А.12 Расчет годового стока в виде суммы сезонных составляющих по стокоформирующим факторам при отсутствии данных гидрометрических наблюдений

Выбрано 45 водосборов в районе Северного края с широким диапазоном площадей от 179 до 220000 км² и с высотами от 68 до 290 м. При этом пять водосборов оставлены для проверки методики на независимом материале. Для всех выбранных водосборов определены даты начала сезонов, слои стока за сезоны и осуществлено обобщение предполагаемых стокоформирующих факторов по водосбору и за каждый сезон. Для каждого водосбора находились регрессионные зависимости для определения слоев стока за каждый сезон. Определялось наиболее эффективное уравнение для каждого сезона и водосбора и результаты обобщались по территории для установления общего уравнения. В результате расчетов были получены следующие уравнения с общей структурой для территории Северного края:

а) сезон весеннего половодья:

с R_ср = 0,75, (А.11)

где X_тв — твердые осадки;

X_вес — осадки за половодье;

— осадки за предыдущий летне-осенний сезон;

R_ср — средний коэффициент множественной корреляции для всех водосборов рассматриваемого района

или

Y = a₁S +а₂Х_вес + а₃U_осен + а₀ с R_ср = 0,82, (А.12)

где S — максимальные снегозапасы;

U_осен — предзимнее увлажнение почвы;

а₀, а₁, а₂, а₃ — регрессионные коэффициенты;

б) летне-осенний сезон:

с R_ср = 0,77, (A.13)

где D — средний дефицит влажности за летне-осенний сезон;

в) период зимней межени:

с R_ср = 0,60 (А.14)

где п — продолжительность зимней межени (в днях);

X_л-о — осадки за текущий летне-осенний сезон;

T_зим — средняя температура воздуха за зимнюю межень;

b₀, b₁, b₂, b₃ — регрессионные коэффициенты.

Даты начала и окончания однородных сезонов, их продолжительность, коэффициенты уравнений были обобщены по территории различными способами: построение изолиний, осреднение в однородных районах и зависимости с определяющими территориальными факторами, например зависимости продолжительности половодья от площади водосбора, полученные для трех однородных районов на территории. В результате интерполяции и экстраполяции дат сезонов и коэффициентов уравнений на поверочные водосборы были рассчитаны слои стока за каждый сезон и год в виде суммы сезонных слоев. Пример сравнения рассчитанных и фактических слоев сезонного и годового стоков для р. Вага — с. Усть-Сюма показан на рисунке А.5. Как видно на рисунке, рассчитанные слои стока практически полностью отражают динамику колебаний наблюденного стока, имея наибольшие совпадения для годового стока, как интегральной характеристики и наименьшие — для сезона зимней межени. В результате независимой оценки по пяти поверочным водосборам были определены относительные стандартные погрешности: De = 24 %—48 % для периода весеннего половодья, De = 20 %— 24 % для летне-осеннего сезона, De = 13 %— 33 % для сезона зимней межени и De = 8 %— 14 % для годового стока.

а) — весеннее половодье; 6) — летне-осенний сезон;

в) — сезон зимней межени; г) — годовой сток

Рисунок А.5 — Сравнение фактических (1) и рассчитанных (2) слоев стока

р. Вага — с. Усть-Сюма