Задача 1.

Произвести расчленение гидрографа 2011г. общего стока реки Днепр у села Ольховка методом Куделина по следующим исходным данным:

площадь водосбора F = ______ км2, длина бассейна L1 = _____км, расстояние между створами L2 = _____км.

Задание

1. Ознакомиться с гидрографом реки;

2. Определить даты начала и окончания берегового регулирования поверхностного стока;

3. Выделить подземный сток на гидрографе в период половодья;

4. Определить долю подземного стока в общем стоке реки;

5. Вычислить средний для данного года расход воды поверхностного стока.

Решение

Таблица 1. - Даты фаз половодья реки,

начало (НВП), пик и окончание (ОВП) половодья

Створ	НВП	ПИК	ОВП
Верхний
Нижний

1. Построенный по данным ежедневных расходов воды гидрограф приведен на рисунке ___, даты фаз половодья в верхнем и нижнем створах реки - в таблице.

Выбранный масштаб:

вертикальный – 1см = 100 м³/с,

горизонтальный – 1 см = 10 дней = 10 дн• 24ч • 60мин • 60сек = 864 000 сек.

2. Расчленение гидрографа:

2.1. Начало (дата) быстрого увеличения расхода воды в реке _________ (точка А на гидрографе).

Построение точки В и линии АВ - соответствует дате быстрого увеличения расхода воды и прекращения стока подземных вод

Определение пика половодья (дата), скорость добегания и время добегания.

Пик половодья в нижнем створе, t₂ ________, пик половодья в верхнем створе t₁ _________, расстояние L₂ между створами _______км.

Скорость добегания (км/сут) рассчитывается по формуле:

V_доб = L₂ /(t₂ -t₁) = _________________________________________ (1)

Время Т, за которое подземные (грунтовые) воды пройдут из верховьев до нижнего створа реки:

T = L₁ /V_доб = ____________________________________________ (2)

Т.о., подземные воды из самых отдаленных частей бассейна после начала весеннего половодья будут стекать еще ________ суток.

Определение даты когда эти воды достигнут нижнего створа: для этого используем дату НВП верхнего створа _________ и прибавим к ней время добегания Т.

__________________________________________________________

На гидрографе соответственно этой дате отметим точку К. Соединим точки А и К. Снижение расхода подземных вод, проходящих нижний створ) транзитом, будут происходить по прямой АК.

2.2. Окончание (дата) весеннего половодья, точка

Определение окончания весеннего половодья в нижнем створе по гидрографу ________, отметим точкой Д на гидрографе. Значит до ОВП нижнего створа (по усл.) __________ происходит «береговое регулирование поверхностного стока» и в этот период полностью отсутствует подземное питание, что на гидрографе отметим вертикальной линией DE.

В верховьях бассейна половодье окончилось ___________, и с этого момента в верховья речной сети стали поступать подземные воды. Эти воды достигнут нижнего расчетного створа, согласно предыдущим расчетам, через (Т) ______суток от даты окончания половодья в верхнем створе, а в нижнем створе они окажутся (дата верхнего створа+ Т):

__________________________________________________________

Эту дату __________ отметим на гидрографе точкой F. Итак, начиная с________, с каждым днем в замыкающем створе расход воды будет увеличиваться за счет поступления подземных вод с менее удаленных частей бассейна. Нарастание расхода подземных вод будет происходить по прямой FD. «Береговое регулирование поверхностного стока» по всему бассейну закончится__________, и к этому времени закончится сток талых снеговых вод, и река полностью перейдет на подземное питание.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Необходимо отметить, что, если при решении задач на расчленение гидрографа отсутствуют даты фаз половодья и по характеру гидрографа период половодья рассчитывается на 1-1,5 месяца, то объем стока талых вод можно выделить следующим приблизительным способом: отметить точку пика половодья и от нее на горизонтальной линии влево и вправо отметить точки К и F – по десять дней от даты наступления пика половодья.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

После произведенных расчетов на гидрографе, представляющем общий годовой сток, выделяются следующие площади и определяется их размер в см²:

1. KACDFK – площадь поверхностного снегового стока;

2. А'АКК'А' (I) и FDD'F'F (II) – площади подземного стока

(заштриховать области на рисунке).

3. Определение объемов стока:

3.1. Объем поверхностного стока W_пов:

W_пов = S_KACDF • m (м³/год) (3)

это произведение выделенной площади S_KACDF (см²) на m (м³), площадь 1 см² в масштабе построения гидрографа.

Вертикальный масштаб – 1см = 100м³/с, горизонтальный – 1 см = 10 дней, m показывает сколько м³ содержит 1 см² чертежа,^. следовательно:

m = 100 м³/с • 10 дн =100 м³/с • 864 000 с = 86 400 000 м³.

Площадь S_KACDF можно посчитать графически.

S_KACDF = _______________ см²

W_пов = ____________________________________________________

3.2. Объем подземного стока W_подз можно определить аналогично, по размерам суммы S_А1АКК1 (I) и S_FDD1F1 (II) в см², или вычесть величину поверхностного стока из общего стока за год:

W_подз = (S_А1АКК1 + S_FDD1F1)• m (м³) (4)

S_А1АКК1 = _______________ см²

S_FDD1F1 = _______________ см²

m = ______________ м³/см²

W_подз = ___________________________________________________

3.3. Объем общего речного годового стока W₂₀₁₁ для интервала времени ∆t-год определяется по формуле:

W₂₀₁₁ = W_пов + W_подз (м³) (5)

W₂₀₁₁= ____________________________________________________

4. Доля подземного стока в общем стоке реки определяется по формуле:

Р_подз = W_подз / W• 100 (%) (6)

Р_подз = ____________________________________________________

5. Средний для данного года расход воды определяется из формулы:

W = Q₂₀₁₁ • ∆t = Q2011 • 3,15 • 107 (м3) (7)

∆t - год, в году 3,15•10⁷ с, т.о.

Q₂₀₁₁ = W / 3,15 • 10⁷ (м³/с) (8)

Q₂₀₁₁ = ___________________________________________________