28.07.2015

Jokien valuman vaihtelut ja sen arviointikriteerit. Joen valuma on veden liikettä sen kiertoprosessissa luonnossa, kun se virtaa alas joen väylää pitkin. Joen virtaus määräytyy joen väylän läpi virtaavan veden määrästä tietyn ajan.
Virtausjärjestelmään vaikuttavat monet tekijät: ilmasto - sademäärä, haihtuminen, kosteus ja ilman lämpötila; topografinen - maasto, vesistöalueiden muoto ja koko sekä maaperä-geologinen, mukaan lukien kasvillisuus.
Mitä enemmän sataa ja vähemmän haihduntaa, sitä suurempi on joen virtaus.
On todettu, että valuma-alueen kasvaessa myös kevättulvan kesto pitenee, kun taas hydrografilla on pitkänomainen ja "rauhallinen" muoto. Helposti läpäisevässä maaperässä on enemmän suodatusta ja vähemmän valumista.
Suorittaessa erilaisia ​​hydrologisia laskelmia, jotka liittyvät hydraulisten rakenteiden, talteenottojärjestelmien, vesihuoltojärjestelmien, tulvatorjuntatoimenpiteiden, teiden jne. suunnitteluun, määritetään seuraavat joen virtauksen pääominaisuudet.
1. Vedenkulutus on tarkasteltavan osan läpi virtaavan veden määrä aikayksikköä kohti. Keskimääräinen vedenkulutus Qcp lasketaan kustannusten aritmeettisena keskiarvona tietyltä ajanjaksolta T:

2. Virtaustilavuus V- tämä on veden tilavuus, joka virtaa tietyn kohteen läpi tarkasteltuna ajanjaksona T

3. Tyhjennysmoduuli M on veden virtaus 1 km2:ta kohden valuma-aluetta F (tai joka virtaa yksikkövaluma-alueelta):

Toisin kuin veden purkaminen, valumamoduuli ei liity tiettyyn joen osaan ja kuvaa valumaa altaalta kokonaisuutena. Keskimääräinen monivuotinen valumamoduuli M0 ei riipu yksittäisten vuosien vesipitoisuudesta, vaan sen määrää vain valuma-alueen maantieteellinen sijainti. Tämä mahdollisti maamme alueiden hydrologisen vyöhykkeen ja kartan keskimääräisten pitkäaikaisten valumamoduulien eristyslinjoista. Nämä kartat on annettu asiaa koskevassa sääntelykirjallisuudessa. Kun tiedämme joen valuma-alueen ja määritämme sille arvon M0 isoliinikartan avulla, voimme määrittää tämän joen keskimääräisen pitkän aikavälin vesivirtauksen Q0 kaavalla

Lähekkäin sijaitsevien joen osien valumamoduulit voidaan pitää vakiona, ts.

Tästä eteenpäin yhden osan Q1 tunnetun vedenpoiston ja näiden osien F1 ja F2 tunnettujen valuma-alueiden mukaan toisen osan Q2 vedenpoisto voidaan määrittää suhteella.

4. Valuta kerros h- tämä on vesikerroksen korkeus, joka saataisiin jakamalla valumamäärän V tasaisesti koko altaan alueelle F tietyksi ajanjaksoksi:

Kevättulvan keskimääräiselle monivuotiselle valumakerrokselle h0 laadittiin ääriviivakartat.
5. Modulaarinen tyhjennyskerroin K on minkä tahansa edellä mainitun valuma-arvon suhde sen aritmeettiseen keskiarvoon:

Nämä kertoimet voidaan asettaa kaikille hydrologisille ominaisuuksille (purkaukset, pinnat, sademäärä, haihtuminen jne.) ja kaikille virtausjaksoille.
6. Vuotokerroin η on valumakerroksen suhde valuma-alueelle sademäärään x:

Tämä kerroin voidaan ilmaista myös valumamäärän suhteessa sademäärään saman ajanjakson aikana.
7. Virtausnopeus- valuman todennäköisin pitkän aikavälin keskiarvo, ilmaistuna millä tahansa edellä mainituista valuma-ominaisuuksista usean vuoden ajanjaksolta. Vuotonormin määrittämiseksi havaintojen sarjan tulee olla vähintään 40 ... 60 vuotta.
Vuotuinen virtausnopeus Q0 määritetään kaavalla

Koska havaintovuosien määrä useimmilla vesimittareilla on yleensä alle 40, on tarpeen tarkistaa, riittääkö tämä vuosimäärä luotettavien valumanormin Q0 arvojen saamiseksi. Laske tätä varten virtausnopeuden neliövirheen keskiarvo riippuvuuden mukaan

Havaintojakson kesto on riittävä, jos neliövirheen σQ arvo ei ylitä 5 %.
Vuotuisen valuman muutokseen vaikuttavat pääasiassa ilmastotekijät: sademäärä, haihtuminen, ilman lämpötila jne. Kaikki ne liittyvät toisiinsa ja riippuvat puolestaan ​​useista luonteeltaan satunnaisista syistä. Siksi valumaa kuvaavat hydrologiset parametrit määräytyvät satunnaismuuttujien joukolla. Suunniteltaessa toimenpiteitä puun koskenlaskua varten on tarpeen tietää näiden parametrien arvot tarvittavalla todennäköisyydellä ylittää ne. Esimerkiksi puukoskenlaskupatojen hydraulisessa laskennassa on asetettava kevättulvan maksimivirtaus, joka voidaan ylittää viisi kertaa sadassa vuodessa. Tämä ongelma ratkaistaan ​​matemaattisten tilastojen ja todennäköisyysteorian menetelmillä. Hydrologisten parametrien - kustannusten, tasojen jne. - arvojen karakterisoimiseksi käytetään seuraavia käsitteitä: taajuus(toistuminen) ja turvallisuus (kesto).
Taajuus osoittaa, kuinka monta tapausta tarkastelujakson aikana hydrologisen parametrin arvo oli tietyllä aikavälillä. Esimerkiksi, jos keskimääräinen vuotuinen vedenvirtaus tietyllä joen osuudella muuttui useiden havaintojen aikana 150:stä 350 m3/s:iin, niin on mahdollista selvittää, kuinka monta kertaa tämän arvon arvot olivat välit 150...200, 200...250, 250.. .300 m3/s jne.
turvallisuus näyttää kuinka monessa tapauksessa hydrologisen elementin arvolla oli tiettyä arvoa yhtä suuri tai suurempi arvo. Laajassa merkityksessä turvallisuus on todennäköisyys ylittää tietty arvo. Minkä tahansa hydrologisen elementin saatavuus on yhtä suuri kuin ylävirran jaksojen taajuuksien summa.
Taajuus ja saatavuus voidaan ilmaista esiintymistiheydellä, mutta hydrologisissa laskelmissa ne määritetään useimmiten prosentteina hydrologisen sarjan jäsenten kokonaismäärästä. Esimerkiksi hydrologisessa sarjassa on kaksikymmentä arvoa keskimääräisistä vuotuisista vesipäästöistä, joista kuuden arvo oli yhtä suuri tai suurempi kuin 200 m3/s, mikä tarkoittaa, että tämä virtaama on 30%. Graafisesti taajuuden ja saatavuuden muutokset on kuvattu taajuuden (kuva 8a) ja saatavuuden (kuvio 8b) käyrillä.

Hydrologisissa laskelmissa käytetään useammin todennäköisyyskäyrää. Tästä käyrästä voidaan nähdä, että mitä suurempi hydrologisen parametrin arvo on, sitä pienempi on saatavuusprosentti ja päinvastoin. Siksi on yleisesti hyväksyttyä, että vuodet, joina valumavesien saatavuus eli keskimääräinen vuotuinen vesivirtaama Qg on alle 50 %, ovat korkeaveden vuosia, ja vuodet, joina Qg on yli 50 %, ovat vähävesiisiä. Vuotta, jonka valumisvarmuus on 50 %, katsotaan keskimääräisen vesipitoisuuden vuodeksi.
Veden saatavuudelle vuodessa on joskus ominaista sen keskimääräinen tiheys. Korkeavesivuosien esiintymistiheys osoittaa, kuinka usein tietyn tai suuremman vesipitoisuuden vuosia esiintyy keskimäärin, matalavesivuosina - tietyn tai pienemmän vesipitoisuuden vuosia. Esimerkiksi korkean veden vuoden keskimääräinen vuotuinen päästö 10 prosentin varmuudella on keskimäärin 10 kertaa 100 vuodessa tai 1 kerta 10 vuodessa; 90 %:n varmuudella kuivan vuoden keskimääräinen esiintymistiheys on myös 10 kertaa 100 vuodessa, koska 10 %:ssa tapauksista keskimääräinen vuotuinen purkaus on pienempi.
Tietyn vesipitoisuuden vuosilla on vastaava nimi. Taulukossa. 1 niille on annettu saatavuus ja toistettavuus.

Toistettavuuden y ja saatavuuden p välinen suhde voidaan kirjoittaa seuraavasti:
kosteille vuosille

kuiville vuosille

Kaikki jokien uomaa tai virtausta säätelevät hydrauliset rakenteet lasketaan tietyn tarjontavuoden vesipitoisuuden mukaan, mikä takaa rakenteiden luotettavuuden ja häiriöttömän toiminnan.
Hydrologisten indikaattoreiden arvioitua prosenttiosuutta säätelee "Koskenlaskuyritysten suunnitteluohje".
Varauskäyrät ja niiden laskentamenetelmät. Hydrologisten laskelmien käytännössä käytetään kahta menetelmää tarjontakäyrien muodostamiseksi: empiiristä ja teoreettista.
Kohtuullinen laskelma empiirinen omaisuuskäyrä voidaan tehdä vain, jos joen valumahavaintoja on tehty yli 30...40 vuotta.
Laskettaessa hydrologisen sarjan jäsenten saatavuutta vuotuisille, kausittaisille ja vähimmäisvirroille, voit käyttää kaavaa N.N. Chegodaeva:

Maksimiveden virtausnopeuksien saatavuuden määrittämiseksi käytetään S.N.-riippuvuutta. Kritsky ja M.F. Menkel:

Menettely empiirisen omaisuuskäyrän muodostamiseksi:
1) kaikki hydrologisen sarjan jäsenet kirjataan alenevassa järjestyksessä absoluuttisena arvona;
2) jokaiselle sarjan jäsenelle on annettu sarjanumero yhdestä alkaen;
3) laskevan sarjan kunkin jäsenen turvallisuus määräytyy kaavoilla (23) tai (24).
Laskennan tulosten perusteella muodostetaan kuvan 1 kaltainen turvallisuuskäyrä. 8b.
Empiirisillä omaisuuskäyrillä on kuitenkin useita haittoja. Edes riittävän pitkällä havaintojaksolla ei voida taata, että tämä intervalli kattaa kaikki mahdolliset joen virtauksen maksimi- ja minimiarvot. Arvioidut valumavarmuuden arvot 1...2 % eivät ole luotettavia, koska riittävän perusteltuja tuloksia voidaan saada vain 50...80 vuoden havaintojen määrällä. Tältä osin he rakentavat joen hydrologisen järjestelmän rajallisella havainnolla, kun vuosia on alle kolmekymmentä tai niiden puuttuessa teoreettiset turvallisuuskäyrät.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että satunnaisten hydrologisten muuttujien jakauma noudattaa parhaiten tyypin III Pearson-käyräyhtälöä, jonka integraalilauseke on tarjontakäyrä. Pearson sai taulukoita tämän käyrän muodostamiseksi. Turvakäyrä voidaan rakentaa riittävällä tarkkuudella harjoittelua varten kolmessa parametrissa: sarjan termien aritmeettinen keskiarvo, variaatiokertoimet ja epäsymmetria.
Sarjan termien aritmeettinen keskiarvo lasketaan kaavalla (19).
Jos havaintovuosia on alle kymmenen tai havaintoja ei tehty ollenkaan, niin vuotuisen keskimääräisen vesivirtauksen Qgcp oletetaan olevan yhtä suuri kuin pitkän aikavälin keskimääräinen Q0, eli Qgcp = Q0. Q0:n arvo voidaan asettaa moduulikertoimella K0 tai muotokartoista määritetyllä nielumoduulilla M0, koska Q0 = M0*F.
Variaatiokerroin Cv kuvaa valumavirtauksen vaihtelua tai sen vaihtelun astetta suhteessa keskiarvoon tietyssä sarjassa, se on numeerisesti yhtä suuri kuin keskivirheen suhde sarjan jäsenten aritmeettiseen keskiarvoon. Cv-kertoimen arvoon vaikuttavat merkittävästi ilmasto-olosuhteet, joen ravinnon tyyppi ja altaan hydrografiset ominaisuudet.
Jos havaintotietoja on vähintään kymmeneltä vuodelta, lasketaan vuotuinen valuman vaihtelukerroin kaavalla

Cv:n arvo vaihtelee suuresti: 0,05 - 1,50; koskenlaskujoille Cv = 0,15...0,40.
Lyhyen ajan havaintoja joen valumasta tai niiden täydellisessä poissa ollessa variaatiokerroin voidaan määrittää kaavalla D.L. Sokolovsky:

Hydrologisissa laskelmissa altaille, joiden F > 1000 km2, käytetään myös Cv-kertoimen isoliinikarttaa, jos järvien kokonaispinta-ala ei ylitä 3 % valuma-alasta.
Normatiivisessa asiakirjassa SNiP 2.01.14-83 suositellaan yleistettyä kaavaa K.P. tutkimattomien jokien variaatiokertoimen määrittämiseksi. Ylösnousemus:

Vinokerroin Cs kuvaa tarkasteltavan satunnaismuuttujan sarjan epäsymmetriaa sen keskiarvon suhteen. Mitä pienempi osa sarjan jäsenistä ylittää valumanormin arvon, sitä suurempi on epäsymmetriakertoimen arvo.
Epäsymmetriakerroin voidaan laskea kaavalla

Tämä riippuvuus antaa kuitenkin tyydyttäviä tuloksia vain havaintovuosien lukumäärälle n > 100.
Tutkimattomien jokien epäsymmetriakerroin asetetaan analogisten jokien Cs/Cv-suhteen mukaan, ja riittävän hyvien analogien puuttuessa otetaan kyseisen alueen jokien keskimääräiset Cs/Cv-suhteet.
Jos Cs/Cv-suhdetta ei voida määrittää analogisten jokien ryhmälle, niin tutkimattomien jokien Cs-kertoimen arvot hyväksytään sääntelysyistä: vesistöille, joiden järvikerroin on yli 40 %.

liiallisen ja vaihtelevan kosteuden vyöhykkeille - arktinen, tundra, metsä, metsä-steppi, aro

Käytä Foster - Rybkinin ehdottamaa menetelmää rakentaaksesi teoreettisen kykykäyrän edellä mainituille kolmelle parametrille - Q0, Cv ja Cs.
Yllä olevasta modulaarisen kertoimen (17) suhteesta seuraa, että tietyn todennäköisyyden - Qp%, Мр%, Vp%, hp% - vuodon keskimääräinen pitkän aikavälin arvo voidaan laskea kaavalla

Tietyn todennäköisyyden vuoden moduulivuotokerroin määräytyy riippuvuudesta

Kun on määritetty useita valuma-ominaisuuksia pitkän aikavälin eri saatavuuden ajanjaksolle, on mahdollista muodostaa tarjontakäyrä näiden tietojen perusteella. Tässä tapauksessa on suositeltavaa suorittaa kaikki laskelmat taulukkomuodossa (taulukot 3 ja 4).

Modulaaristen kertoimien laskentamenetelmät. Monien vesihuollon ongelmien ratkaisemiseksi on tarpeen tietää valumien jakautuminen vuodenaikojen tai kuukausien mukaan. Vuotuisen valuman jakautuminen ilmaistaan ​​kuukausittaisen valuman modulaaristen kertoimien muodossa, jotka edustavat keskimääräisen kuukausittaisen virtauksen Qm.av suhdetta keskimääräiseen vuotuiseen Qg.av:iin:

Vuoteensisäinen valuman jakautuminen eri vesipitoisuuksilla on erilainen, joten käytännön laskelmissa kuukausittaisen valuman modulaariset kertoimet määritetään kolmelle tunnusomaiselle vuodelle: runsasvesivuosi 10 %:n tarjonnalla, keskimääräinen vuosi 50 vuodelle. % tarjonta ja vähävesivuosi 90 %:n tarjonnalla.
Kuukausittaiset valumakertoimet voidaan määrittää todellisen tiedon perusteella keskimääräisistä kuukausittaisista vesivirroista vähintään 30 vuoden havainnointitiedon perusteella, analogisesta joesta tai kuukausittaisten valuma-altaan jakautumista koskevien standarditaulukoiden perusteella, jotka on laadittu eri vesistöalueille.
Keskimääräinen kuukausittainen vedenkulutus määritetään kaavan perusteella

(33): Qm.cp = KmQg.sr

Suurin vedenkulutus. Suunniteltaessa patoja, siltoja, laguuneja, toimenpiteitä rantojen vahvistamiseksi, on tarpeen tietää suurin vesivirta. Joen ruokintatyypistä riippuen laskennalliseksi maksimivirtaamaksi voidaan ottaa kevättulvien tai syystulvien maksimivirtaama. Näiden kustannusten arvioitu turvallisuus määräytyy hydraulisten rakenteiden pääomakoon mukaan ja sitä säätelevät asiaankuuluvat säädökset. Esimerkiksi luokan III puutavaraiset koskenlaskupadot on laskettu kulkua varten 2 %:n ja luokan IV - 5 %:n varmuudella, rantasuojarakenteet eivät saa romahtaa suurinta vesivirtaa vastaavilla virtausnopeuksilla. 10 % turvalla.
Qmax-arvon määritysmenetelmä riippuu joen tuntemusasteesta sekä kevättulvan ja tulvan maksimivirtaamien erosta.
Jos havaintotietoja on yli 30 ... 40 vuoden ajalta, muodostetaan empiirinen turvallisuuskäyrä Qmax ja lyhyemmällä ajanjaksolla teoreettinen käyrä. Laskelmat ovat: kevättulville Cs = 2Сv ja sadetulville Cs = (3...4)CV.
Koska jokien kulkua seurataan vedenmittausasemilla, näille kohteille piirretään yleensä tarjontakäyrä ja rakenteiden sijaintipaikkojen suurimmat vesipäästöt lasketaan suhteella.

Alankoisille joille kevättulvaveden maksimivirtaus annettu turvallisuus p% lasketaan kaavalla

Parametrien n ja K0 arvot määritetään luonnonvyöhykkeen ja kohokuvioluokan mukaan taulukon mukaan. 5.

Luokka I - mäkisellä ja tasankomaisella ylänköllä sijaitsevat joet - Keski-Venäjä, Strugo-Krasnenskaja, Sudoman ylänkö, Keski-Siperian tasango jne.;
II luokka - joet, joiden vesistöissä vuorottelevat mäkiset ylänköt ja niiden väliset painaumat;
Luokka III - joet, joiden suurin osa valuma-altaista sijaitsee tasaisilla alangoilla - Mologo-Sheksninskaya, Meshcherskaya, Valko-Venäjän metsät, Pridnestrovskaya, Vasyuganskaya jne.
Kertoimen μ arvo asetetaan luonnonvyöhykkeen ja turvallisuusprosentin mukaan taulukon mukaisesti. 6.

Parametri hp% lasketaan riippuvuudesta

Kerroin δ1 lasketaan (h0 > 100 mm) kaavalla

Kerroin δ2 määräytyy suhteesta

Kevään tulvavesien maksimivirtaamien laskeminen suoritetaan taulukkomuodossa (taulukko 7).

Lasketun tarjonnan korkeiden vesien (HWL) tasot määritetään vesivirtauskäyrien mukaisesti vastaaville Qmaxp% arvoille ja laskennallisille osille.
Summittaisilla laskelmilla voidaan määrittää sadetulvan suurin vesivirta riippuvuuden mukaan

Vastuullisissa laskelmissa maksimivesivirtauksen määritys tulee suorittaa säädösasiakirjojen ohjeiden mukaisesti.

Määritetään Kolpjoen, Ylä-Dvor-pisteen vuotuisen valuman keskiarvo (normi) vuosien 1969-1978 tietojen perusteella. (10 vuotta).

Tuloksena oleva normi keskimääräisenä pitkän aikavälin vesivirtauksena on ilmaistava muilla valumaominaisuuksilla: moduuli, kerros, tilavuus ja valumakerroin.

Laske keskimääräinen monivuotinen valumamoduuli suhteella:

l/s km 2

missä F - valuma-alue, km2.

Valumamäärä - valuma-alueelta virtaavan veden määrä minkä tahansa ajanjakson aikana.

Lasketaan keskimääräinen pitkän aikavälin vuotomäärä vuodessa:

W 0 \u003d Q 0 xT \u003d 22.14. 31.54 . 10 6 \u003d 698,3 10 6 m 3

jossa T on sekuntien lukumäärä vuodessa, yhtä suuri kuin 31,54. 10 6

Keskimääräinen pitkän aikavälin valumakerros lasketaan riippuvuudesta:

220,98 mm/vuosi

Keskimääräinen pitkän aikavälin valumakerroin

missä x 0 on keskimääräinen pitkän aikavälin sademäärä vuodessa

Havaintosarjan edustavuuden (riittävyyden) arviointi määräytyy vuotuisen valuman keskiarvon pitkän aikavälin arvon (normin) suhteellisella neliöjuurivirheellä, joka lasketaan kaavalla:

jossa C V on vuotuisen valuman vaihtelukerroin (variaatio); sarjan pituuden katsotaan riittävän määrittämään Q o, jos ε Q ≤10 %. Keskimääräisen pitkän aikavälin valuman arvoa kutsutaan valumanopeudeksi.

1. Vuotuisen valuman vaihtelukertoimen Cv määrittäminen

Vaihtelukerroin C V kuvaa yksittäisten vuosien valumapoikkeamia valumanormista; se on yhtä suuri kuin:

missä σ Q on vuotuisten päästöjen neliökeskiarvopoikkeama valumanormista

Jos yksittäisten vuosien valuma ilmaistaan ​​modulaaristen kertoimien muodossa
variaatiokerroin määritetään kaavalla

Taulukon laatiminen Kolp-joen vuotuisen valuman laskemiseksi, Verkhny Dvor -piste (taulukko 1)

pöytä 1

Tiedot laskentaa varten FROM v

Määritetään vuotuisen valuman vaihtelukerroin C v:

Kolp-joen, Verkhny Dvor -pisteen vuotuisen valuman keskiarvon pitkän aikavälin keskivirhe ajanjaksolla 1969-1978 (10 vuotta) on suhteellinen keskivirhe:

Vaihtelukertoimen suhteellinen keskivirhe FROM v kun se määritetään momenttimenetelmällä, se on yhtä suuri kuin:

1. Virtausnopeuden määrittäminen hydrologisen analogian menetelmällä, jos havainnointitietoja ei ole riittävästi

Kuva 1 Kaavio keskimääräisten vuotuisten valumamoduulien kytkennästä

tutkitusta valuma-alueesta Kolp-joki, Verkhny Dvor -piste ja joen analogin valuma-alue. Obnora, s. Sharna.

Kaavion mukaan keskimääräisten vuotuisten valumamoduulien, Kolp-joen, Verkhny Dvor-pisteen ja joen analogin altaan kytkentäkaavio. Obnora, s. Sharna.M 0 \u003d 5,9 l / s km 2 (poistettu kaaviosta arvolla M 0a \u003d 7,9 l / s km 2)

Laske vuotuisen valuman vaihtelukerroin kaavalla

C v on valumavirtauksen vaihtelukerroin suunnitteluosassa;

FROM V a - analogisen joen linjauksessa;

Моа on analogisen joen keskimääräinen vuotuinen valuma;

MUTTA on viestintägraafin kulmakertoimen tangentti.

Lopuksi käyrien piirtämiseksi hyväksymme Q o =18,64 m 3 /s, C V = 0,336.

1. Analyyttisen kykykäyrän rakentaminen ja sen tarkkuuden varmistaminen empiirisellä kykykäyrällä

Epäsymmetriakerroin C s luonnehtii hydrologisen sarjan epäsymmetriaa ja määräytyy valinnalla, joka perustuu ehtoon, jossa analyyttinen käyrä vastaa parhaiten todellisten havaintojen pisteitä; tasaisissa olosuhteissa sijaitseville joille vuotuista valumaa laskettaessa parhaat tulokset saadaan suhdeluvulla C s = 2C V. Siksi hyväksymme Kolp-joen pisteen Yläpiha C s \u003d 2С V=0,336, jota seuraa vahvistus.

Käyrän ordinaatit määritetään kertoimesta C v riippuen S N. Kritskyn ja M. F. Menkelin C S \u003d 2C V:lle laatimien taulukoiden mukaan.

Keskimääräisen vuotuisen varauksen analyyttisen käyrän ordinaatit

Kolp-joki, Verkhniy Dvor -piste

Hydrologisen suuren varmuus on todennäköisyys ylittää hydrologisen suuren arvioitu arvo kaikkien sen mahdollisten arvojen joukossa.

Järjestämme vuosikustannusten modulaariset kertoimet laskevaan järjestykseen (taulukko 3) ja laskemme kullekin niistä sen todellisen empiirisen tarjonnan kaavalla:

missä m on sarjan jäsenen sarjanumero;

n on sarjan jäsenten lukumäärä.

P m 1 \u003d 1 / (10 + 1) 100 \u003d 9,1 P m 2 \u003d 2 / (10 + 1) 100 \u003d 18,2 jne.

Kuva - Analyyttinen omaisuuskäyrä

Pisteiden piirtäminen koordinaatteineen kaavioon ( pm , Q m ) ja laskemalla niistä silmän perusteella keskiarvon, saadaan tarkasteltavan hydrologisen ominaisuuden saatavuuskäyrä.

Kuten voidaan nähdä, piirretyt pisteet sijaitsevat hyvin lähellä analyyttistä käyrää; josta seuraa, että käyrä on muodostettu oikein ja relaatio C S = 2 C V vastaa todellisuutta.

Taulukko 3

Tiedot empiirisen kykykäyrän muodostamiseksi

Kolp-joki, Verkhny Dvor -piste

	Modulaariset kertoimet (K i) laskevat	Todellinen turvallisuus	Vuodet vastaavat K i

Kuva - Empiirinen turvallisuus

Vesivarat ovat yksi maapallon tärkeimmistä luonnonvaroista. Mutta ne ovat hyvin rajallisia. Itse asiassa, vaikka ¾ planeetan pinnasta on veden peitossa, suurin osa siitä on suolaista Maailmanmerta. Ihminen tarvitsee raikasta vettä.

Sen luonnonvarat ovat myös enimmäkseen ihmisten ulottumattomissa, koska ne ovat keskittyneet napa- ja vuoristoalueiden jäätikköihin, soihin, maan alle. Vain pieni osa vedestä on ihmiskäyttöön sopivaa. Nämä ovat tuoreita järviä ja jokia. Ja jos ensimmäisessä vesi viipyy vuosikymmeniä, niin toisessa se päivitetään noin kerran kahdessa viikossa.

Joen virtaus: mitä tämä käsite tarkoittaa?

Tällä termillä on kaksi päämerkitystä. Ensinnäkin se tarkoittaa koko vuoden aikana mereen tai valtamereen virtaavaa vesimäärää. Tämä on sen ero muusta termistä "joen virtaus", kun laskenta suoritetaan vuorokaudelle, tunnille tai sekunnille.

Toinen arvo on kaikkien tietyllä alueella virtaavien jokien vesimäärä, liuenneet ja suspendoituneet hiukkaset: manner, maa, alue.

Joen pinta- ja maanalainen valuma erotetaan toisistaan. Ensimmäisessä tapauksessa tarkoitamme A-alaista pitkin jokeen virtaavia vesiä - nämä ovat lähteitä ja lähteitä, jotka pursuavat pohjan alla. Ne täydentävät myös joen vesivarastoja, ja joskus (kesällä matalalla vedellä tai jään ollessa sidottu) ne ovat sen ainoa ravintolähde. Yhdessä nämä kaksi lajia muodostavat joen kokonaisvirtauksen. Kun ihmiset puhuvat vesivaroista, he tarkoittavat sitä.

Jokien virtaukseen vaikuttavat tekijät

Tätä asiaa on tutkittu jo tarpeeksi. Kaksi päätekijää voidaan nimetä: maasto ja sen ilmasto-olosuhteet. Niiden lisäksi erottuu useita muita, mukaan lukien ihmisen toiminta.

Suurin syy jokien virtauksen muodostumiseen on ilmasto. Se on ilman lämpötilan ja sateen suhde, joka määrittää haihtumisnopeuden tietyllä alueella. Jokien muodostuminen on mahdollista vain liiallisella kosteudella. Jos haihtuminen ylittää sademäärän, pintavalumia ei tapahdu.

Jokien ravitsemus, niiden vesi- ja jäätila riippuvat ilmastosta. tarjota kosteuden täydennystä. Alhaiset lämpötilat vähentävät haihtumista, ja kun maaperä jäätyy, veden virtaus maanalaisista lähteistä vähenee.

Relieveys vaikuttaa joen valuma-alueen kokoon. Se riippuu maan pinnan muodosta, mihin suuntaan ja millä nopeudella kosteus virtaa. Jos kohokuviossa on suljettuja syvennyksiä, ei muodostu jokia, vaan järviä. Maaston kaltevuus ja kivien läpäisevyys vaikuttavat vesistöihin valuvien ja maaperään valuvien sateen osien väliseen suhteeseen.

Jokien arvo ihmisille

Niili, Indus ja Ganges, Tigris ja Eufrat, Keltainen joki ja Jangtse, Tiber, Dnepr… Näistä joista on tullut eri sivilisaatioiden kehto. Ihmiskunnan aamunkoitosta lähtien ne ovat toimineet hänelle paitsi veden lähteenä, myös kanavina tunkeutumiselle uusille tutkimattomille maille.

Jokien virtauksen ansiosta on mahdollista kastella maataloutta, joka ruokkii lähes puolet maailman väestöstä. Suuri vedenkulutus tarkoittaa myös runsaasti vesivoimapotentiaalia. Jokivaroja käytetään teollisessa tuotannossa. Erityisen vettä kuluttavia ovat synteettisten kuitujen valmistus sekä sellun ja paperin tuotanto.

Jokiliikenne ei ole nopein, mutta halpa. Se soveltuu parhaiten irtotavaran kuljetukseen: puutavara, malmit, öljytuotteet jne.

Kodin tarpeisiin kuluu paljon vettä. Lopuksi joet ovat virkistystarkoituksessa erittäin tärkeitä. Nämä ovat lepopaikkoja, terveyden palauttamista, inspiraation lähdettä.

Maailman täyteläisimmät joet

Suurin virtaama joki on Amazonissa. Se on lähes 7000 km 3 vuodessa. Ja tämä ei ole yllättävää, koska Amazon on täynnä vettä ympäri vuoden, koska sen vasen ja oikea sivujoki ylittyvät eri aikoina. Lisäksi se kerää vettä lähes koko Australian mantereen kokoiselta alueelta (yli 7000 km 2)!

Toisella sijalla on Afrikan Kongojoki, jonka virtaama on 1445 km 3. Se sijaitsee päiväntasaajan vyöhykkeellä, jossa on päivittäin suihkuja, eikä siitä koskaan tule matalaa.

Seuraavien jokien kokonaisvirtausvaroilla mitattuna: Jangtse on Aasian pisin (1080 km 3), Orinoco (Etelä-Amerikka, 914 km 3), Mississippi (Pohjois-Amerikka, 599 km 3). Kaikki kolme vuotavat voimakkaasti sateiden aikana ja muodostavat huomattavan uhan väestölle.

6. ja 8. sija tässä luettelossa ovat suuret Siperian joet - Jenisei ja Lena (vastaavasti 624 ja 536 km 3), ja niiden välissä on Etelä-Amerikan Parana (551 km 3). Top kymmenen sulkevat toinen Etelä-Amerikan joki Tocantins (513 km 3) ja Afrikan Zambezi (504 km 3).

Maailman maiden vesivarat

Vesi on elämän lähde. Siksi on erittäin tärkeää, että sillä on varantoja. Mutta ne jakautuvat planeetalla erittäin epätasaisesti.

Maiden tarjonta jokien valumavaroilla on seuraava. Kymmenen eniten vesirikkainta maata ovat Brasilia (8 233 km 3 ), Venäjä (4,5 tuhat km 3 ), Yhdysvallat (yli 3 tuhat km 3 ), Kanada, Indonesia, Kiina, Kolumbia, Peru, Intia, Kongo.

Trooppisessa kuivassa ilmastossa sijaitsevat alueet ovat huonosti hoidettuja: Pohjois- ja Etelä-Afrikka, Arabian niemimaan maat, Australia. Euraasian sisämaan alueilla on vähän jokia, joten pienituloisten maiden joukossa ovat Mongolia, Kazakstan ja Keski-Aasian valtiot.

Jos tätä vettä käyttävien ihmisten määrä otetaan huomioon, indikaattorit muuttuvat jonkin verran.

Jokien valumavarojen saatavuus

Suurin		Vähiten
Maat	turvallisuus	Maat	turvallisuus
ranskalainen guayana	609 tuhatta	Kuwait	Alle 7
Islanti	540 tuhatta	Yhdistyneet Arabiemiirikunnat	33,5
Guyana	316 tuhatta	Qatar	45,3
Suriname	237 tuhatta	Bahama	59,2
Kongo	230 tuhatta	Oman	91,6
Papua-Uusi-Guinea	122 tuhatta	Saudi-Arabia	95,2
Kanada	87 tuhatta	Libya	95,3
Venäjä	32 tuhatta	Algeria	109,1

Euroopan tiheästi asutut maat, joissa on täysvirtaavia jokia, eivät ole enää niin runsaita makeasta vedestä: Saksa - 1326, Ranska - 3106, Italia - 3052 m 3 asukasta kohti, keskiarvo koko maailmassa - 25 tuhatta m 3.

Rajat ylittävä virtaus ja siihen liittyvät ongelmat

Monet joet ylittävät useiden maiden alueen. Tässä suhteessa vesivarojen yhteiskäytössä on vaikeuksia. Tämä ongelma on erityisen akuutti alueilla, joilla lähes kaikki vesi viedään pelloille. Ja alavirran naapuri ei ehkä saa mitään.

Esimerkiksi yläjuoksullaan Tadzikistaniin ja Afganistaniin sekä keski- ja alajuoksulla Uzbekistaniin ja Turkmenistaniin kuuluva se ei ole viime vuosikymmeninä kantanut vesiään Aral-merelle. Vain naapurivaltioiden välisten hyvien naapuruussuhteiden ansiosta sen resursseja voidaan käyttää kaikkien hyödyksi.

Egypti saa 100 % jokivedestään ulkomailta, ja Niilin virtauksen väheneminen yläjuoksun vedenoton vuoksi voi vaikuttaa erittäin kielteisesti maan maatalouden tilaan.

Lisäksi veden mukana maiden rajojen yli "matkustavat" erilaiset epäpuhtaudet: roskat, tehtaiden valumat, pelloilta huuhtoutuvat lannoitteet ja torjunta-aineet. Nämä ongelmat ovat tärkeitä Tonavan valuma-alueella sijaitseville maille.

Venäjän joet

Maamme on täynnä suuria jokia. Niitä on erityisen paljon Siperiassa ja Kaukoidässä: Ob, Jenisei, Lena, Amur, Indigirka, Kolyma jne. Ja joen virtaama on suurin maan itäosassa. Valitettavasti vain pieni osa niistä on toistaiseksi käytetty. Osa menee kotimaisiin tarpeisiin, teollisuusyritysten toimintaan.

Näillä joilla on valtava energiapotentiaali. Siksi suurimmat vesivoimalat rakennetaan Siperian joille. Ja ne ovat välttämättömiä kuljetusreiteinä ja koskenlaskussa.

Myös Venäjän eurooppalainen osa on täynnä jokia. Suurin niistä on Volga, sen virtaus on 243 km 3. Mutta 80 prosenttia maan väestöstä ja taloudellisesta potentiaalista on keskittynyt tänne. Siksi vesivarojen puute on herkkä etenkin eteläosassa. Volgan ja joidenkin sen sivujokien virtausta säätelevät altaat, ja sille on rakennettu vesivoimaloiden kaskadi. Joki sivujokineen on tärkein osa Venäjän yhtenäistä syvävesijärjestelmää.

Venäjä on kaikkialla maailmassa kasvavan vesikriisin olosuhteissa suotuisissa olosuhteissa. Tärkeintä on estää jokien saastuminen. Taloustieteilijöiden mukaan puhtaasta vedestä voikin tulla öljyä ja muita mineraaleja arvokkaampi hyödyke.

KORKEAKOULULAITOSTEN LAITOS

Volgogradin valtion maatalousakatemia

Osasto: _____________________

Kuri: Hydrologia

TESTATA

Esitetty: kolmannen vuoden opiskelija,

kirjeenvaihtoosasto, ryhmä __ EMZ, _____

________________________________

Volgograd 2006

VAIHTOEHTO 0 Sura River, s. Kadyshevo, valuma-alue F=27 900 km 2, metsäpeite 30 %, ei soita, keskimääräinen pitkäaikaissademäärä 682 mm.

Keskimääräiset kuukausittaiset ja keskimääräiset vuosittaiset vesipäästöt ja valumamoduulit

syyskuu

Ma l/s*km 2

Allas - analoginen - r. Sura, Penza.

Vuotuisen valuman (normi) keskimääräinen pitkän aikavälin arvo M oa \u003d 3,5 l / s * km 2, C v \u003d 0,27.

Taulukko parametrien määrittämiseksi sulaveden maksimivirtausta laskettaessa

	joen piste
	Sura-Kadyshevo

1. Määritä vuotuisen valuman keskimääräinen pitkän aikavälin arvo (normi) havaintotietojen läsnä ollessa.

Alkutiedot: keskimääräinen vuotuinen vedenkulutus, laskettu 10 vuoden ajanjakso (1964 - 1973).

missä Q i on i:nnen vuoden keskimääräinen vuotuinen valuma;

n on havaintojen vuosien lukumäärä.

Q o \u003d \u003d 99,43 m 3 / s (keskimääräisen pitkän aikavälin valuman arvo).

Tuloksena oleva normi keskimääräisenä pitkän aikavälin vesivirtauksena on ilmaistava muilla valumaominaisuuksilla: moduuli, kerros, tilavuus ja valumakerroin.

Valumamoduuli M o = = = 3,56 l / s * km 2, jossa F on valuma-alue, km 2.

Keskimääräinen pitkän aikavälin valuma vuodessa:

W o \u003d Q o * T \u003d 99,43 * 31,54 * 10 6 \u003d 3 136,022 m 3,

missä T on sekuntien lukumäärä vuodessa, mikä on noin 31,54 * 10 6 s.

Keskimääräinen pitkän aikavälin valumakerros h o = = = 112,4 mm / vuosi

Vuotokerroin α= = =0,165,

missä x o on keskimääräinen pitkän aikavälin sademäärä vuodessa, mm.

2. Määritä vaihtelukerroin (variaatio) Cvvuotuinen valuma.

С v =, missä on vuotuisten päästöjen keskihajonta valumanormista.

Jos n<30, то = .

Jos yksittäisten vuosien valuma ilmaistaan ​​modulaaristen kertoimien muodossa k= , niin С v = ja n<30 С v =

Tehdään taulukko joen vuotuisen virtaaman C v:n laskemiseksi.

pöytä 1

Tiedot laskentaa varten C v

		Vuosikustannukset m 3/s

Kun v = = = = 0,2638783=0,264.

Vuosien 1964–1973 vuotuisen jokivirtauksen pitkän aikavälin keskiarvon suhteellinen neliövirhe (10 vuotta) on yhtä suuri kuin:

Vaihtelukertoimen C v suhteellinen keskivirhe, kun se määrätään momenttimenetelmällä, on:

Sarjan pituuden katsotaan riittävän määrittämään Q o ja C v, jos 5-10%, ja 10-15%. Keskimääräisen vuotuisen valuman arvoa tässä tilanteessa kutsutaan valumamääräksi. Meidän tapauksessamme se on sallitun rajoissa ja enemmän kuin sallittu virhe. Tämä tarkoittaa, että havaintojen määrä ei ole riittävä, sitä on tarpeen pidentää.

3. Määritä virtausnopeus, jos tietoja ei ole saatavilla, käyttämällä hydrologista analogiamenetelmää.

Analoginen joki valitaan seuraavasti:

– ilmasto-ominaisuuksien samankaltaisuus;

– valumavirtauksen ajanvaihteluiden synkronointi;

- pinnan, maaperän, hydrogeologisten olosuhteiden homogeenisuus, vesistöalueen tiheä peittävyys metsillä ja soilla;

- valuma-alueiden suhde, joka ei saa erota yli 10 kertaa;

- valumia vääristäviä tekijöitä (padon rakentaminen, poisto ja vedenpoisto) puuttuminen.

Analogisella joella on oltava pitkäaikainen hydrometristen havaintojen jakso, jotta virtausnopeus voidaan määrittää tarkasti, ja vähintään 6 vuotta rinnakkaisia ​​havaintoja tutkittavan joen kanssa.

Vuotuinen valumavaihtelukerroin:

jossa C v on valumavirtauksen vaihtelukerroin suunnitteluosassa;

C va - analogisen joen linjauksessa;

Моа on vastaavan joen keskimääräinen vuotuinen valuma;

A on tietoliikennegraafin kulmakertoimen tangentti.

Meidän tapauksessamme:

C v \u003d 1 * 3,5 / 3,8 * 0,27 \u003d 0,25

Lopuksi hyväksymme M o \u003d 3,8 l / s * km 2, Q O \u003d 106,02 m 3 / s, C v \u003d 0,25.

4. Muodosta ja testaa vuotuinen valumavirtauskäyrä.

Tässä työssä on laadittava vuotuinen valumistodennäköisyyskäyrä käyttämällä kolmen parametrin gamma-jakaumakäyrää. Tätä varten on tarpeen laskea kolme parametria: Q o - vuotuisen valuman keskimääräinen pitkän aikavälin arvo (normi), vuotuisen valuman C v ja C s.

Käyttämällä työn ensimmäisen osan laskelmien tuloksia r:lle. Sura, meillä on Q O \u003d 106,02 m 3 / s, C v \u003d 0,25.

r:lle. Sura hyväksyy C s = 2С v = 0,50 myöhemmän tarkastuksen kanssa.

Käyrän ordinaatit määritetään kertoimesta C v riippuen S.N.:n kokoamien taulukoiden mukaan. Kritsky ja M.F. Menkel C s = 2С v . Käyrän tarkkuuden parantamiseksi on tarpeen ottaa huomioon C v:n sadasosat ja interpoloida vierekkäisten numerosarakkeiden välillä.

Surajoen keskimääräisten vuotuisten vesivirtausten tarjontaa kuvaavan teoreettisen käyrän ordinaatit c. Kadyshevo.

taulukko 2

Varaus, Р%

Käyrän ordinaatit

Muodosta turvakäyrä todennäköisyyssolulle ja tarkista sen todelliset havaintotiedot.

Taulukko 3

Tiedot teoreettisen käyrän testaamiseksi

	K:stä laskevat modulaariset kertoimet	Todellinen turvallisuus	Vuodet vastaavat K

Tätä varten vuosikustannusten modulaariset kertoimet on järjestettävä laskevaan järjestykseen ja laskettava kullekin niistä sen todellinen varaus kaavan Р = , jossa Р on sarjan jäsenen tarjonta laskevassa järjestyksessä;

m on sarjan jäsenen sarjanumero;

n on sarjan jäsenten lukumäärä.

Kuten viimeisestä kaaviosta voidaan nähdä, piirretyt pisteet muodostavat teoreettisen käyrän keskiarvon, mikä tarkoittaa, että käyrä on rakennettu oikein ja suhde C s =2 С v vastaa todellisuutta.

Laskenta on jaettu kahteen osaan:

a) sesongin ulkopuolella jakelu, joka on erittäin tärkeä;

b) kauden sisäinen jakauma (kuukausien ja vuosikymmenten mukaan), joka on määritetty jollain kaavamaisella tavalla.

Laskenta suoritetaan hydrologisten vuosien mukaan, ts. vuosia, jotka alkavat korkean veden kaudesta. Vuodenaikojen päivämäärät alkavat kaikilla havaintovuosilla samalla tavalla pyöristettynä kokonaiseen kuukauteen. Huippuvesikauden kesto määräytyy siten, että sesonki sijoittuu vuodenajan rajojen sisälle sekä varhaisimman alkamisvuosina että viimeisimpänä päättymispäivänä.

Tehtävässä kauden kesto voidaan ottaa seuraavasti: kevät-huhtikuu, toukokuu, kesäkuu; kesä-syksy - heinä, elokuu, syyskuu, lokakuu, marraskuu; talvi - Joulukuu ja seuraavan vuoden tammikuu, helmi, maaliskuu.

Yksittäisten vuodenaikojen ja jaksojen valumamäärä määräytyy kuukausittaisten keskimääräisten virtausten summana. Viimeisenä vuonna joulukuun kuluihin lisätään ensimmäisen vuoden 3 kuukauden kulut (I, II, III).

Vuotovirtauksen vuotuisen jakautumisen laskenta layout-menetelmällä (sesonkijakauma). R. Sura vuosille 1964-1973

∑ varasto kesä-syksy

Keskimääräinen valuma kesä-syksyllä

Kulutus kauden kevääseen

∑ jousivarasto

Taulukko 4

Taulukko 4 jatkui

Vuotovirtauksen vuotuisen jakautumisen laskeminen layout-menetelmällä (sesongin ulkopuolinen jakautuminen)

Rajoittavan kesä-syksyn kustannukset

∑ talvivarasto

∑ valuma matalalle vedelle. kausi talvi+kesä+syksy

Matalaveden keskiarvo. virtausmäärän ajanjakso

Laskevat kulut Okei

kesä syksy

1 818,40

4 456,70

Q lo = = 263,83 m 3 / s

Cs = 2Cv = 0,322

Q väli \u003d \u003d 445,67 m 3 / s

Cs = 2Cv = 0,363

Q kilpailut vuosi \u003d K p * 12 * Q o \u003d 0,78 * 12 * 106,02 \u003d 992,347 m 3 / s

Q kilpailut välillä = K p * Q välillä = 0,85 * 445,67 \u003d 378,82 m 3 / s

Q ras lo \u003d K p * Q lo \u003d 0,87 * 263,83 \u003d 229,53 m 3 / s

Q-kilpailun paino \u003d Q-kilpailun vuosi - Q-kilpailut välillä \u003d 992,347-378,82 \u003d 613,53 m 3 / s

Q kilpailut talvet \u003d Q kilpailut välillä - Q kilpailut lo \u003d 378,82-229,53 \u003d 149,29 m 3 / s

Määritä arvioidut kustannukset käyttämällä kaavoja:

vuosikierros Q kilpailut vuosi \u003d K, * 12 Q o,

rajoitusjakso Q kilpailut välillä \u003d K p, * Q lo,

rajoittava kausi Q kilpailut lo \u003d K p, * Q kilpailut vuosi Q lo,

missä K p, K p, K p ovat taulukosta otettujen kolmen parametrin gamma-jakauman käyrien ordinaatit C v vuotuiselle valumalle, C v vähäiselle valumalle ja C v kesä-syksylle.

Huomaa: koska laskelmat perustuvat keskimääräisiin kuukausikuluihin, vuodelle arvioitu kulu on kerrottava 12:lla.

Yksi layout-menetelmän pääehdoista on yhtäläisyys Q kilpailut vuosi = ∑ Q kilpailut. Tätä tasa-arvoa kuitenkin rikotaan, jos tarjontakäyristä (käyrien parametrien eroista johtuen) määritetään myös laskennallinen valuma ei-rajoittaville kausille. Siksi arvioitu virtaama ei-rajoittavalle ajanjaksolle (tehtävässä - keväälle) määräytyy eron Q dis paino \u003d Q kilpailujen vuosi - Q kilpailujen välillä ja rajoittamattomalle kaudelle (talvitehtävässä) )

Q-kilpailut talvet \u003d Q-kilpailut välillä - Q-kilpailut lo.

Vuodenajan sisäinen jakauma - otetaan keskiarvona jokaiselta kolmesta vesipitoisuusryhmästä (korkeavesiryhmä, mukaan lukien vuodot kausikohtaisesti Р<33%, средняя по водности 33<Р<66%, маловодная Р>66%).

Erillisiin vesipitoisuusryhmiin sisältyvien vuosien tunnistamiseksi on tarpeen järjestää kauden kokonaiskustannukset laskevaan järjestykseen ja laskea niiden todellinen tarjonta (esimerkki on taulukko 4). Koska laskettu tarjonta (Р=80 %) vastaa matalavesiryhmää, voidaan tehdä lisälaskelmia matalavesiryhmään kuuluvilta vuosilta (taulukko 5).

Tätä varten kirjoita sarakkeeseen "Kokonaisvirta" kulut kausittain, mikä vastaa varausta P> 66%, ja sarakkeeseen "Vuodet" - kirjoita näitä kuluja vastaavat vuodet.

Järjestä kauden keskimääräiset kuukausikulut laskevaan järjestykseen ja merkitse kalenterikuukaudet, joihin ne liittyvät (taulukko 5). Näin ollen ensimmäinen on kosteimman kuukauden purkaus, viimeinen - matalavesikuukaudessa.

Tee yhteenveto kaikista vuosista erikseen kauden ja kuukauden osalta. Ottaen kauden kulujen määräksi 100%, määritä kunkin kauden A% prosenttiosuus ja kirjoita sarakkeeseen "Kuukausi" sen kuukauden nimi, joka toistuu useimmin. Jos toistoja ei ole, syötä mikä tahansa esiintyvistä, mutta niin, että jokaisella sesonkiin kuuluvalla kuukaudella on oma prosenttiosuutensa kaudesta.

Sitten kerrotaan kauden arvioitu virtaama, joka on määritetty valumien kausien välisen jakautumisen perusteella (taulukko 4), kunkin kuukauden prosenttiosuudella A% (taulukko 5), laske kunkin kuukauden arvioitu virtaama.

Q-kilpailut IV = = 613,53 * 9,09 / 100 % = 55,77 m 3 / s.

Taulukon mukaan. 5 saraketta "Arvioidut kustannukset kuukausittain" kaaviopaperille arvioidun hydrografian rakentamiseksi R-80 % tutkitusta joesta (kuva 3).

6. Määritä arvioitu maksimivirtausnopeus, sulamisvesi P = 1 % hydrometristen havaintojen puuttuessa kaavalla:

Q p \u003d M p F \u003d, m 3 / s,

missä Q p on tietyn saatavuuden P, m 3 / s sulaveden laskettu hetkellinen maksimivirtausnopeus;

M p on tietyn todennäköisyyden P, m 3 / s * km 2, suurimman mitoitusvirtausnopeuden moduuli;

h p on laskettu tulvakerros, cm;

F - valuma-alue, km 2;

n on riippuvuuden vähenemisasteen indeksi =f(F);

k o - tulvan ystävällisyyden parametri;

ja – kertoimet, jotka ottavat huomioon järvien (altaan) sääntelemien jokien sekä metsäisten ja suoisten altaiden enimmäisvirtaaman pienenemisen;

– kerroin ottaen huomioon valumakerroksen tilastollisten parametrien epätasa-arvo ja maksimipäästöt Р=1 %; =1;

F 1 - ylimääräinen valuma-alue, ottaen huomioon vähennyksen väheneminen, km 2, otettuna liitteen 3 mukaisesti.

HYDROGRAFI

Taulukko 5

Vuodenajan sisäisen virtausjakauman laskenta

Yhteensä valuma

Keskimääräiset kuukausikulut laskeva

1. Kevätkaudelle

Kaikki yhteensä:

2. Kesä-syksy-kaudelle

Kaikki yhteensä:

3. Talvikaudelle

Kaikki yhteensä:

Arvioidut kuukausikulut

Arvioidut määrät (milj. m 3) kuukausittain

Huomautus: Jotta virtausmäärät saadaan miljoonina kuutiometreinä, kustannukset tulee kertoa: a) 31 päivän kuukaudelle kertoimella 2,68, b) 30 päivän kuukaudelle -2,59. c) 28 päivän kuukaudelle -2,42.

Parametri k o määritetään analogisten jokien tietojen perusteella, tarkistustyössä k o on kirjoitettu liitteestä 3. Parametri n 1 riippuu luonnonvyöhykkeestä, se määräytyy liitteestä 3.

jossa K p on määritellyn ylityksen todennäköisyyden kolmen parametrin gamma-jakauman analyyttisen käyrän ordinaatta, joka on määritetty liitteen 2 mukaisesti riippuen C v:stä (lisäys 3), kun C s =2 C v interpoloinnin sadasosien tarkkuudella vierekkäisten sarakkeiden välissä;

h - tulvan keskikerros, muodostetaan jokien varrelle - analogit tai interpolointi, valvontatyössä - liitteen 3 mukaisesti.

Virtavien järvien säätelemien jokien maksimivirtaaman laskun huomioon ottava kerroin määritetään kaavalla:

jossa C on kerroin, joka on otettu riippuen kevään vuodon keskimääräisen monivuotisen kerroksen h arvosta;

foz on painotettu keskimääräinen järvipitoisuus.

Koska lasketuissa vesistöissä ei ole virtaavia järviä, ja foz sijaitsee pääkanavan ulkopuolella<2%, принимаем =1. Коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных водосборах, определяется по формуле:

\u003d / (f l +1) n 2 \u003d 0,654,

missä n 2 - vähennyskerroin on otettu liitteen 3 mukaisesti. Kerroin riippuu luonnonvyöhykkeestä, metsän sijainnista valuma-alueella ja kokonaismetsän peittävyydestä f l %; myönnetty hakemuksen mukaisesti 3.

Kerroin, jossa otetaan huomioon kosteikkoalueiden maksimivesivirtauksen väheneminen, määritetään kaavalla:

1-Lg(0,1f+1),

jossa - suotyypistä riippuva kerroin, määritetty liitteen 3 mukaisesti;

f on altaan soiden ja soiden metsien ja niittyjen suhteellinen pinta-ala, %.

Liitteen 3 mukaan määritämme F 1 \u003d 2 km 2, h \u003d 80 mm, C v \u003d 0,40, n \u003d 0,25, \u003d 1, K o \u003d 0,02;

liitteen 2 mukaan K p = 2,16;

h p = k p h = 2,16 * 80 = 172,8 mm, = 1;

\u003d / (f l +1) n 2 \u003d 1,30 (30 + 1) 0,2 \u003d 0,654;

1- Lg(0.1f +1)=1-0.8Lg*(0.1*0+1)=1.

Keskimääräiset vuotuiset sadekerrokset vuoden lämpiminä ja kylminä aikoina / missä ja Ne on otettu tietystä pisteestä sääasemien suositusten tai ilmastokäsikirjojen mukaan.[ ...]

Joen keskimääräinen vuotuinen valumavirta on tällä hetkellä 4 740 km3. Järvien veden kokonaistilavuus on 106,4 tuhatta km3, josta Aral- ja Kaspianmeren 79,2 tuhatta km3. Tuoreiden järvien vesivarasto on 25,2 tuhatta km3, josta 91 % kuuluu Baikaliin.[ ...]

4.10

Huomaa, että p on keskimääräinen vuotuinen sademäärä millimetreinä: P on kerroin yhtä suuri kuin yksi miinus valumakerroin; e - vuotuinen kosteudenkulutus (yhteensä) millimetreinä.[ ...]

Laskelma Cs:n vuotuisesta valumasta Tobol-jokeen olettaen, että sen mitattu pitoisuus Turan suulla on lähellä vuosikeskiarvoa, antaa arvoksi 3,4-1010 Bq/vuosi (0,93 Ci/vuosi).[ . ..]

Yana on Jakutian neljänneksi suurin joki, jolla on pääsy Jäämeren hyllylle. Sillä on suurin kaltevuus muihin Jakutian jokiin verrattuna (15 cm / km), sen keskimääräinen vuotuinen virtaama on 32 km3. Se muodostuu Dulgalakhin ja Sartangin yhtymäkohdassa, joen pituus on 906 km. Kanava sijaitsee Itä-Verkhojanskin vuoristoisella alueella. Yanalla on 89 sivujokea, joista suurimmat ovat Adycha, Bytantay, Olde. Se virtaa matalaan Yansky-lahteen, joka on Laptevinmeren kaakkoisosa.[ ...]

Toinen syy, miksi maanalainen valuma on edelleen huonosti tutkittu osa merien ja valtamerien vesi- ja suolatasapainoa, on subjektiivinen. Vesitasapainon tutkimukseen osallistuneet hydrologit ovat monien vuosien ja jopa vuosikymmenien ajan lähteneet siitä, että pohjaveden virtaama on pieni osa vesitasapainoa (verrattuna sen muihin komponentteihin) ja siksi se voidaan määrittää keskipitkän yhtälön avulla. -aikainen vesitase. Toisin sanoen maanalainen valuma voidaan heidän mielestään määritellä vuotuisen keskimääräisen sademäärän, haihdun ja jokien valuman väliseksi eroksi. Näin laskettu pohjaveden virtauksen määrä riippuu täysin sademäärän, haihdun ja jokien valuman keskiarvojen arvioinnin tarkkuudesta ja sisältää kaikki niiden määrittämisessä olevat virheet, jotka yhteensä usein ylittävät pohjaveden suoraan valuman arvon. meret.[...]

Yleiset hydrokemialliset parametrit ovat yksittäisten alkuaineiden ja niiden yhdisteiden pitoisuuden keskimääräisiä vuosi- ja pitkän aikavälin arvoja sekä kemikaalien keskimääräistä vuotuista valumista. Ne ovat suhteellisen vakioita tietyille ajanjaksoille ja mahdollistavat eri vuosien hydrokemiallisten indikaattoreiden vertailun ottaen huomioon kemikaalien lyhytaikaiset luonnolliset muutokset. Ne ovat suhteellisen vakioita tietyn ajanjakson ajan ja mahdollistavat eri vuosien hydrokemiallisten indikaattoreiden vertaamisen ottamalla huomioon lyhytaikaiset luonnolliset muutokset veden kemiallisessa koostumuksessa.[ ...]

SCM:n lisäykset määräytyvät pääasiassa kahden suuren määrän eron perusteella: joen valuman ja näennäisen haihtumisen (sademäärän ja haihtumisen eron) välillä merenpinnasta. Jokien valuman määräävästä roolista vuosittaisten vaihteluiden kannalta CSL:ssä osoittaa näiden arvojen välinen korkea korrelaatiokerroin, joka on 0,82 kaudella 1900-1992. Näennäisen haihtumisen ja SCM:n välinen korrelaatio saman ajanjakson aikana on myös tilastollisesti merkitsevä ja on -0,46. On huomioitava ihmisen aiheuttama vaikutus joen valumaan, sekä sen keskimääräiseen vuosiarvoon että vuotuiseen virtaukseen. Erityisesti 1940-luvun lopusta 1960-luvun puoliväliin Volgan altaan altaita täytettiin noin 200 km²:n kokonaistilavuudella. Tässä artikkelissa käytämme pitkäaikaisia ​​tietoja Volgan valuma-alueelta ja sademäärästä Volgan valuma-alueen keskimääräisellä kuukausittaisella tarkkuudella, joka on saatu havaintotiedoista. Volgan virtaama on 82 % joen kokonaisvirtauksesta, ja näiden arvojen keskimääräisten vuosisarjojen välinen korrelaatiokerroin on 0,96 (1900-1992).[ ...]

Vesistöjen pinnankorkeuden muutokset, jotka aiheutuvat valumien uudelleenrakentamisen jokijärjestelmän kaikissa osissa, matalat ja myöhäiset tulvat, vedenpinnan vaihtelut kalojen lisääntymisen aikana kevät-kesäpesintäjaksoilla, johtavat kutujen pysähtymiseen, sukusolujen resorptio, pienemmän munamäärän kuteminen ja joskus massakuolema kehittyvät munat, toukat, nuoret kalat ja kutualueet. Tämä heikentää toisinaan säiliön kalakantoja ja vaikuttaa haitallisesti kaupallisten saaliiden kokoon ja arvoon. On aivan luonnollista, että altaissa kalat ovat sopeutuneet tiettyyn (keskimääräiseen vuosittaiseen, pitkän aikavälin keskimääräiseen) säiliön tasoon, kun kehittyy lajikohtainen sopeutumislämpötilavyöhyke, jossa kutu alkaa, esim. laajoja jokien ja järvien ilmeenonttoja osia, joissa on viime vuoden niittykasvillisuus, joka toimi hyvänä alustana kuteneiden munien kehittymiselle. Tulva tulee pääsääntöisesti olla pitkäaikainen ja tason hidas aleneminen, mikä mahdollistaa kuoriutuneiden nuorten täysimääräisen hyödyntämisen onttovesien tulviman matalan vyöhykkeen ravintoresursseista, mikä varmistaa sen nopean kasvun ja nuorten ajoissa siirtymisen kutupaikat.[ ...]

Negatiiviset tasearvot vastaavat radionuklidien poistovirtauksen ylijäämää syöttöön, joka johtuu laajasta tulvajärjestelmästä luonnollisesta valumisesta. Vastaava arvo, joka on yhtä suuri kuin vuotuisten tulo- ja tuotosvirtausten erotus, suoritetaan vuoden aikana tarkasteltavilta jokien tulvatasanteilta, erityisesti 847 GBq 908g ja 94 GBq 137C8 Obin tulva-alueelta rajan välillä. Tomskin alue ja Hanti-Mansiysk sekä 1145 GBq 908 g Irtyshin tulva-alueelta n.p. Demyansky ja Hanty-Mansiysk. Taseiden positiiviset arvot tutkituissa jokien osissa liittyvät tietyn radionuklidin syöttövirtauksen ylitykseen verrattuna ulostulovirtaukseen. Virtausten eroa vastaava arvo kerrostetaan vastaavalle tulvan osalle, erityisesti Irtyshin osuudelle 92 GBq 137Cs. Luonnollisesti kaikki yllä olevat arviot pysyvät pätevinä edellyttäen, että tarkasteltu keskimääräinen vuotuinen valumadynamiikka säilyy. Tarkempia ja objektiivisempia arvioita voidaan saada tarkempien radioekologisten tutkimusten perusteella.[ ...]

Joen hydrologisten ominaisuuksien vertailu. Tom linjauksessa Krapivinon vesivoimalaitoksen ja joen. Ob linjaus Novosibirsk, voit nähdä, että virtaus joen. Tom (29,6 km3) on lähes puolet joesta pienempi. Ob (50,2 km3). Kra-Pivinskyn hyödyllinen tilavuus on 2 ja täysi tilavuus 1,3 kertaa enemmän kuin Novosibirsk. Altaiden valuma-alueiden lisäykset 16 tuhatta km2 ja 13 tuhatta km2 ovat lähellä toisiaan. Erilaisina vesipitoisina vuosina Novosibirskin säiliön hyötytilavuuden ja joen vuotuisen valuman suhde. Ob-joen vaihteluväli on 12–6 % ja valumavaihtelut 36,7–73,2 km3. Krapivinskoe-säiliön osalta näiden arvojen suhde on paljon suurempi. Kokonaistilavuus on 39,5 % ja hyödyllinen on 32,8 % joen keskimääräisestä vuotuisesta virtaamasta vesivoimakompleksin linjassa ja 55,1 ja 45,8 % vuotuisesta virtaamasta, kun veden saatavuus on 95 %.[ .. .]

Hiiliesiintymien pääakviferien makean pohjaveden luonnonvarat, jotka kuvaavat niiden täydentymisen keskiarvoa pitkällä aikavälillä, ovat noin 100 m3/s ja vuotuinen pohjaveden keskimääräinen valumakerroin noin 2 l/s km2. Pohjaveden laskennallinen poisto on keskimäärin noin 50 m3/s.[ ...]

Pitkäkestoisia havaintoja tehtiin vain yhdellä vesistöstä, joten kirjoittaja ei pystynyt varmistamaan muodostettua regressiomallia muilla vesistöillä. Toisaalta erittäin mielenkiintoisia ovat nitraattivirtauksen kausivaihteluiden mallintamisen tulokset, joista oli saatavilla tietoja kaikilta kolmelta vesistöalueelta ja joille tehtiin regressioanalyysi. Rakennetuissa empiirisissa malleissa valuman keskimääräisen kuukausittaisen nitraatti-ionipitoisuuden arvoon vaikuttivat vesistöalueen "esihistoriaan" liittyvät parametrit: tutkimusjakson ja edellisen sen alueelle sataneen sateen kokonaismäärä. kolme kuukautta, nitraattivirtauksen kokonaismäärä kahdeksalta kuukaudelta (nykyinen plus seitsemän edellistä), kuukauden keskilämpötila kolmen kuukauden ajalta (eikä yksinkertaisimmassa yhdistelmässä, vaan 5. - 3. päivä, kun tutkittava kuukausi on nolla), kuukausittainen valumakerros, valumakerroin. Mutta jokaiselle tutkitulle vedenjakajalle, joka erosi merkittävästi paitsi koon, myös keskimääräisen vuotuisen sademäärän suhteen, meidän oli rakennettava omat regressioyhtälömme. Ja mikä tärkeintä: tuloksena saaduissa yhtälöissä riippuvuus samoista parametreista osoittautui logaritmiksi, sitten hyperboliseksi, sitten neliöiseksi, sitten lineaariseksi.[ ...]

Pohjaveden luonnonvaroilla tarkoitetaan ravinnolla tarjotun pohjaveden purkamista, ts. se osa niistä, joka uusiutuu jatkuvasti maan yleisen vedenkierron prosessissa. Luonnonvarat luonnehtivat pohjaveden täydentymisen määrää ilmakehän sateiden tunkeutumisesta, jokien valumisen imeytymisestä ja ylivuotosta muista pohjavesikerroksista, mikä ilmaistaan ​​kumulatiivisesti virtausnopeuden arvolla. Luonnolliset pohjavesivarat ovat siis pohjaveden täydentymisen indikaattori, mikä kuvastaa niiden pääpiirrettä uusiutuvana mineraalivarana ja kuvaa pohjaveden mahdollisen poisoton ylärajaa pitkällä aikavälillä ilman ehtymistä. Pitkän aikavälin keskiarvossa pohjaveden täydentymisen arvo vähennettynä haihdutuksella on yhtä suuri kuin pohjaveden valumisen arvo. Siksi pohjaveden luonnonvarat ilmaistaan ​​hydrogeologisissa tutkimuksissa yleensä pohjaveden valumamoduulien vuotuisten keskiarvojen tai vähimmäisarvojen (l/s km2) tai sisään tulevan vesikerroksen koolla (mm/vuosi). akviferin latausalueellaan.