Файл: Гвахария, В. К. Испарение с водной поверхности водоемов Кавказа.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
пературы воды, поскольку конечной нашей целью является
определение именно испарения с водной |
поверхности. |
|
|||
3. Метод нахождения зависимостей между температурой |
|||||
воды и температурой воздуха. О зависимости |
температуры |
||||
воды от температуры воздуха частично уже был |
разговор |
в |
|||
главе V I , где рассматривалась связь между температурой |
во |
||||
ды в испарительном бассейне и температурой воздуха. |
|
||||
Для целей расчета |
испарении |
с |
водоема, |
требуется, |
|
иметь температуру воды |
в водоеме. |
Эта |
последняя весьма |
изменчива как во времени, так и по площади и глубине. Оп
ределение средней температуры поверхности воды в |
водоеме |
'С помощью непосредственного измерения связано с |
больши |
ми трудностями и огромной трудоемкостью измерений и под счетов.
Выход из положения ібыл найден, когда удалось устано вить, что между средней температурой поверхности водоема и температурой воды в какой-либо одной точке этого же во доема существует довольно тесная связь.
В табл. 25 приводятся значения температур воды у бе рега и синхронных значений средних по поверхности водоема
температур |
для |
некоторых |
водоемов |
Закавказья. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
25 |
|
||
Температура |
воды в одной точке |
водоема |
(7",,) и средняя по |
всей |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
поверхности |
(Тср) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Температура воды по месяцам |
|
|
|
||||||
Объект |
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
|
|
|
|
|||||||||||||
вдхр. Мии- |
То |
8,4 |
6,9 |
7,1 |
9,9 |
16,5 |
21,3 |
24,1 |
24.9 |
23,1 |
19,4 |
15,4 11,0 |
15,6 |
||
гечаурское |
Тер |
7,3 |
6,8 |
7,3 |
10,2 |
17,2 |
22,1 |
25,0 |
25,8 |
22,8 |
19,4 |
15.1 |
10,5 |
15,8 |
|
из |
[6] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оз. |
Севан |
То |
1.4 |
1,0 |
1,6 |
4,0 |
7,5 |
13.4 |
17,0 |
18,4 |
16,7 |
13,0 |
7.1 |
2,7 |
8,6 |
из |
[43] |
Тер |
2.5 |
1.2 |
1.3 |
3,5 |
7,4 |
13,4 |
17,0 |
18,4 |
17,214,2 |
9.3 |
4,8 |
9.1 |
|
|
График Т0 — f(Tcp) |
построенный |
по |
этим |
данным, |
име |
ет в обоих случаях вид сильно вытянутого эллипса. Это ука зывает на то, что одной и той же температуре воды у берега соответствует два значения средней температуры водоема — одно, когда вода в водоеме прогревается и второе — когда охлаждается.
131
Рассуждая логически, следует ожидать, что температура измеренная в одной точке (обычно эта точка находится воз ле берега, там, где устанавливаются гидрометеорологические мостки), должна быть ниже, средней в период выхолажива*
Рис |
23. Tt=f(tm);Tcp=f(ti(m); |
1—Т0 |
ЛІингечаура, 1' — г с р Минге- |
чаура, |
2^Т0 Севана. 2' |
Тср Севана, |
3—Самгори (Г„), 4—Палеосто- |
|
ми |
(Го) и 5—Рица (Го). |
ния, и выше средней — в период прогрева. Объясняется это весьма просто — чем меньше глубина воды, тем быстрее она прогревается и также быстрее охлаждается.
Данные озера Севан подтверждают сказанное — перио ду охлаждения здесь (с IX по LI) соответствует коэффициент
Т
/Ст = - — < ! , т. е. івода у берега за этот период холоднее, чем
в среднем по озеру, а в период пр'агрева /Ст больше или ра вен 1. Что же касается Міингечаурокого водохранилища, здесь имеем обратную картину — периоду охлаждения соответству ет Кт>1 (с X по I I ) , а периоду •пропрева — меньше I . ГТолу-
132
чается, что зимой температура воды в одной точке (-где про изводятся обычные наблюдательские работы) выше, чем в среднем по водоему, тогда как летом наоборот, средняя тем пература оказывается ниже.
Сказанное указывает на то, что связи, установленные ме жду Т0 и Тср на отдельных водных объектах, являются ха рактерными только лишь для данных объектов и для данного положения точки ежедневного измерения температуры воды, изменение места измерения То может изменить и характер связи T0 = f(Tcp) 'ввиду резкого отличия гидротермического режима, течений, глубин, волнений и т. д., в новой точке.
Хорошей иллюстрацией сказанному служит приводимая ниже таблица 26, в которой даны значения температуры во ды в озере Севан, измеренные в разных точках побережья в
1959 |
г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
26 |
|
|||
|
|
Температура |
|
воды, |
измеренная |
в разных |
точках наблюдения |
|
||||||||
|
|
|
у |
побережья оз. Севан за 1959 год |
|
|
|
|
||||||||
|
|
Пункт |
|
|
|
|
Температура |
воды по |
месяцам |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наблюдения' |
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI XII |
год |
|||
Севан—остров |
|
1.0 |
0.1 |
0.2 |
3,4 |
7,1 |
12,7 |
17,6 |
18.5 |
15,4 |
9,9 |
5.9 |
1.2 |
7.7 |
||
|
„ |
Шоржа |
|
2,5 |
0.5 |
0,4 |
3,8 |
8,9 |
13,4 |
16,6 |
17,4 |
14,7 |
10,2 |
6,6 |
3,2 |
8.2 |
|
|
Дара |
|
2,2 |
0,3 |
0.3 |
4,8 |
10.0 |
14,9 |
17,3 |
17,2 |
14,0 |
10,7 |
6,8 |
2,8 |
8,4 |
|
» |
Норатус |
|
1.1 |
0.2 |
0,0 |
4.7 |
9.1 |
14,3 |
18.2 |
18,5 |
14,4 |
9,8 |
6,7 |
2,1 |
8.3 |
|
„ |
Чкаловка |
|
1.1 |
0,4 |
0,4 |
2,7 |
7,1 |
13,3 |
18.8 |
19,2 |
15,6 |
10.7 |
7,4 |
2,8 |
8.3 |
|
|
Как видим, |
расхождение довольно существенное. |
Конечно, |
||||||||||||
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коэффициент Кт =—— |
для |
разных точек |
будет |
абсолютно |
раз |
|||||||||||
|
|
|
|
мер |
|
|
|
|
|
T0=f(t200), |
|
|
|
|||
ным |
и пользоваться |
неосторожно |
связью |
чтобы |
за |
|||||||||||
тем |
перейти с помощью |
зависимости Tcp=f(TB) |
|
к средней |
тем |
|||||||||||
пературе водной |
поверхности водоема, не следует. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
При близком рассмотрении средней годовой величины, |
||||||||||||||
становится ясным, что в процессе осреднения происходит |
как |
|||||||||||||||
бы |
балансирование |
отдельных |
резких |
отклонений |
по |
меся |
цам и в целом по побережью озёра устанавливается единная среднегодовая температура. За исключением пункта Севан— остров, который глубоко вдается в озеро и, видимо, поэтому имеет особый, отличный от побережья температурный ре-
133
жим, за исключением этой точки для всех прочих пунктов с высокой надежностью можно принять один и тот же годовой Кт • Очевидно, что это более допустимо в тех .случаях, когда оперируют средними многолетними величинами годовой тем пературы воды.
Представляет большой интерес связь Tn=[(t20a) и Тср = |
[(іш) |
поскольку именно эта связь могла бы дать возможность |
рас |
считать температуру воды неизученных озер и водохрани лищ.
|
В таблице 27 приведены данные .по некоторым водоемам |
||||
Закавказья о средней температуре воды в |
одной точке побе |
||||
режья, где обычно производится их промер |
гидрометелужбой, |
||||
и |
температуре воздуха |
по |
береговым |
метеорологическим |
|
станциям. |
|
|
|
|
|
|
Графики связи Tcp=f(tm) |
построенные по этой |
табли |
||
це |
(рис. 23); показывают, |
что между температурой |
воды и |
|
в |
|
|
20 |
Рис. |
24. П = f(4o); |
7, cp=f(4o); |
1-Палеос- |
|
томи |
(То), 2—Рица |
(ГО). 3—Самгори (Го), |
||
4—Мингечаур (То), |
4'—Мингечаур (Гер), 5'—Се |
|||
|
ван—озеро (Т0). |
5'—Севан—озеро |
(Гс 'р). |
даоздуха на исследуемых водоемах (существует нормальная связь. Такая же связь существует и между температурой, измеренной в одной точке и температурой воздуха — кри вые Т0 — f(t200). В этом последнем случае исключение пред-
134
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
27 |
|
Температура |
поверхности |
воды |
в одной точке |
(Т0) и "воздуха |
(^оо) |
н а прибрежных станциях |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Температура по |
месяцам |
|
|
|
|
||
Объекты, пункты |
ч |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
|
||||||||||||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оз. Палеостоми |
То |
5,5 |
5.9 |
7,8 |
12,9 |
18,3 |
22,9 |
24,9 |
25,1 |
21,7 |
16,3 |
10,8 |
6,5 |
14,8 |
Поти—Порт |
и |
5,7 |
6,4 |
8,8 |
11.9 |
l ö , 4 |
20,3 |
23,1 |
23,5 |
20,5 |
16,5 |
11,9 |
7,9 |
14,4 |
оз. Рица |
То |
5,0 |
3,8 |
3.8 |
5,9 |
7,9 |
10,4 |
13,8 |
16,8 |
14,6 |
10,8 |
7,6 |
5,7 |
8,9 |
Рица—озеро |
к |
—1.1 |
—1,1 |
2,4 |
6,2 |
11,2 |
14,0 |
17,4 |
17,8 |
13,7 |
9,0 |
4,4 |
0,2 |
7,8 |
іздхр. Самгори |
Тв |
3,7 |
3,7 |
5,3 |
9,6 |
15,2 |
19,0 |
21,3 |
21,6 |
18,2 |
13,8 |
10,0 |
5,4 |
12,2 |
Самгори вдхр. |
h |
0,3 |
1,6 |
5,2 |
10,4 |
15,8 |
19,6 |
23,2 |
23,3 |
18,9 |
13,6 |
7,1 |
2,5 |
11,8 |
Вдхр: Мйнгечаур |
То |
8,4 |
6,9 |
7.1 |
9.9 |
16,5 |
21,3 |
24,1 |
24,9 |
23,1 |
19,4 |
15,4 |
11,0 |
15,6 |
Мингечаур вдхр. |
|
2,7 |
4,1 |
7,2 |
12,9 |
18,8 |
24,0 |
27,6 |
26,9 |
22,0 |
16,1 |
10,1 |
5,1 |
14,8 |
Севан—озеро |
То |
1.4 |
1,0 |
1,6 |
4,0 |
7,5 |
13,4 |
17,0 |
18,4 |
16,7 |
13,0 |
7,1 |
2,7 |
8,6 |
Севан—ГМС |
h |
—9,0 |
—7,8 |
—3,3 |
2,9 |
8,4 |
12,0 |
15,4 |
15,6 |
12,1 |
6,9 |
0,2 |
- 5 , 0 |
4,0 |
ставляет лишь озеро Палеостоми, которое является как бы зеркальным отображением всех других: одной и той же тем пературе воздуха соответствует более высокая температура воды при прогреве и меньшая при охлаждении, тогда как на всех прочих водоемах 'большая температура воды прихо
дится на период |
охлаждения. |
|
|
|
|
|
Размещение |
кривых |
T0 = f(tiQ0) |
и |
Tcp — f(tiao) |
вдоль |
оп |
ределенной линии, говорит о там, что |
возможно |
существова |
||||
ние зависимости |
между |
средними |
годовыми 'значениями |
тем |
ператур воды и воздуха.
Представленная на рис. 24 кривая Т'0 = /(/2 . 0) — здесь через Т'0 обозначена средняя годовая температура воды в од ной точке, а через t'2_0— средняя годовая температура воз духа — подтверждает эту мысль. Из пяти точек, использо ванных для построения этой зависимости лишь одна, относя щаяся к озеру Рида, отошла от степенной кривой, созданной данными остальных водоемов.
Говорить об универсальном характере наметившейся связы Т'0 = fit'i.o), конечно, преждевременно. Лишь проверка с помощью нового материала, по данным других водоемов,
сможет внести в (Конечном счете, |
ясность *в этом |
вопросе. |
В случае, если такая связь |
подтвердится, |
будет най |
ден путь относительно легкого определения средней годовой температуры неизученного, либо строящегося (проектируе мого) водоема. Правда, вследствие не очень тесной связи Tcp=f(T'u), точность определения средней температуры во доема будет не очень высокой. Путь решения в этом случае лежит в возможности установления зависимости непосредст
венно |
между |
Г с р и |
среднегодовой температурой |
воздуха,, |
|
минуя |
промежуточное |
звено Tcp = f(T0) |
вносящее |
наиболь |
|
ший процент |
искажения в предполагаемый расчет, |
в силу |
причин, высказанных выше. Однако, ввиду того, что в дан ный момент в нашем распоряжении имеются данные только
по двум .объектам (по |
Севану и по |
Мингечауру), говорить |
|||
о характере этой связи в условиях Кавказа пока |
не прихо |
||||
дится. |
|
|
|
|
|
На рис. 24. треугольниками обозначены точки, |
принадле |
||||
жащие івдхр. Мингечаур |
(4') и озеру |
Севан |
(5')- |
Как |
видно |
из графика, они не очень отходят от |
кривой |
T'0.=f{ti,0)\ |
От- |
||
136 |
|
|
|
|
|