5.3 Параметры

- КОЭФФИЦИЕНТ СТОКА ОТ СНЕГА

- КОЭФФИЦИЕНТ СТОКА ОТ ДОЖДЯ

- ФАКТ ОР ГРАДУС-ДЕНЬ

- ТЕМПЕРАТУРНЬІЙ ГРАДИЕНТ

- КРИТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА

- ПЛОЩАДЬ ОХВАТА ДОЖДЕМ

- КОЭФФИЦИЕНТ РЕГРЕССИИ

- ВРЕМЯ ДОБЕГАНИЯ

Параметры МТС не калибруются или оптимизируются историческими данными. Они могут быть получены либо измерением, либо оценены гидрологическим суждением, принимая в расчет характеристики бассейна, физические законы и теоретические или регрессионные отношения. Случайные последовательные подгонки никогда не должны превышать диапазон гидрологически или физически приемлемых оценок.

5.3.1 Коэффициент стока, с

Этот коэффициент учитывает потери, то есть разницу между имеющимся объемом воды (снеготаяние + дождь) и стоком с бассейна. На долгосрочной основе, это должно соответствовать отношению измеренных осадков к измеренному стоку. В действительности, сравнение отношения исторических величин осадков к коэффициентам стока служит началом для расчета коэффициентов стока. Однако, эти отношения не всегда легко получаются с точки зрения дефицита улавливания осадков, который особенно влияет на данные по выпадению снега и неадекватных осадков с горных регионов. В начале сезона снеготаяния потери обычно очень малы, потому что они ограничиваются испарением с поверхности снега, особенно, на больших высотах. На следующем этапе, когда обнажается почва и растет растительность, ожидается больше потерь из-за эвапотранспирации и перехвата. Ближе к концу сезона снеготаяния сток по прямому руслу с оставшихся снежных полей и ледников может преобладать в некоторых бассейнах, что приводит к уменьшению потерь и коэффициента стока. Кроме того, С обычно различен для снеготаяния и дождя. Компьютерная программа предполагает различные величины для снега (Сs) и дождя (С_R) и позволяет рассчитывать для половины месяца (или по запросу суточные) изменения величин в каждой высотной зоне. Примеры сезонных трендов коэффициентов стока приводятся на Рис. 7 и 8 с величинами за пол-месяца соединенных прямой линией. Коэффициенты стока могут даже достигать низших значений в определенных полу-аридных бассейнах, в частности, в самых нижних высотных зонах таких бассейнов.

Из параметров МТС , прежде всего нуждается в уточнении коэффициент стока, если моделирование стока не является успешным сразу.

5.3.2 Градус-день фактор, а

Градус-день фактор, а [см/°С*д] превращает количество градус-дней Т [ °С д] в суточную глубину снеготаяния М [см]:

М=а*Т (5)

Соотношения градус-день могут подсчитываться сравнительной оценкой градус-день с суточным уменьшением водного эквивалента, который измеряется радиоактивным измерением снега. снегомером или снеголизиметром. Такие измерения (Мартинек. 1960) показали значительную изменчивость соотношений градус-день день ото дня. Это понятно. потому что метод градус-день конкретно не учитывает компоненты энергетического баланса, в особенности, солнечную радиацию, скорость ветра и скрытое тепло конденсации. Однако, в среднем для 3-5 дней фактор градус-день более последователен и может представлять условия таяния. Эффект суточных изменений величин градус-день в стоке с бассейна, как подсчитано МТС, значительно уменьшается потому. что суточный приток талой воды накладывается на более постоянную регрессию стока (Уравнение 1).

Рис. 7 Средний коэффициент стока для снега (Сs) для альпийских бассейнов Дишма ( 43 , 3 км2, 1668-3146 м) и Дуранс (2170 км2, 786-4105 абс.м.) (Мартинек и Ранго, 1986)

Метод градус-день требует некоторых предосторожностей:

1. Фактор градус-день не является постоянным. Он изменяется Согласно изменению свойств снега в течение сезона снеготаяния.

2. Если значения пунктов применяются к площадному подсчету, оценки градус-день должны определяться для гипсометрической средней высоты снежного покрова, например, для высоты снеговой линии.

3

Рис. 8 Средний коэффициент стока для дождя (С_R) для бассейнов Дишма и Дуранс (Мартинек и Ранго, 1986)

3. Если снежный покров уменьшается, то точно оцененный градус-день фактор произведет меньше талой воды. чем если при предположенной 100 % заснеженности. Различие в талой воде. которая увеличивается от поступающей ошибочной информации по заснеженности не должна компенсироваться "оптимизацией" фактора градус-день. Кроме того, должно определяться и использоваться корректное площадное распространение снежного покрова.

4. В большой площадной экстраполяции измерения в пунктах должны взвешиваться в зависимости от того, насколько репрезентативна специфическая станция по гидрологическим характеристикам взятой зоны (Шефер/Джонс и Фрик, 1981).

При отсутствии детальных данных фактор градус-день может получаться по эмпирической зависимости (Мартинек. 1960):

(6)

где

а - градус-день фактор [см /°С д]

- плотность снега

- плотность воды

При увеличении плотности снега уменьшается альбедо, а содержание воды в снеге увеличивается. Таким образом, плотность снега является показателем изменяющихся характеристик, благоприятствующих снеготаянию.

Рис. 9 иллюстрирует сезонный тренд фактора градус-день в Альпах и в Скалистых Горах. Так как географическая широта бассейна влияет на солнечную радиацию, может быть целесообразнее. соответственно, подогнать и факторы градус-день. В ледниковых бассейнах фактор градус-день обычно достигает 0,6 см/°С д к концу лета, когда обнажается лед (Котляков и Кренке, 1982). Компьютерная программа предполагает различные факторы градус-день до 8 высотных зон, которые обычно изменяются дважды в месяц (хотя возможны и суточные изменения).

Иногда появление большого позднего сезонного снеготаяния будет давать уменьшенные величины а для нескольких дней из-за свежевыпавшего снега низкой плотности. Значение а в модели могут вручную модифицироваться и вставляться, чтобы отразить эти необычные условия снеготаяния.

Как очевидно из уравнения 1, метод градус-день может быть легко заменен более совершенным подсчетом снеготаяния без изменения структуры МТС. Такое усовершенствование оказалось обязательным в изучении стока со снежного лизиметра (Мартинек, 1987), но не рассматривается как целесообразнее для гидрологических бассейнов до получения необходимых дополнительных величин и их прогнозов.