
- •Формирование стока поверхностных вод
- •Элементы баланса воды для бассейна
- •Показатели, используемые для описания стока
- •Изменчивость стока
- •2)Для расчета hp л% в наст. Время исп. Методика Государственного гидрологического института (гги):
- •Расчет скорости движения воды по склону
- •1)При достижении некоторой скорости, когда частица приходит в состояние неустойчивого равновесия, сумма моментов лобовой и подъемной сил равна моменту силы, удерживающей частицу на месте:
- •Транспорт и аккумуляция наносов
- •Для расчета незаиляющей скорости потоков, несущих более крупные частицы и текущих в руслах с иными показателями шероховатости
- •Для ветровой эрозии: хар-ны не только процесс отрыва частиц, но и процессы их переноса и аккумуляции.
- •4 Стадии в каждом явлении ветровой эрозии: дефляции, трансформации, аккумуляции и стабилизации(закономерно сменяют друг друга в пространстве и во времени)
- •Теоретически и экспериментально наиболее обоснованной для данной стадии является модель переноса песка (Bagnold, 1941):
Показатели, используемые для описания стока
Суммарный объем стока М - объем воды, стекшей с определенной водосборной площади за какой-либо отрезок времени (в литрах, кубических метрах или километрах).
Расход стока Q-сток с бассейна за одну секунду
Слой стока h-толщина слоя воды, которая накопилась бы на поверхности почвы, если бы сток отсутствовал, а все остальные элементы водного баланса остались бы прежними (в мм).
Д
ля
нахождения слоя стока необходимо
суммарный объем стока М (м3) разделить
на площадь водосбора F
(км2):
Модуль стока q -расход воды Q (м3/с) с единицы водосборной площади F (км2) (в л/(с·км2):
Норма стока- среднее многолетнее значение стока, может выражаться его средним расходом, средним слоем и средним модулем.
Для картографирования наиболее удачный - модуль стока, его величину, отнесенную к центру тяжести водосборных площадей, наносят на карту и вычерчивают карту изолиний норм стока. По такой карте легко определить средний многолетний объем годового стока с водосборной площади.
Изменчивость стока
Противоэрозионные мероприятия рассчитывают на max сток, который может встретиться один раз в некоторое число лет, т.е. вводится понятие обеспеченности стока (вероятности превышения) – частота появления стока расчетной величины (или повышающей расчетную) в
течение длительного промежутка времени (в %).
Если сток бывает не менее заданной величины раз в 10 лет => обеспеченность -10%, если 5 раз в 100 лет - 5%
Д
ля
расчета вероятности превышения
гидрологических величин
рекомендована
следующая ф-ла:
где р - обеспеченность в %, т - порядковый номер числа в убывающем
раду, п - общее число членов ряда
При проектировании гидротехнических противоэрозионных мероприятий выбирается вероятность превышения 5-10%, лесомелиоративных и агротехнических - 10-25%.
Для расчета объема и расхода стока заданной обеспеченности необходимо иметь их среднемноголетние величины и коэфф.вариации стока.
Коэффициент вариации Cv какой-либо величины -отношение ее среднеквадратичного отклонения σ к среднему арифметическому значению М:
В табл. находим коэфф. пересчета k среднемноголетних величин в величины данной обеспеченности: Мр% =k М,где Мр% - гидрологическая величина обеспеченности Р%,
М - среднемноголетняя величина.
Чем меньше выбранная обеспеченность, тем больше величина k, т.к. редко встречающиеся величины максимального стока окажутся большими, чем встречающиеся чаще.
Величина коэффициента k возрастает также с увеличением коэффициента вариации.
Расчет максимальных объемов талого и ливневого стока заданной
обеспеченности
Объем талого стока при отсутствии данных наблюдений рассчитывают по ф-ле:
где Wp% - объем талого стока вероятности превышения Р%, м3; hpТ%- слой стока за период весеннего половодья вероятности превышения Р%, мм; F - площадь водосбора, км2.
Методики расчета hр Т%
1) методика ВНИИЗиЗПЭ(наиболее удобна при проектировании противоэрозионных мероприятий) - наиболее полно учитывает влияние генетического типа и гран. состава почв, плотности пахотного гор-та, экспозиции склона на формирование весеннего стока.
Расчет слоя весеннего стока заданной вероятности превышения Р% :
,где
hT - среднемноголетний слой стока, приведенный к условиям несмытого типичного и обыкновенного средне- и тяжелосуглинистого черноземов и определяемый по картам изолиний средних слоев весеннего стока отдельно с зяби и уплотненной пашни (озимые, травы, стерня)
Кэ - коэффициент, учитывающий экспозицию склона (на наветренных южных склонах, особенно в их нижних частях, снега накапливается меньше, чем на подветренных северных)
Кп - поправочный коэффициент к среднему слою стока для различных почв. Почвы с меньшим сод. гумуса в силу меньшей водопрочности стр-ры => водопроницаемости характер. поправочным коэфф.>1.Учитывает не все св-ва почв.
Кэ.ст - коэффициент, характеризующий влияние степени смытости почвы на сток талых вод
Кр% - коэффициент перехода от среднего слоя стока к слою нужной обеспеченности
Объем стока при дождях (ливневого стока) :
где
Wр% - объем ливневого стока вероятности превышения Р%, м3;
hр л%- слой дождевого стока вероятности превышения Р%, мм;
F- плошадь водосбора, км2.