Файл: Лещинский, Г. Т. Ресурсы временного поверхностного стока пустынь Средней Азии и Западного Казахстана.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
ные расчетные зависимости имеют существенные недо статки, обусловленные ограниченным количеством мате риалов наблюдений, положенных в основу методических разработок, и поэтому в ряде случаев дают значительные погрешности [65, 68]. Кроме того, необоснованное утвер ждение, что такыры Центральных Каракумов более тя желые по механическому составу, чем такыры подгор ных равнин, привело к ошибочным выводам о географи ческих условиях стокообразования, а следовательно, и о распределении среднего годового стока по территории [14, 16]. Отсюда следует, что в Центральных Каракумах сток с такыров на 30—40% больше, чем в районах под горных равнин, что не подтверждается последующими исследованиями.
Анализ накопившихся к настоящему времени мате риалов наблюдений позволяет построить зависимость слоя стока ( h ) от суммы стокообразующего дождя ( Н )
за вычетом начальных потерь стока |
( Н о ) , влажности |
почвы перед выпадением дождя ( Р ) |
и средней интенсив |
ности дождя ( U ) . Эта зависимость |
представлена двумя |
видами, выраженными семейством |
кривых. Один из |
них |
|
' h = f ( H —Н 0, Р ) |
(6) |
действителен для случаев выпадения дождей с интенсив ностью меньше 0,05 мм/мин и выражен несколькими кри выми, каждая из которых соответствует определенной степени увлажнения водосбора перед выпадением осад ков (рис. 9). Другой вид кривых
h = f ( H —Н 0, U ) |
(7) |
соответствует условиям выпадения дождей с интенсивно стью больше 0,05 мм/мин и наличия запасов влаги в слое 0—10 см меньше 10 мм. Эта зависимость также состоит из серии кривых, соответствующих разной по величине интенсивности дождя (рис. 10).
Семейство кривых зависимостей 6 и 7 в средней и в верхней частях выражены прямыми линиями. Это позво ляет более точно, просто и быстрее определять величину стока, чем при пользовании любым из ранее предло женных методов.
71
Коэффициенты стока паводков, вызванных таянием снега, могут быть определены приближенно по зависи мости их от слоя осадков, образовавшегося в результа те снеготаяния (табл. 12).
Таблица 12
Коэффициенты стока паводков талых вод |
|
|||||||
Слон осадков |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
>35 |
|
от снега, мм |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициенты |
0 |
0,12 |
0,18 |
0,24 |
0,28 |
0,33 |
0,40 |
|
от стока |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку зависимости 6 и 7 построены для малых водосборов, а с увеличением их размеров слой стока уменьшается, определенные значения стока по этим за висимостям необходимо умножить на поправочный коэф фициент, соответствующий расчетной площади (табл. 13).
Таблица 13
Поправочные коэффициенты, снятые с графика (рис. 11) |
|
||||||||||
Площадь водо |
0,002 |
0,01 |
0,1 |
0,5 |
1 |
5 |
10 |
50 |
100 |
||
сбора, |
км2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поправочный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
коэффициент, |
1.0 |
0,80 |
0,57 |
0,43 |
0,36 |
0,24 |
0,20 |
0,13 |
0,11 |
||
( С р ) |
|
Таким образом, вычисление слоя стока за период па водка по предлагаемому способу сводится к следую щему:
1.По наблюденным данным, над осадками устанавли вается слой стокообразующих осадков (Я ) и их средняя интенсивность ( U ) . По суточным .суммам осадков и сред ним суточным температурам воздуха, пользуясь графи ками (см. рис. 7 и 8), вычисляется влажность почвы пе ред выпадением дождя ( Р ) .
2.Начальные потери стока ( Н 0) определяются с по мощью графиков, приведенных на рис. 4 и 5. Затем вы числяется слой осадков Я—Яс.
3.Зная величины Я—Н 0, Р, U и пользуясь зависимо стями (см. рис. 9 и 10), определяется слой стока за пе риод паводка.
72
4. Полученную величину слоя стока умножаем на по правочный коэффициент, который в зависимости от раз мера площади водосбора определяется либо по зави симости (см. рис. 11), либо по табл. 13.
Сравнение величин стока, вычисленных по предлагае мому методу с фактическими (наблюденными) на при мере нескольких сотен паводков, относящихся к различ ным размерам водосборов, показывает, что 75% случаев ошибки не превышают ±10—15%. Погрешности расче та в 30—50% составляют лишь 6—8% случаев и отно сятся в основном к очень малым значениям стока (мень ше 1 мм).
Дмп |
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Рис. 15. График |
связи годовых |
величин |
наблюденного |
(Л) |
. и вычисленного |
(h i) стока для |
стоковой |
площадки 2 |
(Бе- |
|
кибент). |
|
|
При вычислении сезонных или годовых значений сто ка ошибки расчета не превышают 6—8%. Вследствие не значительных погрешностей при расчете годового стока
73
существует тесная связь между вычисленными и наблю денными величинами годового стока, что видно на при мере графика (рис. 15). Это дает основание принять предлагаемый способ для расчета годового стока.
Средний многолетний сток и колебание годового стока
Для определения среднего годового стока произве дено вычисление годового стока за период 1942—1965 гг. для 53 пунктов более или менее равномерно расположен ных по изучаемой территории. На некоторых из них ме теорологические наблюдения имелись меньшей продол жительности, соответственно которой и рассчитан сток. Годовой сток вычислялся для водосборов площадью 0,01; 0,1; 0,5; 1; 5 и 10 км2. Кроме того, для ряда пунк
тов |
подгорных равнин |
сток определяется |
для |
площа |
|
дей |
50; 100 и 200 км2. |
Всего было получено |
около |
||
90 тыс. значений паводочного стока. |
|
|
|||
|
Средний годовой сток |
определялся по выражению: |
|||
|
|
N |
/о |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8) |
где £/zi— сумма годового стока за период N |
лет. |
|
|||
|
Полученные величины годового стока с такырных и |
такыровидных водосборов различных размеров помеще ны в табл. 14.
Вследствие значительных колебаний годового стока во времени средняя за многолетний период величина сто ка является различной в зависимости от количества лет, за которые она определена. Поэтому средний многолет ний сток, вычисленный за разные календарные проме жутки времени, требует обязательной приводки его к од ному периоду, принятому нами в расчет (1942—1965 гг.). В противном случае невозможно сопоставление среднего годового стока по территории. Приведение стока по пункту с коротким периодом к длинному в рассматри ваемых условиях связано с некоторыми затруднениями: связь годовых величин стока двух пунктов, расположен ных на большом расстоянии, обычно не существует; за висимость годового стока от осадков не наблюдается.
74