площади водосбора выше некоторой отметки (Fн) к общей площади бассейна реки (F).

Как указывалось выше, влияние рельефа на параметры ■стока проявляется не только через высотную поясность, но имеет более сложный характер, определяя доступность эле­ ментов территории влажным воздушным массам, особенности внутригодового распределения осадков и стока и т. п. Сущест­ венное влияние на гидрологические процессы оказывает экс­ позиция горных склонов [176]. Все это, как правило, исключает возможность получения общих для всей территории достаточно тесных связей параметров стока с упомянутыми выше показа­ телями высотной поясности и вызывает необходимость соот­ ветствующего районирования этих связей. Таким образом учитывается влияние на параметры стока азональных факто­ ров формирования водного баланса на территории. Однако

31

му, казалось бы, должны иметь связь с высотой местности. Од­ нако, как показывает опыт, связи модулей минимального сто­ ка с высотой для горных территорий если и имеют место, то носят слабо выраженный характер и неустойчивы по форме. Это следует объяснить прежде всего затушевывающим влия­

сборов, определяющее значительную дифференциацию в пита­ нии горных рек подземными водами. В частности, для р. ЧонКызылсу (рис. 10) модуль стока за март месяц, на который приходится минимум среднемесячного стока, практически не зависит от # ср. Почти не зависят от высоты модули средне­ месячного стока р. Чон-Кызылсу за период межени (ок­ тябрь— март), когда река также питается главным образом за счет подземных вод.

Однако количественный учет влияния указанных азональ­ ных факторов на процессы стока горных рек связан с значи­ тельными трудностями вследствие слабой геологической и гидрогеологической изученности горных водосборов.

3 *3 3 0 6

Г л а в а II

СРЕДНИЙ ГОДОВОЙ СТОК

1. Сведения об изученности

Первые работы по обобщению среднего годового стока рек на большей части территории Средней Азии были выполнены В. Л. Шульцем в 1941 г. на основе обработки данных наблю­ дений по постам Гидрометеослужбы за 1933—1939 гг., т. е. всего за 7 лет. Схематическая карта среднего годового стока рек Средней Азии, за исключением бассейнов рек Нарына и Тарима, была в 1949 г. впервые опубликована В. Л. Шульцем в его монографии [202]. Для построения карты были исполь­ зованы зависимости модуля среднего годового стока (М0 л/сек на 1 км2) от средней взвешенной высоты бассейнов рек (Я-ср км). В дальнейшем В. Л. Шульц уточнил эту карту на основе результатов наблюдений за последние годы, вклю­ чая данные эксплуатационной гидрометрии Министерства водного хозяйства Киргизской ССР, и нового картографиче­ ского материала. При этом были учтены также данные АН Казахской ССР (И. С. Соседов и др.) и АН Киргизской ССР (М. Н. Большаков), где после Великой Отечественной войны начали развиваться исследования по горной гидрологии.

среднего годового стока, использовав гидрологические данные по 1952 год включительно по 280 постам [180, 203]. Однако эти обобщения опять-таки исключали территорию рек Нарына и Тарима.

Автором настоящей работы в период с 1947 по 1950 гг., на основе данных наблюдений постов Гидрометеослужбы и пос­ тов эксплуатационной гидрометрии Министерства всдного хо­

номасштабным картам, были построены зависимости

34