Задание 2. Характеристики среднего годового стока воды
В практике гидрологических расчетов основными количественными показателями определения водности для различных бассейнов служат характеристики стока. Стоком называется количество воды, протекающее через поперечное сечение в данном створе за определенный промежуток времени. Характеристики стока следующие: средний за рассматриваемый период времени расход воды (Qср, м3/с), объем стока (W, м3 или км3), модуль стока (М, л/с.км2), слой стока (ho, мм), коэффициент стока (η). Непосредственно на гидростворах измеряется расход воды, остальные характеристики получают расчетным путем. Основной характеристикой водности является норма стока средний годовой сток за многолетний период. Значение нормы стока можно выразить одной из характеристик стока, т.е. в виде среднего за многолетний период годового стока (Wо), расхода воды (Q0), слоя стока (ho), модуля стока (Мo).
Для характеристики распределения стока по территории и расчета стока неизученных бассейнов составляются карты среднемноголетнего годового стока (нормы стока). На карты наносятся изолинии модуля или слоя стока. Исходными данными для составления карт стока служат характеристики стока, рассчитанные по материалам многолетних фактических наблюдений для отдельных изученных речных бассейнов. Полученные данные относят к центрам тяжести бассейнов, нанося на карту и по ним проводят изолинии стока - плавные линии, соединяющие точки с одинаковыми величинами нормы стока, обычно выраженной модулем стока (Мo, л/с.км2).
Для определения нормы стока при отсутствии данных гидрометрических наблюдение в настоящее время рекомендуется использовать карту среднего годового стока (с изолиниями нормы стока в л/с.км2) рек CCСP государственного гидрологического института (ГГИ) в масштабе 1:5000000 или 1:10000000. Могут также использоваться карты стока, составленные для отдельных районов и приводимые в справочниках «Ресурсы поверхностных вод СССР».
Содержание:
1. Определить средний многолетний модуль стока /Mо/ в отмеченном пункте по карте среднего годового стока.
2. Вычислить основные характеристики нормы стока (Qo, Wo, h0).
3. Максимальный расход воды весеннего половодья Qp% .
4. Слой суммарного весеннего стока hp% .
5. Расход от дождевых паводков.
Выполнение:
На кальку речного бассейна (из задания I) наносятся изолинии модулей стока (в л/с.км2) с карты среднего годового стока, помещенной в “Указаниях по определению расчетных гидрологических характеристик”, СН 435-72 (приложение 1), Л., 1972 г. или в Атласе СССР (стр. 66).
1. Средний многолетний модуль годового стока (Mо) бассейна (водосбора) реки до расчетного замыкающего створа можно определить следующим образом.
а/ На водосборе с равнинной территорией или при незначительно меняющемся рельефе, большая часть которого ограничена изолиниями модуля стока, намечается центр водосбора (ставится точка Ц). Если точка находится между изолиниями, то Mо определяется путем прямолинейной интерполяции по перпендикуляру через точку Ц между изолиниями стока.
б) В случае пересечения водосбора несколькими изолиниями, как показано на рис. 5, Мо определяется как средневзвешенное значение из произведений величин модулей стока на величины тяготеющих к ним площадей водосбора, по формуле:
л/с.км2, где М1,М2…Мn - средние арифметические значения модулей стока между изолиниями в л/с.км2, f1, f2…fn - площади бассейна между изолиниями в км2, определяемые планиметрированием.
Данные расчетов заносятся в табл. 4, откуда средний многолетний модуль го дового стока (в нашем примере бассейна реки Вихры) равен :
