Тема 8. Минимальный расход воды.

Минимальные расходы воды относятся к разряду основных гидрологических характеристик, используемых при строительном проектировании водозаборов, величиной наименьших расходов определяется и наименьшая мощность, которую может развить гидроэлектростанция особенно в маловодный ряд лет.

Минимальный сток наступает в межень летом (при отсутствии дождей) и зимой (при наступлении продолжительных периодов с сильным понижением температур воздуха) или зимой и летом в связи с многолетним истощением грунтовых вод.

Минимальный сток зависит от характера и остаточной емкостью наземных и подземных аккумуляторов влаги (подземных озер, наземных озер, болот, морей, характера почво-грунтов регионов). При вырубке лесов, или их выгорании модуль минимального стока резко снижается, а при возведении емких водохранилище, прудов модуль минимального стока повышается.

Хотя минимальный сток рек зависит от многих факторов – климат, рельеф, гидрологические условия, почвенно-растительный покров, хозяйственная деятельность человека, но все же наблюдается зональность распределения стока, наблюдается зависимость минимального стока от глубины залегания и запасов грунтовых вод.

Используя эту закономерность, построены карты распределения нормы минимального стока для средних и больших бассейнов. Наиболее освещены территории Европейской части страны, где по картам Л.Н.Попова средний минимальный сток колеблется от0-0,5 л/сек с 1 км² на юге ЕТС до 2-2,5 л/сек с 1 км² на севере.

Карты применимы для расчетов норм минимальных средних месячных летних и зимних модулей стока средних и больших рек площадью более 2000 км².

Точность определяется по картам %. Самые же низкие расходы воды в реках приурочены к зимнему времени, что связано с истощением запасов подземных вод, а также с уменьшением или прекращением притока воды в русла рек в результате промерзания верхнего слоя почво-грунтов.

К примеру, одно из важных требований к расчету минимального среднемесячного или 30-дневного стока является наличие маловодных лет в ряду наблюдений.

При невозможности выбрать 30-дневный период минимального стока в результатах используются данные за более короткий период, но не менее 25-23 суток, чтобы исключить влияние незначительных дождевых паводков. В строительном проектировании применяются данные о минимальных расходах воды главным образом в диапазоне обеспеченностей 75-97 %.

Расчет минимального стока при наличии гидрометрических наблюдений.

В таблицу характерных расходов выбираются минимальные суточные и месячные минимальные расходы воды и соответствующие даты отдельно за летний и зимний меженный периоды. Для этого используются «Материалы по режиму рек» и «Гидрологические ежегодники». По данным этой таблицы определяют:

1. абсолютные суточные летние и зимние расходы и их нормы;

2. наименьшие средние месячные летние и зимние минимумы и их нормы;

3. модули и модульные коэффициенты всех указанных минимумов;

4. крайние и средние даты наступления летних и отдельно зимних минимумов.

В качестве примера в табл.208 приведены характерные минимальные расходы воды р. Иркут у с. Смоленщина за 1931г.-1950г. Норма каждого минимума получена как частное отделение сумм этих минимумов на их числа. Модульный коэффициент К какого-либо минимума определяется отношением данного минимума к его норме. Например, коэффициент К наименьшего летнего суточного минимума равна:

и записывают в графу 5 данной таблицы, и т.д.

Зимний - модульный коэффициент нормы зимнего среднего месячного минимума;

А модульный коэффициент абсолютного среднего месячного минимума равен:

.

При вычислении средней даты какого либо минимума приводят все даты

наблюденных за каждый год минимумов к ранней дате или к началу месяца.

Например, определяем среднюю дату наступления минимального летнего рас-

хода р. Иркут за 5 лет наблюдений (табл.209). Как видно, наиболее ранняя дата 5/V//, поэтому все 5 дат приводим к началу июля. Следовательно, число дней от начала июля до средней даты наступления расхода равна дней;

отсюда средняя дата равна 37-31/07 =6/08