12.Циклічність коливання річного стоку та її врахування при визначенні норм річного стоку

Для того, щоб гарантувати потрібну точність визначення норми стоку, необхідно дослідити циклічність коливання річного стоку і в багаторічному ряду спостережень вибрати репрезентативний розрахунковий період. Лише в тому випадку, коли тривалість спостережень за стоком становить понад 50-60 років, норма річного стоку визначається по всьому ряд без урахування циклічності.

Циклічність коливань річного стоку досліджують за хронологічними графіками. Але на таких графіках присутні різкі сплески (флуктуації) водності в окремі роки або короткі періоди (2-6 років), що зумовлено гідрометеорологічними процесами даного року. Такі випадкові флуктуації можуть затушовувати довготривалі закономірні цикли зміни річного стоку. Щоб уникнути цього, застосовується згладжування хронологічних рядів методом ковзного осереднення, який полягає в заміні вихідних даних, осередненими за групами.:

Де – згладжене значення і-го члена, Т – інтервал осереднення.

Крайні члени ряду при згладжуванні за три річками визначається формулами:

При згладжуванні за п’ятирічками окремі формули застосовуються для двох перших і двох останніх членів ряду:

Більш наочне уявлення про цикли коливання річного стоку дають різницеві інтегральні криві за весь період спостережень. Різницева інтегральна крива будується шляхом послідовного сумування відхилень модульних коефіцієнтів хронологічного ряду річного стоку від їх середнього багаторічного значення: . Поточні ординати різницевої інтегральної кривої на кінець і-го року визначаються за формулою:

Слід пам’ятати, що хронологічний ряд середньорічних величин стоку має бути неперервним.

На різницевих інтегральних кривих виділяються багатоводні й маловодні періоди і повні цикли коливань річного стоку.

А налізуючи суміщені різницеві інтегральні криві за фазами водності і переломними точками, необхідно встановити ступінь синхронності коливань стоку основної річки і річки-аналога. Ці коливання мають бути синхронними або синфазними. У випадку наявності асинхронних чи асинфазних коливань стоку потрібно підібрати інший аналог.

13. Головною характеристикою річкового стоку є витрати води. Поряд з екстремальними значеннями (максимальними і мінімальними) часто використовуються витрати води, осереднені за різні періоди часу (доба, місяць, сезон, рік і т. д.).  Всі інші характеристики річкового стоку, по суті, є похідними від відповідних витрат води. Розглянемо найбільш часто вживані характеристики річкового стоку.  Об*єм стоку W (м ^3, км ³⁾ - кількість води, що стікає з водозбору за будь-який інтервал часу (добу, місяць, рік і т. д.).  Модуль стоку М (л / с • км ²⁾ або q [м ³ / c • км ^{2)]-кількість} води, що стікає з одиниці площі водозбору в одиницю часу.  Шар стоку h (мм) - кількість води, що стікає з водозбору за будь-який інтервал часу, рівне товщині шару, рівномірно розподіленого по площі цього водозбору.  Коефіцієнт стоку - відношення шару стоку до кількості випали на площу водозбору опадів, що зумовили виникнення стоку.  Річний стік підраховується в помірному кліматі не за календарний рік, а за гідрологічний, що починається восени (1 жовтня або 1 листопада), коли запаси вологи в річкових басейнах, що переходять з одного року в іншій, малі. При підрахунку за календарний рік стік і опади не можуть відповідати один одному, тому що опади, що випали в кінці одного року, стікають навесні наступного року. 

14 Застосування географічних методів при дослідженнях стоку.

Географічні методи: географічна інтерполяція на картах і метод гідрологічної інтерполяції. М.геогр. інтерп.(мгі) базується на допущенні, що характеристики РС(річного стоку) як і інші елементи георг. ландшафту, більш менш плавно і безперервно змінюється по території, підпорядковуючись закону географічної зональності Докучаєва.

Мет. гідрол. анал. (мга) являється більш загальним видом (мгі), що застосовується до таких характеристик стоку, які залежать від місцевих азональних факторів. МГа полягає у підборі опорних рік-аналогів, величина стоку яких опосередковано або із поправкою на зміни азональних чи фіз.-гео факторів переносять на досліджуваний басейн. Враховують: подібні кліматичні умови; близькість значень основних факторів підстильної поверхні. Види аналогії: пряма(величина стоку вираховується по даним рік-аналогів, або з поправкою на зміну азональних фіз.-гео факторів стоку); непряма (по аналогу визначають не власне величину стоку, а параметр, що його характеризує.

15Визначення норм стоку при відсутності гідрометричних спостережень.

При відсутності даних виміряних витрат води норму річного стоку розраховуються способами:1)шляхом прямолінійної інтерполяції з використанням опорних пунктів;2)по картам ізоліній річного стоку;3)по районним залежностям річного стоку від факторів, що визначають його;4) по рівнянню вб.

1) найбільш простий – інтерполюють суміжні пункти на досліджуваній річці, або 2-3 пункти на сусідніх річках, між якими знаходить даний створ. Інтерполюють між центрами водозборів використовуваних річок. На рівнинних річках-лінійна інтерполяція, на гірських – враховують градієнт стоку по висоті.

2,3) в основі лежать визначення зв’язку річного стоку із фіз.-гео факторами, які формують річний стік. на основі цих досліджень виконується територіальний аналіз в формі карт ізоліній стоку і карт районів значення параметрів чи коефіцієнтів районних розрахункових залежностей.

16Застосування карт ізоліній стоку і методи їх побудови.

Застосовуються для розрахунку річного ,сезонного, мак і мін стоку води і наносів, при оцінці водних ресурсів та вб територій.

Особливістю карт стоку, на відміну від кліматичних є те, що величини стоку на карті відносяться не до точки, а до цілого водозбору і є інтегральними його характеристиками. Це створює деякі умовності при побудові карт стоку, так як спостерігаємі величини повинні бути віднесені до умовних точок, які являють собою центр тяжіння всього водозбору. Великі водозбори при побудові карт стоку не враховуються, а використовуються лише для контролю правильності побудови карти. Щоб знайти по карті середній модуль стоку потрібно оконтурити по карті стоку басейн до заключного створу. Після цього модуль стоку можна знайти по ізолініям, проходячим через центр водозбору або лінійною інтерполяцією між двома сусідніми ізолініями (при однорідному і плавному рельєфі). Більш точнішим методом є планіметрія площ між окремими ізолініями. Береться для кожної зони середнє арифметичне значення стоку між крайніми ізолініями, що оконтурюють зону. Величина модуля стоку для всього водозбору в замикальному створі дорів.

(для рівн. річ.). Для гірських басейнів побудова таких карт несе виключно ілюсраційний характер, адже градієнт стоку в гірських регіонах має достатньо великі величини і різко змінюється.