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: 81

Скачиваний: 0

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

Все озера и водохранилища, по которым имеются сред­

ние температуры {Т'сР),

располагаются на кривой T'Q — f (^.о)>

представленной на рис.

25.

Глубина водоема должна влиять на годовой ход темпе­ ратуры воды. Чем глубже водоем, тем 'более затруднен во­ дообмен по глубине, а это значит, что происходит замедление ікак в прогреве воды, так и в ее охлаждении. Кроме того, с глубиной уменьшается проникновение солнечных лучей, изза чего пріогрев от прямой радиации происходит только вер­ хней части водной массы, а не всей толщи, как это (бывает на неглубоких водоемах.

Из приводимого графика 26 видно, что чем глубже во­ доем, тем позднее происходит его прогрев и позднее 'осты­ вание. Кривые хода по мере роста глубин сдвигаются впра-

1 — г.

5 . . . ц

Рис. 26. Годовой ход температуры воды в водоемах разных глубин. 1—Испарительный бассейн, 2—оз. Палеостоми, 3—Самгорское вдхр., 4—Мингечаурское вдхр.

во от кривой эталонного, двадцатиметрового испарительного бассейна; эти кривые построены для тех районов Закавказья, где вода не замерзает даже в испарительных бассейнах, т. е. средняя месячная температура воздуха наиболее холодного месяца практически не опускается ниже —2,5°.

•На основе всего вышесказанного можно сделать следу­ ющее заключение: расчет температуры воды неизученного или проектируемого водоема является сложной операцией и чревато значительными ошибками. В особенности трудным является определение годового хода температуры воды.

141

 

Наиболее

точно

поддается

определению средняя

много­

летняя

.годовая температура

воды.

 

 

 

 

 

 

Для определения этой величины

можно

воспользовать­

ся кривой T'0=f (t'2,0),

приведенной

на рис. 25,

с

которой

можно

снять значение температуры воды у уреза, зная тем­

пературу воздуха

на

той высоте, на которой располагается

урез

интересующего

нас

водоема.

 

 

 

 

 

 

Ввиду вполне

естественного распределения

точек

на

трех

кривых

T'a=f

(4>о)>

основным

затруднением

на

путях

расчета

Т'0 водоема

является определение кривой, с которой

следует

снять

значение Т'0.

 

 

 

 

 

 

 

В таблице 29 приводятся морфометрические данные тех

озер

и

водохранилищ, по которым построены кривая

24

и

•кривая

25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видно из этой таблицы, морфометрия водоемов, рас­

положившихся

на

основной кривой ^ô=/(4>o).

исключитель­

но разнообразна. Площади их зеркал меняются от 1416 км2

(оз.

Севан) до 4,8 км2 (оз.

Сагамо)

и

глубинами от 70

мет­

ров

(Мингечаурокое вдхр.)

до 2,3

метра (оз. Сагамо).

Та­

ким

образом, «и площадь

зеркала,

ни

глубина водоема

не

выступают в данном случае характеристикой, определяющей

температурное

состояние

водного объекта.

 

Очевидно,

что основной характеристикой,

определяю­

щей положение

точек на

одной из кривых, должна быть ин­

тенсивность водообмена

в водоеме: чем быстрее

сменяется

вода в котловине водоема, тем меньшей будет степень ее прогрева и, наоборот, чем медленнее будет протекать этот процесс, тем больше прогреется вода в водоеме. Характеристи­ кой быстроты (частоты) смены воды в водоеме может слу­ жить, в первом приближении, отношение объема годового притока в чашу водоема к объему водоема. Чем большим числом будет выражаться это отношение, тем интенсивнее бу­ дет происходить водообмен в водоеме.

Сказанное можно выразить следующим простым урав­ нением

 

 

я

 

 

где

М—коэффициент обмена

воды в

Еодоеме;

Q—объем годо­

вого

притока в м 3 и q— объем

чаши

водоема, в

м3 .

142


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

29

 

 

Основные

данные об озерах и водохранилищах

 

 

 

 

 

s 3

 

 

еч

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

га

 

редняя іубина,

с;

Си

бъем,к

 

 

 

Li

 

Водоем

О

 

 

3 та

 

о 3

9x5

 

 

 

 

 

fflJ3 CL.

"ë. 5

О 2

f—1

оу

О

 

 

 

1—1

со

Севан,

озеро 1

1916

 

41,3

1416,0

58,5

Мингечаур, вдхр.

150

70,0

26,0

605

18,0

Тщикское,

вдхр.

30

 

4,5

76

0,34

Паравани,

озеро

2073

3,3

2,4

37,5

0,091

Храмское,

вдхр.

1460

 

7,9

29,0

0,23

Палеостоми, озеро

0,02

4,0

2,8

18,2

0,052

Шаорское,

вдхр.

1134

 

5,8

12,0

0,07

Ткибульское, вдхр.

524

17,5

6,7

12,0

0,08

Сагамо,

озеро

1996

2,3

1,6

4,8

0,008

Самгорское, вдхр.

549

1,6

29,1

11,0

0.32

Абрау,

озеро

83,4

1,6

Базалети,

озеро

876

7,0

3,7

1,4

0.005

Рица, озеро

884

101

63,1

1,49

0,094

При сопоставлении водоемов по коэффициенту «М» сле­ дует помнить, что на конечный результат, т. е. на среднюю

.годовую температуру воды в водоеме, значительно влияет собственная температура воды, поступающей в водоем. При всех равных условиях вода окажется холоднее в том водо­ еме, в который впадают холодные притоки, берущие начало из ледников или вечных снегов, а более теплая будет в том, который питается дождевыми водами и т. д.

Очевидно, что определение температуры притекающей

воды или, если

так назвать, начальной температуры водое­

ма, не является

непреодолимой задачей, поскольку на обшир­

ной наблюдательской шдроеети ведутся регулярные наблю­ дения над температурами речной воды и материалы эти пу­

бликуются в «Гидрологических

ежегодниках».

Что касается определения

то это можно сделать с

помощью, например карты стока Кавказа, составленной Л. А.

Владимировым

и В. К- Гвахаріия [4], или кривых

Q = f(H)1

где Q—сток, а

Я — высота

над уровнем моря и т. д.

Наибольшую

сложность,

как говорилось, представляет

собой, определение

месячной

температуры воды.

Проведен-

1 Данные относятся к естественному уровню озера:

143


ное исследование дало возможность ".найти пути к- расчету ме­

сячных температур

воды

неизученных

(проектируемых)

во­

доемов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Совместное рассмотрение 'годового хода температуры

воз.

духа и воды у уреза

0)

дало

возможность

классифициро­

вать все имеющиеся в нашем

распоряжении

водоемы

по

взаимному

рашоложенито

этих кривых на графиках.

 

 

 

Всего

на Кавказе

образовалось

2

таких

группы

это:

1)

группа

водоемов

с незамерзающим

 

зеркалом2

и 2)

группа

с

замерзающей

поверхностью воды.

 

 

 

 

 

 

 

Первая из

них располагается

на

высотах

до

600

метров,

а

вторая — на

больших

высотах

от 600 до 2000 и более

.метров, хотя не исключено, что незамерзающие водоемы мо­ гут располагаться и на более высоких отметках.

•Внутри каждой из этих групп образовались свои под­ группы. Так, в первой группе наметилось 3 подгруппы, а во второй — 2 подгруппы.

На рисунке 27 приведены кривые, характеризующие эти подгруппы.

График «а», принадлежащий озеру Палеостоми и Потийской метеостанции, отличается от других графиков дан­ ной группы тем, что на этом объекте температура воздуха холодного периода имеет больший вес в среднегодовом, а температура теплого периода — меньший вес, чем темпера­ тура воды тех же периодов в средней годовой температуре

воды. В

соответствии со

сказанным идут

линии ^2 0 0

и Т0за

холодный период первая

находится выше

второй на

графике,

а за теплый — наоборот,

ниже. Такое

взаиморасположение

кривых

присуще, видимо,

тем водоемам, которые,

находясь

в непосредственной близости от теплого Черного моря, ис­ пытывают воздействие' его термического режима.

График «б» относится к водоемам второй подгруппы; представители этой подгруппы Тщикское водохранилище на Северном Кавказе и Самгорокое водохранилище — в Закав-

2 Во всех дальнейших построениях нами не принималась во внимание

озеро Севан, являющееся уникальным по своим размерам и неповторимым своим термическим режимом.

144


казье. Характерной чертой этой подгруппы является большое расхождение кривых на участках, соответствующих холодно­ му периоду и значительное расхождение в теплый период. При этом, в холодный период кривая Т0 располагается вы-

 

Рис. 27. Годовой ход температуры воды в

водоеме

 

 

и температуры

воздуха на

близлежащих

метео­

 

 

станциях

в долях от среднегодовых величин. 1 —

 

 

Сплошные линии—Температура воды 0),

2—Пре­

 

 

 

рывистое—Температура

воздуха (^гоо)-

 

ше

кривой

/ 2 0 0 , а

в теплый период, наоборот, первая

идет ни­

же

второй3 .

 

 

 

 

\

 

График «в» иллюстрирует ход температуры воды и воз­

духа в третьей подгруппе, в которую входят

озера

Абрау и

Аджикабул. Характерной чертой

хода кривых этой подгруп-

3

Такое

тщательное

рассмотрение

взаимного хода и расположения

кривых tsoo и

Та является

необходимой

предпосылкой

к дальнейшим опе­

рациям по составлению таблиц поправок, с помощью которых будет рас­

считана

месячная .температура

воды.

10. В. К.

Гвахария

145


пы является весьма близкое друг к другу расположение кри­

вых

t2oo и Т0 на веем их протяжении.

 

 

 

Водоемы второй группы распадаются' на две подгруппы:

на

подгруппу о значительным отходом 'кривых t2oo и Т0

друг

от

друга и подгруппу с большим расхождением кривых.

 

 

 

График «г» иллюстрирует взаимное расположение

кри­

вых

на водоемах первой подгруппы второй группы. Создана

эта подгруппа Шаореким и Храмским водохранилищами.

Вто­

рая подгруппа

освещена графиком «д»; в нее входят

озера

Гек-Гель

и Арнилич.

 

В

стороне

от всех перечисленных групп и подгрупп

стоят

озера

Рица и

Б аз алети. Последнее по своему высотному по­

ложению

(876

м н. у. м.) должно бы входить во вторую

груп­

пу, с которой ее сближает также и наличие ледостава в те­

чение двух месяцев, а по ходу кривых

t2oo и Т0 оно напомина­

ет водоемы подгруппы

«а».

 

Обособленность озера Рица подчеркивается еще и своеоб­

разным ходом

кривой

температуры

воды, которая отобра­

жает характер

литания

озера. Как известно, в питании озера

основную роль играют реки бассейна Лашипюе, берущие на­ чало в высокогорной части Западного Кавкаоиони, где сне­ готаяние происходит в июне-июле, а снежники, образовав­ шиеся в ущельях, тают также в течение августа. Приносимые этими реками холодные воды снижают температуру воды в озере, которая из-за большой глубины котловины озера и быстрой смены воды в ней не успевает прогреться до темпе­ ратур, соответствующей температуре воздуха в пункте м/ст. Рица.

Классификация водоемов Кавказа, проведенная по харак­ теру взаимозависимости хода кривых температуры воздуха и воды, дает возможность рассчитать внутригодовое распреде­ ление температуры воды, зная годовой ход температуры воз­ духа.

В таблице 30 приведены средние для каждой подгруппы величины поправок, которые следует вносить в относитель­ ные величины отклонения среднемесячных значений темпера­ туры воздуха от среднегодовой температуры, чтобы полу­ чить значение величин отклонения среднемесячных темпера­ тур воды от среднегодовой температуры воды.

146