Jõe voolu määramiseks sõltuvalt basseini pindalast, settekihi kõrgusest jne. hüdroloogias kasutatakse järgmisi suurusi: jõe vooluhulk, voolumoodul ja voolutegur.

Jõe äravool nimetada veetarbimist pikema aja jooksul, näiteks päevas, kümnendis, kuus, aastas.

Drenaažimoodul nad nimetavad liitrites (y) väljendatud veehulka, mis voolab vesikonna piirkonnast 1 km 2 ulatuses keskmiselt 1 sekundiga:

Äravoolukoefitsient nimetada jõe veevoolu (Qr) ja sademete hulga (M) suhet vesikonna piirkonnas sama aja jooksul, väljendatuna protsentides:

a - äravoolukoefitsient protsentides, Qr - väärtus aastane äravool kuupmeetrites; M on aastane sademete hulk millimeetrites.

Äravoolumooduli määramiseks on vaja teada vee väljavoolu ja basseini pindala sihtmärgist ülesvoolu, mille järgi määrati antud jõe vee väljavool. Vesikonna pindala saab mõõta kaardilt. Selleks kasutatakse järgmisi meetodeid:

• 1) planeerimine
• 2) jaotus elementaararvudeks ja nende pindalade arvutamine;
• 3) ala mõõtmine paletiga;
• 4) pindalade arvutamine geodeetiliste tabelite abil

Õpilastel on kõige lihtsam kasutada kolmandat meetodit ja mõõta ala paleti abil, s.t. läbipaistev paber (jäljepaber), millele on trükitud ruudud. Kui teil on teatud mõõtkavas kaardi uuritud ala kaart, saate teha paleti kaardi mõõtkavale vastavate ruutudega. Esmalt peaksite joonistama selle jõe valgala teatud joonduse kohal ja seejärel kandma kaardi paletile, millele vesikonna kontuur üle kanda. Pindala määramiseks peate esmalt loendama kontuuri sees olevate täisruutude arvu ja seejärel liitma need ruudud, mis katavad osaliselt antud jõe vesikonna. Ruudude liitmisel ja saadud arvu korrutamisel ühe ruudu pindalaga saame teada sellest joondusest kõrgema vesikonna pindala.

Q - veekulu, l. Tõlkimiseks kuupmeetrit liitrites korrutame tarbimise 1000-ga, S basseini pindala, km 2.

Jõe äravoolukoefitsiendi määramiseks on vaja teada jõe aastast äravoolu ja antud vesikonna alale langenud vee mahtu. Selle basseini alale langenud vee mahtu on lihtne määrata. Selleks vajate basseini pindala, väljendatuna ruutkilomeetrid, korrutada sademekihi paksusega (ka kilomeetrites). Näiteks paksus on võrdne p-ga, kui antud piirkonnas oli sademeid 600 mm aastas, siis 0 "0006 km ja äravoolukoefitsient on võrdne:

Qr on jõe aastane vooluhulk ja M on vesikonna pindala; korrutage murdosa 100-ga, et määrata äravoolukoefitsient protsentides.

Jõe voolurežiimi määramine. Jõe voolurežiimi iseloomustamiseks peate kindlaks määrama:

a) milliseid aastaajalisi muutusi veetase läbib (konstantse tasemega jõgi, mis muutub suvel väga madalaks, kuivab, kaotab pooridesse vett ja kaob pinnalt);

b) suurvee aeg, kui see on olemas;

c) vee kõrgus üleujutuse ajal (kui puuduvad sõltumatud vaatlused, siis vastavalt ankeetandmetele);

d) jõe jäätumise kestus, kui see toimub (vastavalt nende enda tähelepanekutele või uuringuga saadud teabele).

Vee kvaliteedi määramine. Vee kvaliteedi määramiseks tuleb välja selgitada, kas see on hägune või läbipaistev, joodav või mitte. Vee läbipaistvuse määrab ligikaudu 30 cm läbimõõduga valge ketas (Secchi ketas), mis on summeeritud märgitud joonele või kinnitatud märgistatud pulgale. Kui ketas on nöörile langetatud, siis alla, ketta alla kinnitatakse raskus, et ketast vool ära ei kannaks. Sügavus, mille juures see ketas nähtamatuks muutub, näitab vee läbipaistvust. Vineerist saab teha ketta ja selle sisse värvida valge värv, kuid siis tuleb koorem riputada piisavalt raskelt, et see kukuks vertikaalselt vette ja ketas ise säilitaks horisontaalasendi; või vineerilehte saab asendada plaadiga.

Vee temperatuuri määramine jões. Vee temperatuuri jões määrab kevadtermomeetriga nii veepinnal kui ka erinevatel sügavustel. Hoidke termomeetrit 5 minutit vees. Vedrutermomeetri võib asendada tavalise puitraamiga vannitermomeetriga, kuid selleks, et see erinevatel sügavustel vette vajuks, tuleb selle külge raskus siduda.

Vee temperatuuri saab jões määrata batomeetrite abil: batomeeter-tahhümeeter ja pudelbamomeeter. Batomeeter-tahhümeeter koosneb painduvast kummist õhupallist, mille maht on umbes 900 cm 3; sellesse sisestatakse 6 mm läbimõõduga toru. Batomeeter-tahhümeeter kinnitatakse vardale ja langetatakse erinevatele sügavustele vee võtmiseks.

Saadud vesi valatakse klaasi ja määratakse selle temperatuur.

Batomeeter-tahhümeetrit pole õpilasel raske valmistada. Selleks peate ostma väikese kummikambri, panema selle peale ja siduma 6 mm läbimõõduga kummitoru. Baari saab asendada puidust vardaga, jagades selle sentimeetriteks. Tahhümeetri batomeetriga varras tuleb langetada vertikaalselt vette teatud sügavusele, nii et tahhümeetri batomeetri ava on suunatud allavoolu. Pärast teatud sügavusele langetamist tuleb varda vee tõmbamiseks pöörata 180 võrra ja hoida umbes 100 sekundit ning seejärel keerata latti uuesti 180 °. äravooluvee režiimi jõgi

See tuleb eemaldada, et vesi pudelist välja ei valguks. Pärast vee klaasi valamist määra termomeetriga vee temperatuur etteantud sügavusel.

Kasulik on samaaegselt mõõta õhutemperatuuri tropitermomeetriga ja võrrelda seda jõevee temperatuuriga, jälgides kindlasti vaatluse aega. Mõnikord ulatub temperatuuride erinevus mitme kraadini. Näiteks kell 13 on õhutemperatuur 20, vee temperatuur jões 18 °.

Uurige teatud piirkondades jõesängi teatud olemust. Jõesängi olemuse lõikude uurimisel on vajalik:

a) märgistada põhihaarded ja lõhed, määrata nende sügavused;

b) kärestike ja koskede tuvastamisel määrata langemise kõrgus;

c) joonistada ja võimalusel mõõta saared, madalikud, keskkohad, külgkanalid;

d) koguda teavet, millistes kohtades jõgi erodeerub ja eriti tugevalt erodeerunud kohtades määrata erodeeritud kivimite olemus;

e) uurima delta olemust, kui uuritakse jõe suudmeala, ja kanda see visuaalplaanile; vaadake, kas üksikud käed vastavad kaardil näidatutele.

Jõe üldised omadused ja kasutamine. Kell üldised omadused jõed peavad välja selgitama:

a) milline jõeosa on peamiselt erodeeruv ja milline kuhjuv;

b) looklevuse aste.

Väänlemise astme määramiseks on vaja teada käänulisuse koefitsienti, s.o. uuritavas piirkonnas oleva jõe pikkuse suhe jõe uuritava osa teatud punktide vahelise lühima vahemaaga; näiteks jõe A pikkus on 502 km ja lühim vahemaa allika ja suudme vaheline kaugus on vaid 233 km, seega on käänulisuse koefitsient:

K - looklevuse koefitsient, L - jõe pikkus, 1 - lühim vahemaa allika ja suudme vahel

Meander uuring Sellel on suur tähtsus puidu raftinguks ja laevanduseks;

c) Mittepigistavad jõelevikud, mis tekivad lisajõgede suudmetesse või tekitavad ajutisi voolusid.

Uurige, kuidas jõge kasutatakse navigeerimiseks ja metsa parvetamiseks; kui käsi ei ole laevatatav, siis uuri miks, see toimib takistusena (madal, kärestik, kas on koski), kas jõel on tammid jm tehiskonstruktsioonid; kas jõge kasutatakse niisutamiseks; milliseid ümberkujundusi on vaja teha jõe kasutamiseks rahvamajanduses.

Jõe toitumise määramine. Tuleb välja selgitada jõgede toitumise liigid: põhjavesi, vihm, järv või lumi sulamisest tekkinud soo. Näiteks r. Klyazma toidetakse maapinna, lume ja vihmaga, millest maapealne varu on 19%, lumi - 55% ja vihm. - 26 %.

Jõgi on näidatud joonisel 2.

m 3

Järeldus: Selle praktilise tunni käigus saime arvutuste tulemusena järgmised väärtused iseloomustavad jõe voolu:

Äravoolumoodul? = 177239 l / s * km 2

Äravoolukoefitsient b = 34,5%.

Aastasisene äravoolu jaotus

Süstemaatiline ( iga päev) alustati meil veetasemete vaatlusi umbes 100 aastat tagasi. Esialgu viidi need läbi vähestes punktides. Praegu on meil andmeid jõgede vooluhulga kohta 4000 hüdroloogilised postid. Need materjalid on ainulaadse iseloomuga, võimaldades jälgida äravoolu muutusi pika aja jooksul, neid kasutatakse laialdaselt veevarude arvutamisel, samuti hüdrauliliste ja muude projekteerimisel ja ehitamisel. tööstusrajatised jõgedel, järvedel ja veehoidlates. Lahenduste jaoks praktilised küsimused on vaja andmeid hüdroloogiliste nähtuste vaatluste kohta perioodide kohta alates 10 enne 50 aastat ja veel.

Meie riigi territooriumil asuvad hüdroloogiajaamad ja postid moodustavad nn riigi hüdrometeoroloogiline võrk. Seda haldab Roskomgidromet ja see on loodud kõigi tööstusharude vajaduste rahuldamiseks. Rahvamajandus veekogude režiimi andmetel. Postituste vaatlusmaterjalid avaldatakse süstematiseerimise eesmärgil ametlikes teatmeväljaannetes.

Esimesed andmed hüdroloogilised vaatlused võeti kokku Riigi veekatastris NSVL (GVK). See sisaldas veevarude juhendeid NSVL (piirkondlik, 18 köidet), teave jõgede ja järvede veetasemete kohta NSVL(1881-1935, 26 köidet), materjalid jõgede režiimi kohta ( 1875-1935, 7 köidet). Koos 1936. aasta aastal hakati avaldama hüdroloogiliste vaatluste materjale hüdroloogilised aastaraamatud. Praegu on olemas ühtne üleriigiline raamatupidamissüsteem kõikide liikide jaoks looduslikud veed ja nende kasutamine Vene Föderatsiooni territooriumil.

Esmane töötlemine Hüdroloogia aastaraamatutes toodud ööpäevaste veetasemete andmete eesmärk on analüüsida aastasisest vooluhulka jaotust ja joonistada aasta veetaseme kõikumised.

Aasta jooksul toimuva äravoolu muutumise iseloom ja nendest muutustest tingitud veetasemete režiim sõltub peamiselt jõe veega toitmise tingimustest. Vastavalt B.D. Zaikova jõed jagunevad kolme rühma:

Kevadiste üleujutustega, tekkinud lume sulamise tagajärjel tasandikel ja madalatel mägedel;

Aasta kõige soojemal ajal kõrgveega, mis tuleneb hooajaliste ja pidevate mägede lume ja liustike sulamisest;

Koos vihmasadudega.

Kõige levinumad on kevadise üleujutusega jõed. Seda rühma iseloomustavad järgmised faasid veerežiim: kevadine suurvesi, suvine madalvesi, sügisene veetõusu periood, talvine madalvesi.

Perioodil kevadine üleujutus esimese rühma jõgedes suureneb lume sulamise tõttu oluliselt veevool ja selle tase tõuseb. Selle rühma jõgede veetaseme kõikumiste amplituud ja üleujutuste kestus erinevad sõltuvalt aluspinna teguritest ja tsoonilise iseloomuga teguritest. Näiteks Ida-Euroopa tüüpi aastasisese äravoolujaotuse puhul on väga suur ja järsk kevadine üleujutus ning ülejäänud aasta veeheitmed väikesed. Seda seletatakse ebaolulise suvise sademete hulga ja tugeva aurumisega Lõuna-Volga piirkonna stepibasseinide pinnalt.

Lääne-Euroopa tüüp levikut iseloomustab madal ja pikaajaline kevadine üleujutus, mis on läänepoolse tasase reljeefi ja tugeva vettimise tagajärg. Siberi madalik. Järvede, soode ja taimestiku esinemine valgala piires toob kaasa voolu ühtlustumise aastaringselt. Sellesse rühma kuulub ka Ida-Siberi tüüpi äravoolu jaotus. Seda iseloomustavad suhteliselt kõrged kevadised üleujutused, suvised vihmaveed sügisperiood ja äärmiselt madal talvine madalvesi. See on tingitud mõjust igikeltsa jõe toitumise olemuse kohta.

Veetaseme kõikumiste amplituud keskmisel ja suured jõed Venemaa on üsna märkimisväärne. Ta jõuab 18 mülemisel Oka ja 20 m Jenisseil. Sellise kanali täitmisega ujutatakse üle suured jõeorgude alad.

Madala taseme perioodi, mis suve jooksul aja jooksul vähe muutub, nimetatakse perioodiks suvine madal vesi kui põhjavesi on jõgede peamine toitumisallikas.

Sügisel suureneb pindmine äravool sügisvihmade tõttu, mis toob kaasa vee tõus ja haridus suvine-sügisne vihmaveeuputus. Sügisest äravoolu suurenemist soodustab ka aurustumise vähenemine sel perioodil.

Faas talvine madal vesi jões algab jää ilmumisega ja lõpeb kevadisest lumesulamisest tuleneva veetaseme tõusu algusega. Talvisel jõgede madalvee ajal täheldatakse väga väikest vooluhulka, kuna stabiilsete negatiivsete temperatuuride ilmnemise hetkest toidab jõge ainult põhjavesi.

Eristatakse teise rühma jõgesid Kaug-Ida ja Tien Shan aastasisese äravoolu jaotuse tüübid. Esimesel neist on suve-sügisperioodil madal, tugevalt venitatud, kammitaoline üleujutus ja külmal aastaajal madal äravool. Tien Shani tüüpi iseloomustab üleujutuslaine väiksem amplituud ja turvaline äravool aasta külmal poolel.

Kolmanda rühma jõgede lähedal ( Musta mere tüüp) vihmavee üleujutused jagunevad ühtlaselt aastaringselt. Järvedest välja voolavate jõgede läheduses on veetaseme kõikumiste amplituud tugevalt tasandatud. Nendes jõgedes on piir suurvee ja madalvee vahel vaevumärgatav ning äravoolu maht suurvee ajal on võrreldav madalvee äravoolu mahuga. Kõigi teiste jõgede puhul möödub põhiosa aastasest vooluhulgast üleujutuse ajal.

Vaatluste tulemused üle tasemete kalendriaasta kohta esitatakse kui taseme kõikumise graafik(joonis 3.5). Lisaks tasemete kulgemisele on erisümbolitega graafikutel näidatud jäärežiimi faasid: sügisene jäätriiv, külmumine, kevadine jäätriiv, samuti on näidatud maksimaalse ja minimaalse navigatsiooniveetaseme väärtused.

Tavaliselt kombineeritakse hüdroloogilise posti veetaseme kõikumiste graafikud 3-5 aastatühel joonisel. See võimaldab analüüsida jõerežiimi madal- ja kõrgveeaastatel ning jälgida hüdroloogilise tsükli vastavate faaside alguse dünaamikat. antud periood aega.

28.07.2015

kõikumised jõevool ja selle hindamise kriteeriumid. Jõe äravool on vee liikumine selle ringluse protsessis looduses, kui see voolab mööda jõekanalit alla. Jõe vooluhulga määrab teatud aja jooksul jõe kanalit läbiv vee hulk.
Voolurežiimi mõjutavad mitmed tegurid: kliima – sademed, aurumine, niiskus ja õhutemperatuur; topograafiline - maastik, vesikondade kuju ja suurus ning mullageoloogiline, sealhulgas taimkate.
Mis tahes basseini puhul on jõe vooluhulk seda suurem, mida rohkem sademeid ja vähem aurumist.
On kindlaks tehtud, et valgala suurenedes pikeneb ka kevadise üleujutuse kestus, hüdrograaf on aga piklikuma ja “rahulikuma” kujuga. Kergesti läbilaskvates muldades on rohkem filtreerimist ja vähem äravoolu.
Erinevate hüdrotehniliste ehitiste, melioratsioonisüsteemide, veevarustussüsteemide, üleujutustõrjemeetmete, teede jms projekteerimisega seotud hüdroloogiliste arvutuste tegemisel määratakse järgmised jõevoolu peamised omadused.
1. Veetarbimine on vaadeldavast lõigust ajaühikus läbi voolava vee maht. Keskmine veekulu Qcp arvutatakse kulude aritmeetilise keskmisena antud ajavahemikul T:

2. Voolu maht V- see on vee maht, mis voolab läbi antud sihtmärgi vaadeldava ajavahemiku jooksul T

3. Drenaažimoodul M on vee vooluhulk valgala F 1 km2 kohta (või voolab ühikulisest valglast):

Erinevalt vee väljavoolust ei ole äravoolumoodul seotud konkreetse jõelõiguga ja iseloomustab äravoolu valglast tervikuna. Keskmine mitmeaastane äravoolumoodul M0 ei sõltu üksikute aastate veesisaldusest, vaid selle määrab ainult geograafiline asukoht jõgikond. See võimaldas meie riiki hüdroloogilises mõttes tsoneerida ja koostada keskmiste pikaajaliste äravoolumoodulite isoliinide kaart. Need kaardid on toodud vastavas regulatiivses kirjanduses. Teades jõe valgala ja määrates selle väärtuse M0 isoliini kaardi abil, saame valemi abil määrata selle jõe keskmise pikaajalise veevoolu Q0

Lähedal asuvate jõelõikude puhul võib äravoolumooduleid võtta konstantse, s.o.

Siit vastavalt teadaolevale veevoolule ühes lõigus Q1 ja kuulsad väljakud nende lõikude F1 ja F2 valgalade puhul saab vee väljalaske teises osas Q2 määrata suhtega

4. Drenaažikiht h- see on veekihi kõrgus, mis saadakse äravooluhulga V ühtlase jaotusega kogu basseinialale F teatud aja jooksul:

Kevadise üleujutuse keskmise mitmeaastase äravoolukihi h0 kohta koostati kontuurkaardid.
5. Modulaarne äravoolukoefitsient K on mis tahes ülaltoodud äravoolu karakteristiku ja selle aritmeetilise keskmise suhe:

Neid koefitsiente saab määrata mis tahes hüdroloogiliste omaduste (väljaheited, tasemed, sademed, aurumine jne) ja mis tahes vooluperioodide jaoks.
6. Äravoolukoefitsient η on äravoolukihi ja valgalale langenud sademete kihi suhe x:

Seda koefitsienti saab väljendada ka äravoolu mahu ja sama perioodi sademete hulga suhtena.
7. Voolukiirus- kõige tõenäolisem keskmine pikaajaline väärtusäravool, mida väljendatakse mis tahes ülaltoodud äravoolu tunnusena mitmeaastase perioodi jooksul. Äravoolunormi kehtestamiseks peaks vaatlusseeria olema vähemalt 40 ... 60 aastat.
Aastane vooluhulk Q0 määratakse valemiga

Kuna vaatlusaastate arv enamiku veemõõturite juures on tavaliselt alla 40, tuleb kontrollida, kas see aastate arv on piisav äravoolunormi Q0 usaldusväärsete väärtuste saamiseks. Selleks arvutage sõltuvuse järgi voolukiiruse ruutkeskmine viga

Vaatlusperioodi kestus on piisav, kui ruutkeskmise vea σQ väärtus ei ületa 5%.
Aastase äravoolu muutust mõjutavad valdavalt klimaatilised tegurid: sademed, aurumine, õhutemperatuur jne. Kõik need on omavahel seotud ja sõltuvad omakorda mitmest põhjusest, mis juhuslik tegelane. Seetõttu määratakse äravoolu iseloomustavad hüdroloogilised parameetrid juhuslike suuruste kogumiga. Puidu raftimise meetmete kavandamisel on vaja teada nende parameetrite väärtusi vajaliku tõenäosusega neid ületada. Näiteks puiduparvetammide hüdraulilises arvestuses on vaja paika panna kevadise suurvee maksimaalne vooluhulk, mida võib saja aasta jooksul ületada viis korda. See probleem lahendatakse meetodite abil matemaatiline statistika ja tõenäosusteooria. Hüdroloogiliste parameetrite väärtuste - kulud, tasemed jne - iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi mõisteid: sagedus(kordumine) ja turvalisus (kestvus).
Sagedus näitab, mitu juhtumit vaadeldava aja jooksul oli hüdroloogilise parameetri väärtus teatud intervallis. Näiteks kui keskmine aastane veehulk teatud jõelõigul muutus mitme vaatlusaasta jooksul 150-lt 350 m3/s-le, siis on võimalik kindlaks teha, mitu korda selle väärtuse väärtused olid intervallid 150...200, 200...250, 250.. .300 m3/s jne.
turvalisus näitab, kui paljudel juhtudel oli hüdroloogilise elemendi väärtus teatud väärtusega võrdne või sellest suurem. Laiemas mõttes on turvalisus etteantud väärtuse ületamise tõenäosus. Mis tahes hüdroloogilise elemendi kättesaadavus on võrdne ülesvoolu intervallide sageduste summaga.
Sagedust ja kättesaadavust saab väljendada esinemiste arvuna, kuid hüdroloogilistes arvutustes on need enamasti määratletud protsendina koguarv hüdroloogilise sarja liikmed. Näiteks hüdroloogilises seerias on 20 aasta keskmiste veeheitmete väärtust, neist kuuel oli väärtus 200 m3/s või suurem, mis tähendab, et see heide on 30%. Graafiliselt on sageduse ja kättesaadavuse muutused kujutatud sageduse (joonis 8a) ja kättesaadavuse (joonis 8b) kõverate abil.

Hüdroloogilistes arvutustes kasutatakse sagedamini tõenäosuskõverat. Sellelt kõveralt on näha, et mida suurem on hüdroloogilise parameetri väärtus, seda väiksem on saadavuse protsent ja vastupidi. Seetõttu on üldiselt aktsepteeritud, et aastad, mille äravoolu kättesaadavus, st keskmine aastane vee väljavool Qg, on alla 50%, on kõrgveelised ja aastad, mil Qg on üle 50%, on madala veega. Aastat, mille äravoolukindlus on 50%, loetakse keskmise veesisalduse aastaks.
Vee kättesaadavust aastas iseloomustab mõnikord selle keskmine sagedus. Suureveelistel aastatel näitab esinemissagedus, kui sageli esineb keskmiselt antud või suurema veesisaldusega aastaid, madala veesisaldusega aastatel aga antud või väiksema veesisaldusega aastaid. Näiteks 10% kindlusega suurveeaasta keskmine aastane heide on keskmiselt 10 korda 100 aasta jooksul või 1 kord 10 aasta jooksul; 90% tagatisega kuiva aasta keskmine sagedus on samuti 10 korda 100 aasta jooksul, kuna 10% juhtudest on aasta keskmine heide madalamate väärtustega.
Teatud veesisaldusega aastatel on vastav nimi. Tabelis. 1 nende jaoks on antud saadavus ja korratavus.

Korratavuse y ja saadavuse p vahelise seose saab kirjutada järgmiselt:
märgadeks aastateks

kuivadeks aastateks

Kõik hüdrokonstruktsioonid jõgede kanali või äravoolu reguleerimiseks arvutatakse need teatud varu aasta veesisalduse järgi, mis tagab konstruktsioonide töökindluse ja häireteta töö.
Hüdroloogiliste näitajate tagamise hinnanguline protsent on reguleeritud "Puiduparvetusettevõtete projekteerimise juhendiga".
Provisjonikõverad ja nende arvutamise meetodid. Hüdroloogiliste arvutuste praktikas kasutatakse varustuskõverate koostamiseks kahte meetodit: empiirilist ja teoreetilist.
Mõistlik arvutus empiiriline varade kõver saab teha ainult siis, kui jõe äravoolu vaatluste arv on üle 30...40 aasta.
Hüdroloogiliste seeriate liikmete saadavuse arvutamisel aastaste, hooajaliste ja minimaalsete vooluhulkade jaoks võite kasutada valemit N.N. Chegodaeva:

Maksimaalsete veevoolukiiruste olemasolu kindlaksmääramiseks kasutatakse S.N-sõltuvust. Kritsky ja M.F. Menkel:

Empiirilise varade kõvera koostamise protseduur:
1) kõik hüdroloogilise seeria liikmed on kirjutatud kahanevas järjekorras absoluutväärtus okei;
2) määratakse sarja iga liige seerianumber, alates ühest;
3) kahaneva jada iga liikme tagatis määratakse valemitega (23) või (24).
Arvutuse tulemuste põhjal koostatakse turvakõver, mis on sarnane joonisel fig. 8b.
Empiirilistel varade kõveratel on aga mitmeid puudusi. Isegi piisavalt pika vaatlusperioodi korral ei saa garanteerida, et see intervall katab kõik võimalikud maksimaalsed ja miinimumväärtused jõe äravool. Arvestuslikud äravoolukindluse väärtused 1...2% ei ole usaldusväärsed, kuna piisavalt põhjendatud tulemusi on võimalik saada vaid 50...80 aasta vaatluste arvuga. Sellega seoses ehitavad nad jõe hüdroloogilise režiimi piiratud vaatlusperioodiga, kui aastate arv on alla kolmekümne või nende täieliku puudumisel teoreetilised turvakõverad.
Uuringud on näidanud, et juhuslike hüdroloogiliste muutujate jaotus järgib kõige paremini Pearsoni kõvera võrrandit III tüüp, mille integraalavaldis on turvakõver. Pearson sai selle kõvera koostamiseks tabelid. Turvakõvera saab harjutamiseks piisava täpsusega koostada kolmes parameetris: rea liikmete aritmeetiline keskmine, variatsioonikoefitsiendid ja asümmeetria.
Rea liikmete aritmeetiline keskmine arvutatakse valemiga (19).
Kui vaatlusaastaid on alla kümne või vaatlusi ei tehtud üldse, siis võetakse aastane keskmine veevoolu Qgcp võrdne keskmise pikaajalise Q0-ga ehk Qgcp = Q0. Q0 väärtust saab määrata mooduli teguri K0 või kontuurkaartidelt määratud neeldumismooduli M0 abil, kuna Q0 = M0*F.
Variatsioonikoefitsient Cv iseloomustab äravoolu varieeruvust või selle kõikumise astet antud jada keskmise väärtuse suhtes, see on arvuliselt võrdne standardvea ja seerialiikmete aritmeetilise keskmise suhtega. Cv koefitsiendi väärtust mõjutavad oluliselt kliimatingimused, jõe toitumise tüüp ja selle valgla hüdrograafilised omadused.
Kui vaatlusandmeid on vähemalt kümne aasta kohta, arvutatakse aastane äravoolu variatsioonikoefitsient valemiga

Cv väärtus on väga erinev: 0,05-1,50; timber-rafting jõgedel Cv = 0,15...0,40.
Jõe äravoolu lühikese vaatlusperioodiga või nende täieliku puudumisega variatsioonikoefitsient saab määrata valemiga D.L. Sokolovsky:

Hüdroloogilistes arvutustes vesikondade puhul, mille F > 1000 km2, kasutatakse Cv koefitsiendi isoliinikaarti ka juhul, kui järvede kogupindala ei ületa 3% valglast.
Normatiivdokumendis SNiP 2.01.14-83 on uurimata jõgede variatsioonikoefitsiendi määramiseks soovitatav kasutada üldistatud valemit K.P. Ülestõusmine:

Kalduskoefitsient Cs iseloomustab vaadeldava seeria asümmeetriat juhuslik muutuja selle keskmise väärtuse kohta. Mida väiksem osa seeria liikmetest ületab äravoolunormi väärtuse, seda suurem on asümmeetriakoefitsiendi väärtus.
Asümmeetriakordaja saab arvutada valemiga

See sõltuvus annab rahuldavaid tulemusi aga ainult vaatlusaastate arvu kohta n > 100.
Uurimata jõgede asümmeetria koefitsient määratakse analoogjõgede puhul Cs/Cv suhte järgi ning piisavalt heade analoogide puudumisel võetakse antud piirkonna jõgede keskmised Cs/Cv suhted.
Kui analoogsete jõgede rühma puhul ei ole võimalik Cs/Cv suhet määrata, siis regulatiivsetel põhjustel aktsepteeritakse uurimata jõgede Cs koefitsiendi väärtusi: vesikondade puhul, mille järve koefitsient on üle 40%.

liig- ja muutuva niiskusega piirkondade jaoks - arktiline, tundra, mets, metsstepp, stepp

Ülaltoodud kolme parameetri – Q0, Cv ja Cs – teoreetilise toetuskõvera koostamiseks kasutage Fosteri – Rybkini pakutud meetodit.
Ülaltoodud seosest moodulkoefitsiendi (17) jaoks järeldub, et antud tõenäosuse - Qp%, Мр%, Vp%, hp% - keskmise pikaajalise äravoolu väärtuse saab arvutada valemiga

Antud tõenäosuse aasta mooduli äravoolukoefitsient määratakse sõltuvusega

Olles kindlaks määranud mitmed äravoolu karakteristikud erineva kättesaadavuse pikaajalise perioodi jaoks, on nende andmete põhjal võimalik koostada tarnekõver. Sel juhul on soovitatav teha kõik arvutused tabelina (tabelid 3 ja 4).

Modulaarkoefitsientide arvutamise meetodid. Paljude veemajandusprobleemide lahendamiseks on vaja teada äravoolu jaotust aastaaegade või kuude lõikes. Aastasisene äravoolu jaotus väljendatakse igakuise äravoolu modulaarsete koefitsientidena, mis esindavad kuu keskmise vooluhulga Qm.av ja aasta keskmise Qg.av suhet:

Aastasisene äravoolu jaotus on erineva veesisaldusega aastatel erinev, mistõttu praktilistes arvutustes määratakse igakuise äravoolu moodulkoefitsiendid kolmele iseloomulikule aastale: 10% varuga suurveeaasta, keskmine veesisaldus 50% varu ja madalveeaasta 90% varuga.
Kuu äravoolumoodulite koefitsiente saab määrata reaalsete teadmiste põhjal kuu keskmiste veevoolude kohta vähemalt 30 aasta vaatlusandmete olemasolul, analoogjõel või standardsete igakuise äravoolu jaotuse tabelite alusel, mis on koostatud erinevate vesikondade kohta.
Kuu keskmine veekulu määratakse valemi alusel

(33): Qm.cp = KmQg.sr

Maksimaalne veekulu. Tammide, sildade, laguunide, kallaste tugevdamise meetmete projekteerimisel on vaja teada maksimaalset veevoolu. Sõltuvalt jõe toitumisviisist võib arvestuslikuks maksimaalseks väljavooluks võtta kevadise või sügisese üleujutuse maksimaalse vooluhulga. Nende kulude hinnanguline kindlus määratakse hüdroehitiste kapitaliklassiga ja seda reguleerib vastav normatiivdokumendid. Näiteks III kapitaliklassi puidust parvetammid on arvutatud maksimaalse veevoolu läbimiseks 2% ja IV klassi 5% turvalisusega, kalda kaitsekonstruktsioonid ei tohiks kokku kukkuda maksimaalsele veevoolule vastava voolukiiruse korral. 10% tagatisega.
Qmax väärtuse määramise meetod sõltub jõe tundmise astmest ning kevadise ja üleujutuse maksimaalsete heitmete erinevusest.
Kui vaatlusandmeid on rohkem kui 30 ... 40 aasta pikkuse perioodi kohta, siis koostatakse empiiriline turvakõver Qmax ja lühema perioodiga teoreetiline kõver. Arvutused võtavad: kevadiste üleujutuste korral Cs = 2Сv ja vihmavee korral Cs = (3...4)CV.
Kuna jõgede režiimi jälgitakse veemõõtmisjaamades, joonistatakse nendele aladele tavaliselt varustuskõver ja rajatiste paiknemiskohtade maksimaalsed vee väljalasked arvutatakse suhte järgi.

Madalmaade jõgede jaoks kevadise tulvavee maksimaalne vooluhulk antud tagatis p% arvutatakse valemiga

Parameetrite n ja K0 väärtused määratakse sõltuvalt looduslik ala ja reljeefikategooriad vastavalt tabelile. 5.

I kategooria - jõed, mis asuvad künklikul ja platoolaadsel kõrgustikul - Kesk-Venemaa, Strugo-Krasnenskaja, Sudoma kõrgustik, Kesk-Siberi platoo jne;
II kategooria - jõed, mille vesikondades vahelduvad künklikud kõrgustikud nendevaheliste nõgudega;
III kategooria - jõed, enamik mille vesikonnad asuvad tasasel madalikul - Mologo-Šeksninskaja, Meshcherskaya, Valgevene metsamaa, Pridnestrovskaja, Vasjuganskaja jne.
Koefitsiendi μ väärtus määratakse sõltuvalt looduslikust vööndist ja tagatise protsendist vastavalt tabelile. 6.

Parameeter hp% arvutatakse sõltuvusest

Koefitsient δ1 arvutatakse (h0 > 100 mm) valemiga

Koefitsient δ2 määratakse seosega

Kevadise üleujutuse maksimaalsed veeheitmed arvutatakse tabelina (tabel 7).

Tasemed kõrged veed(HWV) arvutatakse välja vee väljalaske kõverate järgi vastavate Qmaxp% väärtuste ja projekteerimisvahemike jaoks.
Ligikaudsete arvutustega saab vastavalt sõltuvusele määrata vihmavee üleujutuse maksimaalse veevoolu

Vastutustundlike arvutuste korral tuleks maksimaalse veevoolu määramine läbi viia vastavalt regulatiivsete dokumentide juhistele.

Aafrikas on tuvastatud 4 hüdroloogilist piirkonda, kus jõgede äravoolu aastasisene jaotus on erinev (joonis 6.1). Samal ajal on olulised territooriumid põhja-, ida- ja lõuna- Lääne-Aafrika jäi neist aladest väljapoole, kuigi MVB atlase kaardil nr 28 "Äravoolu aastasisene jaotus" on nende sees näidatud üle 30 histogrammi, mis vastavad lõikudele jõgedel spetsiifilised omadused veerežiim. Nende hulka kuuluvad eelkõige Valge Niilus, mille voolu reguleerivad Victoria, Kyoga, Alberti järved, aga ka Seddi piirkonna sood, ja Zambezi, mille voolu reguleerivad Kariba ja Cabora Bassa veehoidlad. Lisaks ei kasutanud me mõõdikuid sageli kuivavatel poolkõrbe- ja kõrbealade jõgedel, kus olemasolevad jõgede hüdrograafid ei ole jõgede äravoolu aastasisese ja -vahelise jaotuse suure varieeruvuse tõttu piisavalt esinduslikud.

• 1. Lääne-Aafrika piirkond (Senegali, Nigeri, Shari, Ubangi (Kongo parem lisajõgi), Volta ja teised Guinea lahe põhjaranniku jõed, kus madalvesi kestab aasta esimese poole , ja aasta teisel poolel toimub maksimaalne äravool tavaliselt septembris-oktoobris. Sinise Niiluse alamjooks ja selle lisajõe all olev Niiluse alamjooks, mis on määratud sellele piirkonnale, on praegu jõevõrgu lõigud, mis on muudetud Sudaani niisutus- ja energiahüdroelektrikomplekside kaskaadi allavooluks ja Aswani hüdroelektrikompleksiks. üks maailma suurimaid veehoidlaid, Nasser. Siinne voolurežiim on määratud ainult veemajanduse vajadustega. M.I. Lvovitši klassifikatsiooni järgi kuulub selle piirkonna jõgede veerežiim RAy tüüpi ja seda iseloomustab madal looduslik reguleeritus (keskmine väärtus
• 2. Lõuna-Aafrika piirkond, sealhulgas Kasai (Kongo vasak lisajõgi), Limpopo, Orange'i ja Draakoni mägede kagupoolsed nõlvad mandril ning Madagaskari saar, kus üleujutus kestab detsembrist aprillini maksimumiga. jaanuaris

Riis. 6.1.

a- registreeritud 73 vaatluspunkti võrgustik (näidatud punktidega) ja piirkondade piirid; b- keskmistatud hüdrograafid rajoonides {1-4). Kuu äravoolu osakaalu (% selle aastaväärtusest) näidatakse tulpades alates jaanuarist

detsembrini või veebruarini, harvemini märtsis. Talvine madalvesi - juunist septembrini, mis vastab Rey jõerežiimi tüübile. Selle piirkonna jõgede looduslik reguleerimine on keskmiselt mõõdukas (f = 0,33). Setete äravoolumoodul on veidi kõrgem kui piirkonnas 7, kuigi see on valgalati sama erinev - 50 kuni 500 t / (km 2 -aastas) ja rohkem põllumajanduse jaoks välja töötatud mägede steppide nõlvadel ja karjamaadel, kus ülekarjatamine ei ole haruldane kariloom. Orange'i vesikonnas, kus on setete äravoolu vaatlusi mitme aastakümne jooksul, on keskmine pikaajaline moodul põhijõel 890 t/(km 2 aasta) ja kuni 1000 - 2000 t/(km 2 * aastas) selle väikesed lisajõed. Esimestel aastatel toimus setete heite järsk tõus majandusareng kolonistide poolt. Vooluhulga reguleerimise arendamisega reservuaaride abil on RWM-i hägusus vähenenud.

3. Ida-Aafrika piirkond hõlmab Kongo-Lualaba basseini ülemjooksu, Tanganjika, Rukva, Eyasi järvede ja jõe valgalasid. Rufiji on Tansaania peamine jõgi. Selles täheldatakse jõgede maksimaalset vooluhulka sügisel (märts-mai) ja madalat vett - juunist detsembrini (veerežiimi tüüp on RAy, nagu piirkonnas 7, kuid asub põhjapoolkeral). Jõgede voolu reguleerimine on siin keskmiselt sama, mis piirkonnas 2 (f = 0,33). Jõgede hägususe kõikumine on sama suur ja kirju kui 2. piirkonnas, kuid peamiselt 20–200 t/(km 2 aastas) ning Kesk-Tansaania platool reaskultuuride (mais, nisu) massiividel erosioonimoodul ulatub 1500 t / (km 2 - aastas) .

Jõgede äravoolu tingimuste suure ruumilise varieeruvuse tõttu on Atlase mägedes jõgede aastasisene jaotus erinevat tüüpi, mis on omane kolme eespool vaadeldud hüdroloogilise piirkonna jõgedele (vt joon. 6.1). Kõige rikkalikumad on põhja- ja loodenõlva jõed ning Saharasse suubuvate jõgede veesisaldus on keskmiselt 100 korda väiksem. Allavoolu muutuvad need järk-järgult ajutisteks ojadeks. Seda soodustab mitte ainult aurustumine, vaid ka siin levinud karst. peal eraldi sektsioonid jõed voolavad maa all, muutudes jalamil allikateks voolukiirusega kuni 1-1,5 m 3 / s.

4. Kesk-Aafrika piirkond hõivab iidse järve basseini tasase alluviaalse pinna. Busir, mis eksisteeris kuni hilise pleistotseeni. See on täidetud jõe ladestustega. Kongo ja selle lisajõed. See piirkond hõlmab ka sellesse suubuvate jõgede valgalasid, mis asuvad selle ja Guinea lahe idaranniku vahel. Piirkonna jõed eristuvad aastaringse ühtlaseima vooluhulgaga pika, keskmiselt 8-kuulise suurveelise suve-sügisperioodiga ilma selgelt määratletud maksimumvooluta ning juulis-oktoobris vähenenud vooluhulgaga (Ray). Järvede ja suurte soode olemasolu tõttu varikatuse all tihe ekvatoriaalsed metsad Kongo basseini keskosas ei ületa nõlva ja kanalite erosiooni intensiivsus 10 t / (km 2 - aastas). Seetõttu muutuvad selle vesikonna perifeersetel nõlvadel heljumi setetena selgemaks hägused RSM-id jõevõrgu ülemistes lülides selle keskosas. Kuna nende jõgede toitumises mängib peamist rolli vihmavesi kohalikku päritolu, RWM mineraliseerumine on väga madal. Niisiis, otsustades vee erijuhtivuse väärtuste (3-4 μS / cm) järgi Kongo vesikonna kaguserval Mitumba mägedes asuvates Shaba piirkonna jõgedes (endine Katanga) on vee mineraliseerumine. vett on poole vähem kui puhtalt ookeanilise päritoluga atmosfäärisademete hulgas. See annab tunnistust intensiivsest piirkonnasisesest (Kongo vesikonnas) niiskustsüklist, mis mitte ainult ei põhjusta muldade ja muldade pesemist ja magestamist nende õhutusvööndis, vaid ka selles tsüklis osaleva atmosfääri- ja jõevee destilleerimist.

Kuna Kesk-Aafrika hüdroloogilises piirkonnas on väga lühike talvine-kevadine madala veesisaldusega periood, näitab koefitsient cp = 0,28 jõevoolu väidetavalt madalat looduslikku reguleerimist, mis on näiteks madalam kui Ida-Aafrika piirkonnas. Samas piirkonnas maksimaalne igakuine äravool aprillis 4 septembris vaid kolm korda miinimumist, samas kui piirkonnas 3 äärmuslike igakuiste äravoolu väärtuste erinevus samadel kuudel on 8-kordne, s.o. sealne äravoolu aastasisene jaotus on palju ebaühtlasem. Seega ei ole loodusliku äravoolu reguleerimise koefitsient (kasutatakse Venemaa jõgede äravoolu iseloomustamiseks, kus madalvesi on üleujutusest pikem) piisavalt informatiivne, et hinnata ekvatoriaaljõgede äravoolu aastasisest muutlikkust.

• Aafrika siseveekogude ökoloogia ja kasutamine. - Nairobi: UNEP, 1981.