Теоретическая записка

Задание 4

Расчет нормы годового стока при отсутствии гидрометрических наблюдений

Дано: 1. Карта годового стока рек СССР К.П. Воскресенского (1961).

Карта годового стока рек СССР (ред. А.В. Рождественский, 1980).

Карта Атласа мирового водного баланса (1974).

Региональная карта годового стока рек ЦЧО Г.Р.Юнусова (1965).

Региональная карта годового стока рек ЦЧО А.Г. Курдова, В.А. Дмитриевой (1975).

Региональная карта годового стока рек ЦЧО В.А. Дмитриевой (1987).

Требуется: 1. Пользуясь картами изолиний, определить норму годового стока для 2-х гидрологических пунктов из задания 3.

Провести сравнительный анализ результатов расчета нормы годового стока.

3. Рассчитать коэффициенты вариации и асимметрии.

Теоретическая записка

При отсутствии материалов гидрометрических наблюдений для расчетов годового стока привлекаются косвенные методы. Они основываются на анализе сходства и различия физико-географических условий формирования водного режима, выявлении генетических связей характеристик гидрологического режима с комплексом формирующих его факторов и установлении пространственно-временных закономерностей распределения речного стока. Совокупность приемов, направленных на определение расчетных гидрологических характеристик (нормы, коэффициента вариации, коэффициента асимметрии) неизученных рек и основанных на анализе гидрологических явлений в неразрывной связи с географической средой, называют географо-гидрологическим методом. В соответствии с этим методом данные о пространственном распределении речного стока и обусловливающих его факторах обобщаются в виде каких-либо соотношений, связывающих особенности формирования стока и его режима с географическим положением речного бассейна. Чаще всего результаты подобных обобщений представляют в виде карт или расчетных эмпирических зависимостей. С их помощью определяются характеристики стока для конкретного речного створа на основе принципов географической аналогии и географической интерполяции.

Принцип географической аналогии отражает целостность географических ландшафтов и взаимосвязь их элементов, что позволяет предположить близость характеристик стока для речных бассейнов со сходными физико-географическими условиями. Принцип географической интерполяции отражает закон географической зональности, позволяющий предполагать непрерывное и плавное изменение характеристик речного стока в пределах достаточно обширных территорий. Метод географической интерполяции является весьма распространенным при определении нормы годового стока в отсутствии данных наблюдений и в практических расчетах реализуется через карты изолиний.

Согласно “Определению расчетных гидрологических характеристик” (СНиП 2.01.14-83) величины среднего многолетнего годового стока допускается определять по современным картам этих параметров, опубликованным в официальных документах государственных гидрологических учреждений. Такими материалами являются карты “Среднего многолетнего годового стока рек”, составленные в Государственном гидрологическом институте К.П. Воскресенским (1961) и коллективом авторов под общей редакцией А.В.Рождественского (1980 г.). Они представлены изолиниями модуля стока в масштабе 1:10 000 000 для всей территории бывшего Советского Союза. Дополнением к ней служат региональные карты модуля годового стока преимущественно для горных территорий.

Методика работы с картой

На карте обводится контур водосбора до замыкающего створа. По географическим координатам: широте и долготе - на карте находится точка, соответствующая центру тяжести исследуемой реки. Помня о том, что на равнинной территории речной сток изменяется согласно закону широтной зональности, а в горной местности - закону вертикальной поясности, то искомая величина определяется прямой географической интерполяцией между соседними изолиниями стока для центра тяжести водосбора. Она и является нормой годового стока неизученной, не освещенной гидрометрическими измерениями реки.

Наряду с указанными картами, имеется карта годового стока более раннего издания. Она входит составной частью в Атлас мирового водного баланса (1974 г.). В отличие от рассмотренной карты на данной карте пространственное изменение годового стока представлено по материкам. Методика использования остается прежней.

Карты изолиний, разработанные для крупных территорий, оказываются малопригодными в гидрологических расчетах небольших водосборов, поскольку отражают зональные условия изменчивости характеристики. В формировании водного режима рек с малыми водосборными площадями на первый план нередко выступают местные, азональные факторы стока. При составлении карт изолиний для макротерриторий учесть их не удается. Поэтому появляются региональные карты стока.

Первая карта изолиний годового стока рек Центрального Черноземья была составлена Г.Р.Юнусовым в 1965 г. на кафедре гидрологии суши Воронежского госуниверситета. Карта представляет пространственную изменчивость годового стока в модулях. Автором учтено влияние рельефа на годовой сток.

Спустя 10 лет, разработаны новые карты для территории ЦЧО, отражающие влияние на сток рек не только природных, но и антропогенных факторов (Курдов А.Г., Дмитриева В.А., 1975 г.). Эта карта была уточнена за счет удлинения рядов наблюдения В.А.Дмитриевой (1987 г.). Данные карты составлены в слое годового стока. Они используются в настоящей работе для определения нормы годового стока рек Центрального Черноземья.