2.2. Расчет водного баланса реки Великая за 1968г.

Метод водного баланса отражает общий закон сохранения материи и основан на следующем очевидном равенстве: для любого объема пространства, ограниченного некоторой произвольной поверхностью, количество воды, вошедшее внутрь этого объема, за вычетом количества воды, вышедшего из него, должно равняться изменению количества воды внутри данного объема.

Это равенство справедливо для любого промежутка времени и для любого произвольного взятого пространства, ограниченного замкнутой поверхностью.

При рассмотрении водного баланса речного водосбора объемом пространства будем объем, ограниченный вертикальной поверхностью, проходящей по водораздельной линии до первого водоупора, снизу – поверхность этого водоупора, а сверху – площадь водосбора.

Уравнение для водного баланса речного бассейна с ествественным режимом стока можно записать в следующем виде:

Х=У+Е +∆U

где Х – атмосферные осадки, выпавшие на водосбор, мм; У – слой стока в замыкающем створе, мм; Е – суммарное испарение с водосборного бассейна, мм; ∆U – остаточный член, включающий неучтенные элементы баланса и погрешности в определении элементов водного баланса, мм.

Среднее значение осадков для бассейна рассчитываются методом среднего арифметического.

Средняя сумма осадков для бассейна р. Великая 761 мм.

Слой стока реки Великая рассчитан по данным годового расхода воды в створе д. Пятоново.

У= QT/F=55,6*31,5*10⁶/20000*10³=87,6 мм.

Норма испарения с поверхности водосбора определяется по методу А.Р.Константинова. Для этого норму испарения определяем по номограмме, используя среднегодовые значения температуры воздуха и абсолютной влажности.

Норма испарения с поверхности водосбора Е=440мм

Значение среднегодовой абсолютной влажности для бассейна р. Великая, получаем также методом среднеарифметического, равно еср.=7,7.

Значение среднегодовой температуры воздуха для бассейна рассчитывается методом среднего арифметического и составляет 4,2^о С.

После того, как определили значении составляющих уравнений.

Из данного уравнения:

Х=У+Е +∆U

выражает остаточный член, тогда уравнение будет:

∆U= У+Е – Х

∆U=87,6+450-461= +76,6 мм

Водный баланс в створе р. Великая – д.Пятоново

Таблица №10

Элементы прихода	Слой мм	Объем 106 м³	Элементы расхода		Слой мм	Объем 106 м³	∆U мм
Осадки	461	9220	Сток		87,6	1751	-
			Испарение		450	9000	-
Приход	461	9220	Расход		537,6	10751	76,6

2.3 Расчет водного баланса Чудско-Псковского озера за 1968 год

Общий вид уравнения водного баланса водных акваторий следующий:

∑П - ∑Р = ∑А + Н',

где ∑П – сумма приходных компонентов баланса; ∑Р – сумма расходных компонентов баланса; ∑А – сумма аккумуляционных компонентов; Н' – невязка баланса.

К приходным компонентам относятся: Пр – приток воды по рекам, впадающим в озеро или водохранилище, и с площади, непосредственно прилегающей к водоему и не имеющей постоянной гидрографической сети (склоновый сток); Пос – поступление воды за счет осадков, выпавших на зеркало водоема (зимой на ледяной покров); Л – приток воды от таянья осевшего на берегах льда; К – конденсация влаги на поверхности водоема.

К расходным компонентам относятся: С – сток воды из озера по вытекающим из него рекам (для водохранилищ – сток через гидротехнические сооружения); И – потери на испарение с водной поверхности; Ф – фильтрация (подземный сток) воды из водоема (в том числе фильтрация через тело плотин); Л1 – временные потери воды за счет оседания льда и покрывающего его снега на берегах при зимнем снижении уровня водоема; З – расход воды на хозяйственные нужды (орошение, судоходные каналы, водоснабжение и др.).

К аккумуляционным составляющим относятся: АВ – аккумуляция воды в чаше водоема; Аб – аккумуляция воды в грунтах берегов, обусловленная оттоком воды в грунт с повышением уровня; Ап – аккумуляция в русле и пойме устьевой части основных рек; Н' – невязка баланса, складывающаяся из суммы неучтенных составляющих и суммарной ошибки определения учтенных.

Основная роль в водном балансе обычно принадлежит: в приходной части поверхностному притоку (Пр) и в меньшей степени осадкам на зеркало водоема (Пос), а в расходной – стоку для сточных водоемов (С) и испарению (И), особенно для бессточных.

Таким образом, за период времени Т, учитывая только основные составляющие баланса, можно записать уравнение в виде:

Пр + Пос + С – И + Н = ± АВ.

Составляющие водного баланса озер и водохранилищ рассчитываются по материалом наблюдений всех гидрометеорологических станций и постов, действующих на данном водоеме, и гидрологических станций и постов, измеряющих сток на реках бассейна (в том числе и не являющихся притоками исследуемого водоема). Для озер необходимо также располагать материалами наблюдений на вытекающих реках, а для водохранилищ – данными учета стока на сооружения гидроузлов. Одновременно надо иметь план или карту водоема в изобатах и его бассейна, а также батиграфическую и объемную кривые.

Расчет составляющих водного баланса целесообразно выполнять в размерностях, принятых при их определении в пунктах наблюдений. Например, приток и сток в воде средних расходов Q_пр, Q_ст (м³/с), осадки и испарение в слое воды х, Е (мм), аккумуляция в виде приращения уровня ∆Н (см) или объема ∆W (м³). Все величины – за интервал времени Т.

При включении этих составляющих в уравнение водного баланса необходимо выполнить приведение их к единой размерности.

В объемных единицах (млн м³)

f_оз – площадь зеркала озера или водохранилища.