2.6 Амплітуда коливань витрат води

Різниця між найвищими і найнижчими витратами води за багаторічний період

характеризує амплітуду коливань витрат води, або ступінь природного зарегулювання стоку річок. Очевидно, що, чим більш рівномірно розподілений річний стік, тим менша амплітуда коливань витрат води, і навпаки. Амплітуду коливань витрат води в річках можна характеризувати відношенням найбільшої витрати до найменшої: Qmax/Qmin=Д; величину Д можна назвати коефіцієнтом природної зарегульованості [22,37,47]. У більшості випадків річки мають вкрай нерівномірний стік. Найбільшим розмахом коливань витрат води відрізняються річки зони вічної мерзлоти, де Д досягає особливо великих значень; для Зеї, наприклад, він становить близько 9000, для Волги біля Ярославля – 106 [26]. У нашому випадку максимальна витрата води у Дніпрі зафіксована 7 квітня 1931 року - 22700м³/с, мінімальна - 91,2м³/с - 6 грудня 1959 року. Амплітуда коливань складає 248,9.У водосховищі максимальна витрата води - 8780м³/с, мінімальна – 10 м³/с. Амплітуда коливань - 878, що в 3,54 рази більше, ніж на р. Дніпро.

2.7 Режим стоку води на Кременчуцькому водосховищі

Після створення водосховища рівневий режим Дніпра придбав озерні риси. Середня багаторічна витрата на водосховищі складає 1430 м³/с. У 2011 році амплітуда коливань середніх витрат спостерігалась від 907 до 1680 м³/с, максимальних - від 707 до 2570 м³/с, за весь час спостережень з 1960 по 2011рік амплітуда коливань зафіксована з 8780 до 10м³/с ( проти 23100 та 91,2м³/с на р. Дніпро) . Максимальні витрати води спостерігаються під час весняної повені у травні місяці. Мінімальні витрати фіксуються під час осінньої межені у вересні місяці. Зимова межень узагалі відсутня (Додаток Е, Графік 1). До створення каскаду водосховищ рівневий режим Дніпра характеризувався яскраво вираженою високою весняною повінню, низьким стоянням рівня в літню і зимову межені і невисокими осінніми паводками. Водосховища знижують пік весняної повені, а в решту частини року в нижніх б'єфах гребель середні рівні змінюються незначно. Велику частину року гідроелектростанції здійснюють добове і тижневе регулювання стоку.

2.8 Взаємозв’язок кількості опадів та стоку води у р. Дніпро

За період з 1877 по1960 рік метеорологічні спостереження на території міста Кременчука не велися. З 1936 по 1943 рік такі спостереження велися у с. Піщаному Кременчуцького району, розташованому в 12-13 км від Кременчуцького гідропоста (Додаток А, Рис.8, Додаток Н, Таблиця1).

Суми опадів за цей період були незначними: від 363 до 432 мм (Додаток Н,Табл.2). Прямого зв’язку між кількістю опадів та витратами та стоком води не простежується, крім, можливо, 1939 року з випадінням у жовтні та грудні відносно великих сум опадів та пов’язаними з цим найвищими витратами води у квітні та травні 1940 року - 12200м³ /с (Додаток П, Графіки 8,9).У зазначений період паводки не спостерігалися. Зв’язок з витратою води під час межені простежується тільки у лютому 1938 і 1939 році (Додаток П, Графіки 5-8). Маловодні роки за стоком, як правило, співпадають з сухими роками за опадами [2,27,30]. Роки 1936-1940-й були середніми за водністю (Див.табл.2.1).

ВИСНОВКИ

1. Середньобагаторічна витрата або норма стоку за 78років спостереження для р. Дніпро складає 1460 м³/с,обсяг середньобагаторічного стоку - 46,0 м³/рік. Для Кременчуцького водосховища ці показники дещо менші: 1430 м³/с та 45,1 м³/рік відповідно. Найбільша витрата води 22700 м³/с - за неопублікованими архівними джерелами. В опублікованому щорічнику максимальна витрата - 23500 м³/с.

2. У природних умовах річка характеризується вкрай нерівномірним розподілом стоку. Багатоводними за стоком роками були 1877, 1879, 1896, 1917, 1931, 1932,1933,1958 з річним стоком 70 – 85 км³/рік, маловодними - 1892, 1921,1925,1939,1950,1954,1960 роки з річним стоком 19-30 м³/рік.

3. У сезонному розподілі максимального стоку на весняний сезон припадає 52,2 % місячних максимумів, другим за цим показником є літній сезон - 32%, далі - осінній сезон - 12,2 %. Річні максимуми проходять переважно у квітні – травні (майже 43%), річні мінімуми - у вересні - жовтні.

4. Середньорічний модуль стоку р. Дніпро складає 4,69 л/сек км², найбільший - 7,1 л/сек км², у багатоводний 1877 рік, найменший -1,65 л/сек км², - у маловодний 1921 рік. Модуль стоку змінюється в залежності від водності року.

5. Річний шар стоку р. Дніпро змінюється в маловодні роки з 52мм (1921р.) до 224 мм (1877р.) в багатоводні роки. Середній шар стоку -149мм. Шар стоку змінюється в залежності від водності року, річного стоку води.

6. У Кременчуці весняні водопілля з середньою витратою від 2000 до 13500м³/с спостерігалися щороку з лютого по червень. Простежується деяка тенденція до більш раннього настання водопілля. Упродовж усього терміну спостереження - за 78 років, весняні водопілля з великою максимальною витратою води (понад10000м³/с) спостерігалися 20 разів, у середньому кожні 3,9 роки, переважно у квітні та травні.

7. Простежується тенденція до зменшення максимальних витрат води за даний період спостереження під час весняного водопілля. Весняне водопілля на Кременчуцькому водосховищі спостерігається з лютого по червень з максимальною витратою 8780м³/с. Річний мінімум стоку припадає переважно на кінець літа і осінь.

8. Найвищий паводок зафіксований у 1933 році, у липні місяці та у жовтні, листопаді з максимальними витратами води відповідно 3360 та 3320 м³/с. Максимальний стік води у 1931році у травні склав 425,8м³/м . Максимальний шар стоку відмічено у 1877 році – 224 мм. Паводки з великими витратами води проходили після літніх злив у 1899, 1903, 1913, 1933, 1948, 1949 роках. Після осінніх дощів паводки спостерігалися досить часто - більше, ніж 20 разів, переважно у грудні та листопаді.

9. У літню межень, мінімальні витрати води, як правило, є меншими від витрат у зимову межень. Але це не характерно для р. Дніпро біля Кременчука: мінімальні витрати води менші за 200 м³/с зафіксовані переважно у грудні і листопаді. Абсолютний мінімум витрати води зафіксований 6 грудня 1959 року - 91,2 м³/с. Межень з мінімальними витратами води у Кременчуцькому водосховищі спостерігається тільки у вересні.

10. Амплітуда коливань витрат води на р. Дніпро складає 248,9. У водосховищі максимальна витрата води - 8780м³/с, мінімальна – 10 м³/с. Амплітуда коливань -878, що в 3,54 рази більше, ніж на р. Дніпро.

11. Прямого зв’язку з кількістю опадів та витратами води не простежується, крім 1939 року з випадінням у жовтні та грудні відносно великих сум опадів та пов’язаними з цим найвищими витратами води у квітні та травні 1940 року – 12200 м³/с.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Середньобагаторічна витрата або норма стоку за 78 років спостереження для р. Дніпро та Кременчуцького водосховища зараз практично є однаковою.

2. У природних умовах річка мала вкрай нерівномірний розподіл стоку в багатоводні та маловодні роки, з перевищенням майже у 4 рази.

3. Річні максимуми стоку спостерігалися переважно у квітні – травні, річні мінімуми - у вересні - жовтні, на водосховищі - у лютому-червні та вересні відповідно.

4. Модуль та шар стоку змінювався в залежності від водності року, річного стоку .

5. Простежується деяка тенденція до більш раннього настання водопілля на водосховищі. Простежується тенденція до зменшення максимальних витрат води на р. Дніпро під час весняного водопілля. Водосховище знижує пік весняної повені.

6. Літня межень на річці менш виражена, ніж зимова, з причини випадіння більшої кількості опадів у теплу пору року, на водосховищі зимова межень відсутня.

7. Паводковий режим на Дніпрі та на водосховищі мало виражений, бо річка рівнинна і приймає безліч притоків.

8. Безпосередній зв'язок витрат води з кількістю опадів на Піщанській метеостанції не простежується. Амплітуда коливань витрат води на р. Дніпро менша, ніж у водосховищі в 3,54 рази. Найбільші максимуми витрат води викликали найвищі повені у середньому кожні 4 роки.

9. Наслідком змін клімату за останнє століття є тенденція до вирівнювання внутрішньорічного розподілу стоку: максимальні витрати весняного водопілля зменшуються, водночас збільшуються витрати води під час зимової та літньої межені, що підтверджується і нашими дослідженнями.

Наші дослідження можуть мати велику практичну цінність для проектних та екологічних організацій у плані аналізу, порівняння витрат води в р. Дніпро та сучасних витрат на Кременчуцькому водосховищі і їх регулювання, адже, що стосується Кременчука, то місто підтоплене водами водосховища на 70%,і це є великою проблемою .