12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Внутригодовое распределение стока правобережных притоков реки Ертис в пределах Республики Казахстан

А.Г. Чигринец

Основное содержание исследования

Рассмотрены вопросы методики расчета внутригодового распределения стока основных рек правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна. Проведен сравнительный анализ полученных результатов за последние тридцать четыре года с результатами, приведенными в "Ресурсах поверхностных вод СССР" по исследуемому району, а также с данными, полученными за период с условно-естественным стоком воды (1933-73 гг.). Приведены данные об изменениях в сезонном распределении стока, произошедших за последние тридцать четыре года.

Внутригодовое распределение стока, исследование закономерностей которого является одним из важнейших вопросов при комплексном использовании водных ресурсов, от года к году постоянно изменяется. Это связано с различиями в величинах расхода воды в одинаковые фазы водного режима (пики половодья, паводков, низкая межень и т.п.), а также со сдвигами во времени наступления однозначных фаз режима в различные годы.

Прежде всего, внутригодовое распределение стока определяет основные параметры водохозяйственных сооружений и, следовательно, экономическую эффективность водохозяйственных мероприятий и объектов. Большое практическое значение имеет разработка методов расчета характеристик внутригодового распределения стока горных рек, к которым относятся исследуемые реки правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна (ВХБ). любых типах внутригодового режима. В этой схеме принимается одинаковая обеспеченность стока за год, за лимитирующий период года и внутри последнего - за лимитирующий сезон. Расчет внутригодового распределения производится для нескольких градаций водности.

Раздельно рассматривается посезонное и внутрисезонное распределение стока. Лимитирующий период и сезон выбираются в зависимости от преобладающего вида хозяйственного использования.

Эта методика вошла в СНиП 2.01.14-83 [3] как основная рекомендуемая для расчета внутригодового распределения стока рек. Именно поэтому она и была принята нами для расчета внутригодового распределения стока основных рек рассматриваемого района.

Для большинства этих рек, особенно горных, характерно растянутое весенне-летнее половодье и паводки в теплое время года. За половодный период, продолжительностью от 4 до 6 месяцев, проходит от 70 до 90% годового стока воды. В связи с неравномерностью внутриго-дового распределения стока осложняется его хозяйственное использование. При использовании водных ресурсов в различных сферах хозяйственной деятельности наибольший интерес представляет маловодный период года - межень.

Достаточно подробно вопрос внутригодового распределения стока был ранее рассмотрен в монографии "Ресурсы поверхностных вод СССР" [4], изданной в 1969 году, в которой приводятся сведения о внутригодовом распределении по 29 постам на реках правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна. Следует отметить, что по 12 из вышеуказанных створов приводятся сведения только за средний по водности год в связи с недостатком фактических рядов наблюдений за стоком воды. За прошедшее время, а это более 40 лет, не только значительно удлинились ряды наблюдений, но и были открыты новые посты наблюдений, закрыты некоторые старые, а также произошли изменения стока воды под влиянием климатических и антропогенных факторов. Исходя из этого, были проведены расчеты внутригодового распределения стока рек по 25 гидропостам, расположенным в основном в замыкающих створах на нижней границе зоны формирования стока правобережной части водохозяйственного бассейна Верхнего Ертиса. Расчет внутригодового распределения стока производился по методу компоновки в последовательности, изложенной в [2, 4]. При этом использованы данные за весь период фактических наблюдений, который был условно разделен на два периода - до 1973 года (условно-естественного стока) и с 1974 года по 2007 г. (с антропогенным влиянием на естественный режим стока). По 5 гидропостам данные получены впервые. При расчетах принимались ряды, имеющие не менее 12 лет наблюдений. При рядах, недостаточных для выделения лет различной водности, расчет проводился в среднем за весь период наблюдений. К таким постам относятся только 3 поста, два из которых были открыты после 1974 года (р. Глубочанка - с. Белокаменка, 1974 г. и р. Оба - с. Каракожа, 1978 г.), а гидропост р. Шульбинка - с. Новая Шульба, хотя и действовал в период 1958-1988 гг. (30 лет), но имеет значительные пропуски в рядах наблюдений за стоком, что не позволило подобрать для расчета необходимое количество полных лет наблюдений.

Результаты расчета внутригодового распределения стока основных рек правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна по месяцам и расчетным периодам для разных по водности лет, а также вновь полученные данные приведены в таблице 1. В качестве сравнительного анализа в знаменателе приводятся данные о внутригодовом распределении стока в соответствующих створах за период фактических многолетних наблюдений по данным [4].

Анализ результатов расчета внутригодового распределения стока показал следующие особенности распределение стока в соответствии с принятым районированием территории правобережной части водохозяйственного бассейна Ертиса.

Для рек бассейна Буктырма со средней высотой водосбора не менее 1600 м, относящихся к 1 району, характерна большая продолжительность половодья и, соответственно, многоводного сезона (апрель-сентябрь). Доля его стока составляет от 83,3 до 89,9% годового стока. Сток нели-митирующего маловодного сезона (октябрь-ноябрь) лежит в пределах от 5,2 до 9,8%, а лимитирующего сезона (декабрь-март) - в пределах от 4 до 9,1%. Это хорошо видно по графикам распределения стока по месяцам, построенным на основании полученных расчетных данных.

Для примера на рисунке 1 приводятся гистограммы распределения стока основных рек правобережной части Ертисского ВХБ - в гидрометрических створах: р. Буктырма - с. Лесная Пристань, р. Ульби - с. Ульби Перевалочная, р. Оба - г. Шемонаиха, р. Калжыр - с. Черняев-ка, р. Куршим - с. Вознесенка и р. Тургысын - с. Кутиха за период 1974-2007 гг. с учетом произошедших изменений под влиянием климата и хозяйственной деятельности в бассейнах исследуемых рек. На рисунке 2 приводятся гистограммы внутригодового распределения стока, полученные впервые для гидропостов р. Бас Теректы - с. Мойылды, р. Глубочанка - с. Белокаменка, р. Оба - с. Каракожа и р. Шульбинка - с. Новая Шульба, а также р. Нарын - с. Улькен Нарын и р. Киши Ульбинка - с. Быструха.

Несмотря на различия в условиях питания и формирования стока, основной фазой всех рек правобережья Ертисского водохозяйственного бассейна является половодье, в период которого осуществляется большая часть годового стока.

На рисунке Э приведены циклограммы распределения стока по сезонам в разные по водности годы основных рек правобережья Ертисского водохозяйственного бассейна.

Как показал анализ распределения стока по месяцам и расчетным периодам, а также в сравнении с имеющимися данными из [4] по району I (р. Буктырма и её притоки рр. Берель, Черновая, Белая) - отклонения в многоводный и средний по водности годы в период половодья (апрель-июнь) составляют до 5%. Только в маловодные и очень маловодные годы отклонения по сравнению с данными [4] увеличиваются на 9-10%. В остальные месяцы значительных изменений не выявлено.

Район II охватывает основные правобережные притоки - Калжыр, Куршим, Нарын, Уль - би и Оба, а также бассейны рек Бас-Теректы и Шульбинка, сведения о которых в [4] не приведены.

Анализ распределения стока по месяцам и расчетным периодам показал, что для р. Бас-Теректы в створе с. Мойылды за последние тридцать четыре года доля стока за апрель возросла на j% для многоводных лет, за май произошло снижение доли стока на 9%, а за июнь снижение составило 1I%. Для среднего по водности года доля стока за последние десятилетия для апреля практически не изменилась, за май она снизилась на 1) %, а за июнь - возросла на 4%. Значение доли стока за остальные месяцы осталось практически неизменным.

По р. Калжыр в створе с. Черняевка сток практически не подвержен антропогенному влиянию, так как водозаборы из реки расположены ниже по течению и все изменения в распределения стока происходят под влиянием климатических факторов. Как показал анализ полученных результатов, для периода условно-естественного стока (до 19j) г.) распределение по месяцам для разных по водности лет по материалам [4] и проведенным исследованиям имеют незначительные расхождения (до) %). За последний период (после 19j4 г.) для многоводных лет данные для апреля несколько выше расчетных данных (до 19j) г.). Для средних по водности лет расхождения составили 4%, а для маловодных лет - 9%. Доля стока за май для рассматриваемых периодов практически не изменилась.

За июнь доля стока для многоводных лет осталась неизменной, а для маловодных снижение составило около i%. Для июля значение доли стока также снизилось до i% для разных по водности лет.

По р. Куршим в створе с. Вознесенка анализ полученных результатов показал, что значения стока практически не претерпели значительных изменений ни по условным периодам, ни в сравнении с данными [4]. Только для многоводных лет в апреле доля стока увеличилась на) %.

Внутригодовое распределение стока р. Нарын в створе с. Улькен Нарын в [4] приведено только для средних по водности лет. Анализ этих материалов и результатов проведенных исследований не выявил значительных расхождений в распределении по месяцам. Практически такой же вывод получен при анализе внутригодового распределения стока р. Нарын по выбранным периодам (до 197) г. и после 1974 г.).

По створу р. Ульби - с. Ульби Перевалочная сравнительный анализ данных [4] и данных, полученных в работе, показал практически полное совпадение внутригодового распределения стока по месяцам для разных по водности лет.

Внутригодовое распределение стока по створу р. Оба - г. Шемонаиха в [4] приведены только для среднего по водности года. Анализ этих данных и результатов, полученных для периода наблюдений до 19j) г. показал их совпадение. За последний период (1974-2007 гг.) изменения также незначительны.

Данные по створу р. Шульбинка - с. Новая Шульба в [4] отсутствуют. Внутригодовое распределение стока по этому пункту рассчитано по фактическому ряду наблюдений с 1955 по 19JJ гг. Анализ результатов расчетов показал, что внутригодовое распределение стока данного правобережного притока значительно отличается от стока рек, рассмотренных ранее. За три весенних месяца (апрель-июнь) через створ проходит до 90% годового стока реки. А для зимнего периода в средний, маловодный и очень маловодный периоды характерно полное отсутствие стока.

В результате исследований внутригодового распределения стока правобережных притоков р. Ертис (в пределах Республики Казахстан) были получены уточненные данные о распределении стока рек в сравнении с приводимыми в [4]. Выявленные изменения во внутригодовом распределении стока обусловлены удлинением рядов фактических наблюдений и произошедшими изменениями стока под влиянием климатических и антропогенных факторов. Кроме того, по пяти гидрометрическим створам получены новые данные, по которым результаты расчетов ранее не приводились.

распределение сток водохозяйственный бассейн

Литература

1. Оценить и дать прогноз возобновляемых водных ресурсов в речных системах Восточного, Центрального, Северного и Западного Казахстана с учетом влияния климатических и антропогенных факторов. Промежуточный отчет НИР / Алматы: ТОО "Институт Географии", 2010. - 415 с.

2. Андреянов В.Г. Внутригодовое распределение стока. - Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - ) 28 с.

3. СНиП 2.01.14-8). Определение расчетных гидрологических характеристик. - М.: Стройиз-дат, 1985. - ) 6 с.

4. Ресурсы поверхностных вод СССР. Алтай и Западная Сибирь. Горный Алтай и Верхний Иртыш. - Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - Т.15. Вып.1. Ч.1. - ) 18 с.

Размещено на Allbest.ru