книги из ГПНТБ / Большаков, М. Н. Водные ресурсы рек советского Тянь-Шаня и методы их расчета

ний многолетний годовой сток по высотным зонам как в преде­ лах отдельных орогидрографических районов, для которых были построены упомянутые зависимости, так и для всей тер­ ритории в целом. При этом была получена возможность этим подсчетом охватить не только изученную (замыкаемую гидро­ логическими постами) часть области формирования стока, но и с достаточной точностью подсчитать сток с гидрологически неизученной площади водосборов, к которой относятся в ос­ новном стокообразующие площади нижнего пояса гор. Разме­ ры последней в пределах каждого района устанавливались планиметрированием на крупномасштабных картах и состави­ ли в целом по бассейну Сыр-Дарьи 31 240 км2, т. е. 23,2% от

Талас, Тарим и оз. Иссык-Куль) — соответственно 22 924 км7, или 31,5% от общей площади области формирования стока, равной 72 718 км2.

Результаты расчетов сведены в табл. 9, в которой они пред­ ставлены не по всем орогидрографическим районам, для кото­ рых были выявлены зависимости стока от высоты, а по укруп­ ненным гидрографическим районам или бассейнам больших рек.

Общий средний многолетний сток области формирования стока рек Советского Тянь-Шаня определен в 55 534 млн м3, из которых 38 277 млн мъ приходится на бассейн Сыр-Дарьи и 17 257 млн м3 — на Северный Тянь-Шань, т. е. на бассейны рек Чу, Талас, Тарим и оз. Иссык-Куль.

Сток с гидрологически неизученной площади области его

часть Советского Тянь-Шаня, из указанного количества стоков формируется сток в объеме 44 509 млн м3*.

Представляет интерес сравнение данных табл. 9 с опубли­ кованными ранее суммарными значениями среднемноголетне­ го годового стока с горной области рассматриваемой террито­ рии. В последних работах В. Л. Шульца [207, 208] сток с водо­ сбора р. Сыр-Дарьи определяется им в 1200 м3/сек среднего-

* Общий средний многолетний годовой сток на территории Киргизии, включая сток с водосбора р. Кызылсу (бассейн р. Аму-Дарьи), сток р. Каркары (бассейн р. Или), определен нами в 468000 млн .и3. Отметим, что И. Д. Цигельная приближенно (по четырем характерным годам из двадца­ типятилетнего ряда) определила годовой сток на территории Киргизии в 49 700 млн ж3, т. е. несколько завысила его [189)..

86

Средний многолетний годовой сток области формн

87

88

дового расхода, что практически (в пределах точности расче­ та) совпадает с данными табл. 9; то же можно сказать в от­ ношении стока бассейна оз. Иссык-Куль. По бассейнам рр. Чу и Талас В. Л. Шульц суммарно определяет сток в 190 м3/сек среднегодового расхода, что несколько меньше соответствую­ щих значений в табл. 9 (206 м3/сек), скорее всего за счет ме­ нее точного подсчета стока с неизученной части водосбора. 'Сток в пределах горных склонов Ферганской долины подсчи­ тывался И. А. Ильиным [92] и был определен им в 586 м3/сек

•среднегодового расхода, в том числе 407 м31сек с гидрологиче­

дающей в р. Нарын), отнесенный нами к стоку бассейна Нарына, то получится расход 405 м3/сек, практически не отлича­ ющийся от данных И. А. Ильина. Значительное расхождение имеется в величине стока с гидрологически неизученной части горных склонов Ферганской долины: 41,2 м3/сек по нашим подсчетам и 179 м3/сек — по И. А. Ильину. Последнюю вели­ чину следует считать сильно завышенной вследствие несовер­ шенной методики подсчета стока по атмосферным осадкам и но средним коэффициентам стока, принятым, как пишет сам автор, в той же величине, что и для изученной вышерасположенной части горных склонов.

Необходимо отметить, что в 1967 г. данные по водным ре­ сурсам и водному балансу СССР были опубликованы Госу­ дарственным гидрологическим институтом [62]. Однако авто­ ры этой монографии не выделили по горным территориям сток области его формирования, что не позволяет сравнивать наши материалы с данными этой работы. Исключение состав­ ляет лишь бассейн р. Тарим, где область рассеивания стока в пределах СССР практически отсутствует и поэтому водные ресурсы сопоставимы. В работе ГГИ они завышены на

4,3 млрд м3.

Приведенные в табл. 9 данные о поверхностном стоке гор­ ной области его формирования представляют собой среднюю многолетнюю величину постоянно возобновляемых ресурсов

поверхностных вод.

Сток, поступающий из горного обрамления подземным пу­ тем, определить столь же точно трудно. По приближенным расчетам Средазгипроводхлопка по бассейну Сыр-Дарьи он оценивается в .количество 1,9 млрд м3, т. е. 5% от поверхност­ ного стока.

89

По данным В. Ф. Шлыгиной, подземный приток с горного массива Заилийского Алатау составляет 7% от общего коли­ чества осадков, выпадающих в горах ;[213].

Местный поверхностный сток равнинной области рассеива­ ния стока составляет незначительную величину [207], хотя, по данным В. Н. Кунина, при создании искусственной водосбор­

счет осадков в области рассеивания стока, можно считать, что данные табл. 9 характеризуют все постоянно возобновляемые среднемноголетние поверхностные водные ресурсы Тянь-Ша­ ня, потенциально возможные для водохозяйственного исполь­ зования. Практически же объемы используемого поверхност­ ного стока будут определяться составом и объемом мероприя­ тий по регулированию стока, по борьбе с потерями его при транспортировании, техникой полива и техническим уровнем эксплуатации водохозяйственных систем.

Объемы стока области его формирования, естественно, значительно превосходят по величине объемы руслового сто­ ка в створах рек, замыкающих соответствующие части речных бассейнов, включающих в себя элементы области рассеивания стока. Такое сопоставление по некоторым пунктам дается в табл. 10. Здесь же приведены средние значения модулей стока в области его формирования, а также модули, вычисленныепо площади всего бассейна, с учетом потерь стока в зоне его*

рассеивания.

Средний многолетний модуль области формирования сто­ ка рек Советского Тянь-Шаня определился равным 8,5 л/сек на 1 км2, причем средний модуль рек Северного Тянь-Шаня —

элементов влажным воздушным массам, дифференциация удельной водоносности на рассматриваемой горной террито­ рии, даже без учета вертикальной поясности, достигает, как показано выше, весьма широких пределов.

Для горных территорий весьма большой интерес представ­ ляет значение распределения стока по высотным поясам. В 1946 г. Б. Д. Зайков в своей работе по Кавказу предложил: строить в этих целях гидрографические кривые, используя выявленные им региональные зависимости интегральных мо­ дулей стока от средних взвешенных высот водосборов рек. При этом он исходил из допущения идентичности соответству­ ющих районных зависимостей M0 — f(Hcр ) и m0 = f(H), что,

90

Таблица КТ

Средний годовой сток в области его формирования и в русле рек

как показано выше, не может быть оправдано при характер­ ном для горных речных бассейнов криволинейном виде зави­ симости стока от высоты. Разумеется, что и подсчет зональ­ ных (поясных) значений стока при таком допущении приво­ дил к излишним ошибкам, а построенные по этому принципу гидрографические кривые давали неправильное представление о высотном распределении стока.

Построение гидрографических кривых и подсчет зональ­ ного стока на основе районных зависимостей зональных моду­ лей стока от высоты m0 = f(H) более точно. Это принципиаль­ ное положение автор еще в 1950 г. подтвердил сравнительным подсчетом стока по шести речным бассейнам северного склона Киргизского хребта. Средние ошибки в определении стока по этим рекам по методу Б. Д. Зайкова и зависимостям m0=f(H) оказались соответственно равны 21 и 9% [19].

В1957—1958 гг. автором впервые была дана при посред­ стве гидрографических кривых характеристика распределения среднего стока по высоте для рассматриваемой территории в связи с разработкой кадастра гидроэнергетических ресурсов Киргизской ССР [35].

Внастоящей работе высотное распределение стока дается на основе новых данных в пределах речных бассейнов или по укрупненным орогидрографическим районам Советского Тянь-

Шаня.

9 1

нижняя граница активной зоны области формирования стока и здесь не является одинаковой, так как высотное положение этой границы зависит от ряда местных факторов (величины и режима увлажнения, экспозиции горных склонов, особеннос-

93

тей оледенения и др.), географическая дифференциация кототорых в настоящее время изучена весьма слабо.

Принимая в первом приближении, по аналогии с бассейном р. Чон-Кызылсу, за среднюю нижнюю границу активной зоны отметку 3300 м, можно видеть по гипсометрическим и гидро­ графическим кривым (рис. 33 и 34) и по графикам на рис. 35, что в котловине оз. Иссык-Куль в этой зоне формируется око­ ло 70% стока, в бассейне р. Чу — 54%, в бассейне р. Нарын — около 50% и в верхнем бассейне р. Тарим — до 95% среднего годового стока. Таким образом, для этих речных бассейнов можно, конечно, с определенной условностью, считать горную область, лежащую выше 3300 м, активной зоной формирова­ ния стока, так как именно здесь образуется более половины всего стока, тогда как площади этой зоны для указанных бас­ сейнов составляют соответственно лишь 34% (бассейн оз. Ис­ сык-Куль), 20% (бассейн р. Чу) и 24% (бассейн р. Нарын). На остальной южной и юго-западной части территории ТяньШаня, которая находится зимой под ослабленным воздейст­ вием Сибирского антициклона и усиленным влиянием цикло­ нов с юго-запада, преобладают зимние осадки. Эти осадки создают значительные снегозапасы в пределах средних ярусов гор, ниже 3300 м. Сток, формирующийся в высокогорной об­ ласти (выше 3300 м), составляет в среднем меньшую долю в общем годовом стоке: в Ферганской котловине 43%, в средней части бассейна Сыр-Дарьи (бассейн рек Ахангаран, Чирчик, Келес, Арысь) — лишь 20%, при относительной площади вовосборов выше 3300 м соответстевнно 19 и 10%.

Следует отметить, что на рис. 35поясной сток в высотной зоне выше фирновой линии показан с некоторой условностью. В действительности, жидкий сток в этой зоне, по-видимому, практически отсутствует и эпюра поясного стока выше фирно­ вой линии по сути дела соответствует не жидкому стоку, а тем запасам влаги, которая в твердой фазе аккумулируется в гля- циально-нивальной зоне и затем, перемещаясь вниз в виде снежных лавин и фирновых полей, уже в зоне абляции превра­

щается в жидкий сток.

С распределением стока по высотным зонам области его формирования связано распределение руслового стока во вре­ мени, то есть форма гидрографа, так как в условиях преиму­ щественного питания рек Средней Азии талыми водами объе­ мы стока, формирующиеся на водосборе в отдельные отрезки времени в период половодья, определяются в основном пло­ щадью одновременного снеготаяния и положением фронта и тыла снеготаяния. При этом нижние зоны бассейна дают сток

94

1

т1

— j

1 1

J1 U.j

Рис. 35. Графики относительного (в %) распределения среднего годового стока (а ) и площадей водосборов (б) рек Советского Тянь-Шаня по высот­ ным зонам: 1 — общие для бассейна р. Сыр-Дарьи; 2 — р. Нарын, 3 — рек Ферганской долины, 4 — рр. Ахангаран, Чирчик, Келес, Арысь; 5 — рек ю.-з. склона хр. Каратау; 6 — общие для Северного Тянь-Шаня, 7 — реки

бассейна оз. Иссык-Куль, 5 — р. Чу, 9 — р. Талас, 10 — верховья р. Тарим.

половодья более ранней концентрации, а высокогорная зо­ на — более поздней.

В связи с этим в последние годы появились интересные ра­ боты, в которых делаются попытки расчетным путем связать распределение стока в период половодья с гипсометрическими характеристиками рек Средней Азии и с высотной поясностью

95