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

Рис. 62. Кривые обеспеченности: 1) теоретически возмож­ ных, при полной синхронности колебаний годового и се­ зонного стока, отклонений (Д ) относительного летне­ го стока_маловодных лет от его среднемноголетнего зна­

чения Wл (пунктирная кривая); 2) отклонений (ДЯ^) фактических значений модульных коэффициентов летнего стока от их теоретических значений, равнообеспеченных с модульными коэффициентами годового стока, для тех же маловодных лет (сплошная кривая).

Рис. 63. Зависимости от по­ казателя (3: 1) теоретически возможных, при полной син­ хронности колебаний годово­ го и сезонного стока, откло­ нений (Д1КЛ ) относительноголетнего стока маловодных лет от среднемноголетних его значений (сплошная кри­ вая); 2) отклонений (ДК4 ) фактических значений мо­ дульных коэффициентов лет­ него стока от их теоретиче­ ских значений, равнообеспе­ ченных с модульными коэф­ фициентами годового CTOKai. для тех же маловодных лес

(пунктирная кривая).

186

юрии, имея средние значения соответственно 13,0 и 8,3%. Однако необходимо иметь в виду, что если отклонения второй категории явно не зависят от значений р, то отклонения пер­ вой категории, как показано выше, растут с увеличением вели­ чин этого показателя. Учитывая это обстоятельство, в соответ­ ствии с графическим построением на рис. 63, можно уточнить сделанный выше, на основании рис. 62, вывод и заключить, что отклонения второй категории превосходят отклонения пер­

пределение стока практически затушевывается отклонениями, вызываемыми другими факторами, нарушающими синхрон­ ность в колебаниях годового и сезонного стока. Это объясняет также кажущийся на первый взгляд парадоксальным и впер­ вые описанный в литературе В. Л. Шульцем (207) факт отсут­ ствия у большинства рек Средней Азии сколько-нибудь замет­ ной связи между относительным стоком (в % от годового) за весну и лето и водностью года.

Среди упомянутых факторов, затушевывающих влияние водности года на внутригодовое распределение стока рек Средней Азии, наибольшую роль играют конкретные для раз­ ных лет сочетания метеорологических условий, определяющих процессы накопления влаги на водосборе, процессы таяния,, поступления стока с водосбора в речную сеть в отдельные отрезки времени. Это вносит определенное разнообразие в от­ носительное внутригодовое распределение стока в годы оди­ наковой водности, что можно проследить по гидрографам рек разного типа питания, сгруппированным на рис. 64 для лег одинаковой водности: в левом вертикальном ряду — маловод­ ные годы, в среднем ряду — средние по водности годы и в правом ряду — многоводные. Соответствующие числовые ха­ рактеристики распределения стока даны в табл. 17.

В качестве примера укажем, что р. Кугарт, являющаяся рекой снегового питания, в маловодные 1939, 1944 и 1957 годы имела некоторые отличия во внутригодовом распределении стока, несмотря на примерно одинаковую обеспеченность снегозапасов и годового стока в целом. Это в основном объясня­ ется тем, что 1944 год отличался ранней весной с интенсивным снеготаянием уже в апреле и мае, что привело к спаду расхо­ дов половодья уже в начале июня. Наоборот, 1957 год имел холодную весну, что задержало снеготаяние в апреле—мае и

187

Рис. 64. Примеры независимого от водности года разного относительного внутригодо­ вого распределения стока рек. Первая колонка — маловодные годы, вторая — средние, третья — многоводные. / — ранняя концентрация стока половодья, 2 — поздняя и 3 — средняя.

стока, еще более сложен, но роль его в модификации внутри­ годового распределения стока в годы, близкие по водности, несомненна, что видно из рис. 64.

Таким образом, необходимо сделать общий вывод о том, что в условиях формирования и изменчивости стока горных рек Тянь-Шаня влияние водности года на внутригодовое рас­ пределение стока проявляется весьма слабо и только у огра­ ниченного числа рек и лишь в годы экстремальной водности, -/то в свою очередь позволяет сделать заключение, что для этих рек применение метода компоновки для назначения рас-

значений.

четного внутригодового распределения стока в зависимос­ ти от водности года целесообразно лишь в ограниченном по­ рядке.

Этот общий вывод подтверждается также рис. 65, где, на основании расчетов по 35 рекам группы I, построены кривые обеспеченности отклонений от среднего распределения значе­ ний относительного стока за лимитирующий (ДwA) и нелими­ тирующий (Дщв) сезоны, а также за лимитирующий период (Дщд.л.), вычисленных по методу компоновки для маловодных (р—/Ь—95%) и многоводных (р=25%) лет.

Из рисунка видно, что наибольшее влияние водности года на величину отклонений относительного стока от средних зна­ чений проявляется для летнего сезона (Дда^), который явля­ ется лимитирующим для рек группы I и имеет наиболее из­ менчивый сток (рис. 65); отклонения за лимитирующий период i&WjL-n.) даже для очень маловодных лет (р=95%) не выхо-

Рис. 66. Зависимости от показателя (3 отклонений (в %) величин относительного (в долях от годового)

(6 < М ) .

191

тельное внутригодовое распределение стока целесообразно принимать без учета влияния водности года, т. е. по упрощен­ ной схеме В. Г. Андреянова или по среднеарифметическому распределению, практически почти идентичных для данных условий [29]. В целях повышения точности водохозяйственных расчетов для рек данной группы следует, при переходе от от­ носительного расчетного распределения стока к распределе­ нию его в абсолютных величинах, учитывать следующие рекомендации:

а) при низких степенях сезонного регулирования стока, когда дефицит не выходит за пределы лимитирующего сезона, сток последнего принимать в точном соответствии с расчетной обеспеченностью водоотдачи;

б) при более высоких степенях сезонного регулирования стока, когда дефицит выходит за пределы лимитирующего сезона, сток за этот период принимать в точном соответствии с расчетной обеспеченностью водоотдачи;

в) при полном годовом регулировании стока величину го­ дового стока принимать в точном соответствии с расчетной обеспеченностью водоотдачи.

Поскольку указанные выше выводы и рекомендации осно­ ваны на анализе значительного числа рек бассейна СырДарьи, представляющих весь диапазон типов питания горных рек Средней Азии (6 = 0,16—2,76), то можно полагать, что они могут быть распространены на все горные реки этого региона, включая реки Тянь-Шаня.

6.Внутригодовое распределение стока

визученных створах рек

Расчетное внутригодовое распределение стока в изученных створах рек Тянь-Шаня приведено в приложении 2. Распреде­ ление стока по сезонам и месяцам года дано для 174 пунктов, фиксирующих естественный (не искаженный) режим стока, по которым оказалось возможным получить более или менее на­ дежные данные по внутригодовому распределению стока за

фяды наблюдений-не менее 10 лет. Большая часть пунктов име­ ла периоды наблюдений более 25 лет.

В соответствии с приведенным выше анализом внутригодо­ вое распределение стока производилось разными расчетными методами в зависимости от принадлежности рек к той или иной группе, установленной в соответствии с показателем ти­ па питания рек б. Для рек группы I, с показателями типа пи­ тания 6<1,4, распределение стока которых по месяцам и сезо­ нам ь какой-то мере зависит от водности года, расчет выпол­ нен методом компоновки. К таким рекам относятся все реки, не имеющие сколько-нибудь существенного ледникового пита­ ния и у которых лимитирующим сезоном является лето. Для этих рек при определении внутригодового распределения сто­ жа расчетной обеспеченности подсчитан сгок той же обеспе­ ченности за год, лимитирующий весенне-летний период и ли­ митирующий летний сезон (июль—сентябрь). Лишь для рек, формирующихся в западной части северного склона Киргиз­ ского Алатоо, а также на склонах хр. Каратау и на юго-вос­

стока за лимитирующий период и за лимитирующий сезон — величина стока за весенний сезон.

Таким образом, распределение стока, полученное для лет разной водности, характеризуется тем, что за лимитирующий весенне-летний период и лимитирующий летний сезон он имеет ту же обеспеченность, что и годовая его зеличина, а нелими­ тирующие весенний сезон и осенне-зимний период — несколь­ зко иную обеспеченность. При необходимости значения послед­ ней за нелимитирующие периоды и сезон могут быть опреде­ лены по параметрам кривой обеспеченности (приложение 1).

Расчет распределения стока выполнен для четырех града­ ций водности: для многоводных (25% обеспеченности), сред­ них (50%), маловодных (75%) и очень маловодных (95%) лет.

Относительное внутрисезонное распределение стока по ме­ сяцам в разные по водности сезоны для пунктов с продолжи­ тельностью периода наблюдений менее 20 лет производилось с ориентацией на среднее распределение месячного стока за период наблюдений. При наблюдениях более 20 лет устанав­ ливалось среднее распределение месячного стока .для много­ водных, средних и маловодных по водности сезонов.

Более подробно технику расчета по методу компоновки мы здесь не излагаем, поскольку она общеизвестна из специаль­

19 4

ных работ [12, 13, 129]. Выше было показано, что при значе­ ниях р < 1,23, т. е. при малой разнице в изменчивости стока за лимитирующий сезон (лето) и за водохозяйственный год,

.влияние водности года на внутригодовое распределение стока ■практически не проявляется и может не учитываться. Поэтому для рек группы 1, у которых р< 1,23, в приложении 2 дано лишь среднее распределение стока.

Для рек группы II с б> 1,4, у которых внутригодовое рас­ пределение стока не связано с водностью года, а определяется главным образом особенностями сочетаний элементов водного и теплового балансов конкретных лет, расчетное относитель­ ное внутригодовое распределение стока дано для года сред­ ней водности.

Однако при определенных неблагоприятных гидрометеоро­ логических условиях в отдельные годы реки группы II могут иметь относительное внутригодовое распределение стока, су­ щественно более неблагоприятное для водного хозяйства, чем среднее. Поэтому в целях гарантирования расчетной проект­ ной обеспеченности водоподачи при водохозяйственных расче­ тах, при переходе от относительного распределения стока по среднему году к распределению стока в абсолютных величи­ нах, для года расчетной обеспеченности необходимо учитывать следующие рекомендации:

Г) при низких степенях сезонного регулирования стока или при отсутствии его регулирования, когда дефицит не выходит за пределы лимитирующего сезона, сток последнего нужно принимать в точном соответствии с расчетной обеспечен­ ностью водоотдачи;

2) при более высоких степенях сезонного регулирования стока, когда дефицит распространяется за пределы лимити­ рующего сезона, сток лимитирующего периода следует прини­ мать в точном соответствии с расчетной обеспеченностью.

В приложении 2 реки распределены по 13 районам (рис. 67), для которых выявлены местные зависимости пара­ метров внутригодового распределения стока от высоты. Внут­ ри районов реки подразделены на группы в зависимости от типа питания и времени наступления лимитирующего сезона, причем они расположены, как правило, в порядке возрастания ■средних взвешенных высот водосборов.

При использовании данных приложения 2 месячный сток, выраженный в процентах от годового, можно пересчитать в соответственные величины средних месячных и сезонных рас­ ходов воды в мъ!сек для года расчетной обеспеченности Qp. Для этого нужно приведенные в таблице значения месячных -или сезонных величин - стока в процентах от годового умно-

405