1.2. Примеры решений

Пример 1. Температура сухого термометра психрометра 21,7^оС, смоченного 14,7^оС. Определить абсолютную влажность воздуха.

Решение: Разность показаний термометров равна 21,7 – 14,7 = 7,0^оС. Определяем влажность по психрометрической таблице, в которой в первом столбце по вертикали находим показание влажного термометра 15^о (округленно 14,7 ), а напротив значения разности показаний термометров, равной 7,0^о, находим относительную влажность r, равную 43%.

Из формулы (1.1) определяем абсолютную влажность е:

е =  Па.

Пример 2. Показания гигрометра 70% (относительная влажность), температура воздуха 20^оС. Определить абсолютную влажность е, максимальную упругость пара Е и дефицит влажности d.

Решение: Максимальная упругость пара Е при температуре 20^оС составляет 2333,1 Па, абсолютная влажность находим по формуле (1.1):

е = ∙2333,1 = 1633,2 Па.

Дефицит влажности d находим по формуле (1.2):

d = 2333,1 – 1633,2 = 699,9 Па.

1.3. Задание

Определить абсолютную влажность воздуха е, максимальную упругость пара Е и дефицит влажности d.

Таблица 1.1

№ варианта	ТоС сухой термометр	ТоС смоченный термометр
1	17	13
2	18	14
3	19	12
4	20	15
5	21	13
6	22	17
7	23	16
8	24	16
9	25	19
10	26	18
11	27	20
12	28	19

Тема 2. Поверхностные воды

2.1. Основные понятия

2.1.1.

Круговорот воды в природе – непрерывный процесс циркуляции воды на земном шаре, обусловленный солнечной энергией и действием силы тяжести. Вода, испаряясь с поверхности Мирового океана в виде пара, переносится с воздушными течениями над поверхностью Земли, при определенных условиях сгущается (конденсируется) и выпадает в виде гидрометеоров (дождя, снега и др.). Выпавшие осадки стекают в океан как в виде поверхностного, так и подземного стока. Благодаря круговороту воды атмосфера, гидросфера и литосфера тесно связаны между собой. Количественно круговорот воды выражается уравнением водного баланса, для решения которого необходимы сведения об осадках, испарении, стоке, инфильтрации и другие метеорологические данные.

Уравнение водного баланса Куделина Б. И.:

Х_о = Y_о + Z_о+ W_о , (2.1)

где Х_о – осадки на площади водосбора, мм;

Y_о – речной сток, мм;

Z_о – испарение за вычетом конденсации, мм;

W_о – среднемноголетняя величина питания глубоких водоносных горизонтов за счет атмосферных осадков или поступление подземных вод из глубоких горизонтов на поверхность в пределах речного бассейна, мм.

Атмосферные осадки расходуются на поверхностный сток, испарение и инфильтрацию (просачивание) в горные породы. Поверхностный и подземный стоки, питающие реки, составляют общий (речной) сток, который определяется для бассейна реки.

Бассейном реки называется площадь на поверхности земли, с которой данная река получает водное питание. Площадь поверхностного стока определяется по топографической карте, площадь подземного стока – по карте гидроизогипс с учетом гидрогеологических условий. Величина стока определяется на базе данных о расходе реки.

1. Расход реки – это объем воды Q (м³), протекающей через поперечное сечение реки площадью S (м²) в единицу времени (с):

Q = V_ср.^.S,

где V_cр – скорость течения, м³/с;

S – поперечное сечение.

2. Модуль стока М л/(с∙км²) – количество воды, стекающее в единицу времени с 1 км² водосборной площади, – определяется по формуле:

M , (2.2)

где Q – средний годовой расход реки, м³/с;

F – водосборная площадь бассейна, км²;

10³ – коэффициент перевода 1 м³ в литры.

3. Подземное питание Q_под(м³/с на 1 км) определяется по формуле:

, (2.3)

где Q₁ – расход реки в верхнем створе, м³/с;

Q₂ – расход реки в нижнем створе, м³/с;

L – расстояние между створами, км.

4. Объем годового стока W – количество воды, стекающее с бассейна за год (м³/год):

W = Q T, (2.4)

где Q – средний годовой расход реки, л/с;

Т = 86400∙365 = 31,5∙10⁶ – число секунд в году.

Объем годового стока (м³/год) можно выразить через модуль стока:

. (2.5)

5. Слой стока Y за год (мм/год) вычисляется по формуле:

. (2.6)

Между слоем и объемом стока существует зависимость:

или Y = 31,5 M. (2.7)

6. Коэффициент стока  определяется отношением:

 , (2.8)

где Y – высота слоя за какой-то период, мм;

Х – количество осадков за тот же период, мм.

Вышеуказанные параметры можно определять как для поверхностного, так и для подземного стока. Соотношение между стоками выражается формулой:

, (2.9)

где К_п – модульный коэффициент,%;

М_п – модуль подземного стока, л/(с^. км²);

М – модуль поверхностного стока, л(с ^. км²).

7. Годовая инфильтрация атмосферных осадков численно равна высоте слоя (мм) подземного стока Y_п и определяется по формулам:

Y_п= 31,5 М_п; (2.10)

, (2.11)

где М_п- модуль подземного стока, (л/с ^. км²);

К_п- процентное содержание подземного стока.

8. Коэффициент подземного стока k_под вычисляют по формуле:

k_под . (2.12)

9. Среднемноголетний объем воды (м³/год) от инфильтрации по всей площади подземного водосбора за год вычисляют по формуле:

W= Y^.F^.10³. (2.13)