НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОДОВОГО СТОКА ВОДОТОКОВ БАССЕЙНА Р. БЕЛАЯ

Нурисламова Д.А.

Башкирский государственный университет, г.Уфа

 

Аннотация. Статья посвящена зависимости между параметрами годового стока (норма стока, модуль стока, коэффициент вариации) и выявлению пространственной изменчивости годового стока.

Ключевые слова: годовой сток, пространственная изменчивость, бассейн реки Белая.

Актуальность проблемы. Для успешного планирования и проектирования гидротехнических сооружений, водохозяйственных объектов оценка параметров стока играет важную роль.

Для выявления каких-либо закономерностей пространственной изменчивости годового стока были проведены расчёты следующих элементов:

1)                коэффициент вариации (Cv);

2)                коэффициент асимметрии (Cs);

3)                 норма годового стока (который в данном случае выражается в виде среднего годового расхода воды) (Q ср);

4)                модуль стока (M);

5)                соотношения коэффициента вариации с коэффициентом асимметрии (Cv/Cs).

Нормой годового стока называется среднее его значение за многолетний период, включающий несколько полных чётных (не менее двух) циклов колебаний водности реки при неизменных географических условиях и одинаковом уровне хозяйственной деятельности в бассейне реки.

Устойчивость нормы годового стока определяется двумя условиями:

1)                как средняя многолетняя величина она почти не меняется, если к многолетнему ряду будет прибавлено ещё несколько лет наблюдений;

2)                она является функцией главным образом климатических факторов (осадков и испарения), притом их средних многолетних значений, которые в свою очередь являются устойчивыми климатическими характеристиками района или бассейна.

Норма годового стока, как всякая средняя арифметическая величина статистического ряда, может быть определена по формуле:

 (1)

 

где  - норма годового стока, м³/с;  - годовые значения стока за длительный период (N лет), при котором дальнейшее увеличение ряда наблюдений не меняет или мало меняет среднюю арифметическую величину .

Коэффициент вариации, или изменчивости, годового стока служит мерой оценки колебания годового стока относительно его нормы. Он служит также для сравнения отдельных статистических рядов, например, годовых значений стока разных рек, в отношении их изменчивости или расположения (рассеяния) точек на кривых обеспеченности [1].

 

 (2)

где Ki – модульные коэффициенты (Ki=Qi/Q0); N – число лет наблюдений (число членов ряда).

Коэффициент асимметрии характеризует несимметричность ряда исследуемых величин относительно их среднего значения или центра распределения. Как и коэффициент вариации, значение коэффициента асимметрии выражают в относительных единицах, что позволяет сравнивать степень несимметричности рядов отдельных рек или рядов разных характеристик, а также соответственно обобщать сами значения коэффициента асимметрии [2].

  (3)

 

Модуль стока – количество (расход) воды, стекающей в единицу времени с единицы площади водосбора [2].

  (4)

Исходной информацией о ресурсах поверхностных вод являются материалы многолетних гидрометрических наблюдений (1969–2000 гг.), осуществляемых по 18 пунктам наблюдений бассейна реки Белая.

При оценке зависимостей нормы и изменчивости годового стока от морфометрических характеристик применялся регрессионный анализ.

В первую очередь рассматривалась зависимость значений модуля годового стока от средней высоты водосбора. Зависимость была исследована экспоненциальной функцией. Величина достоверности аппроксимации оказалась равной 0,1423. Очевидно, что связь недостаточно тесная.

При анализе зависимости нормы годового стока от площади водосбора связь оказалась достаточно тесной. Величина достоверности аппроксимации равнялась 0,9409.

Внутри выделенных по характеру нормы годового стока с высотой какой-либо зависимости коэффициента вариации от модуля стока выявить не удалось ввиду небольших диапазонов этого коэффициента в пределах бассейна р.Белой. Величина достоверности аппроксимации оказалась равной 0,2613.

Также при анализе зависимости коэффициента вариации от средней высоты водосбора связь оказалась недостаточно тесной. Величина достоверности аппроксимации равна 0,1601.

Исследование зависимости коэффициента вариации от площади водосбора дало следующий результат: величина достоверности аппроксимации равен 0,0022, которая означает, что связь очевидно недостаточно тесная.

Необходимо отметить, что при рассмотрении зависимости коэффициентов вариации от каких-либо показателей тесную связь выявить не удалось, так как коэффициент изменчивости имеет небольшие разбросы по территории.

В ходе исследования, при попытке выявления зависимостей, единственная тесная связь установилась между площадью водосборов и нормой стока.

Недостаточно тесные связи объясняются тем, что параметры стока (модуль стока, коэффициент вариации) имеют малые колебания по бассейну. Также при дальнейших исследованиях следует увеличить ряды наблюдений и количество гидрологических постов.

Таким образом, формирование годового стока рек изучаемой территории происходит в различных природных условиях. Основными факторами, обуславливающими это разнообразие, являются сложное сочетание широтной зональности и вертикальной поясности климата. Всё это вызывает необходимость дифференцированного подхода к разработке и уточнению методов оценки годового стока неизученных рек.

Список использованной литературы:

1.                Горошков И.Ф. Гидрологические расчёты. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. - 430 с.

2.                Чеботарев Н.П. Сток и гидрологические расчёты / Н.П. Чеботарев; под ред. Б.В. Полякова. - Москва: Гидрометеоиздат, 1939. - 319 с.