For å bestemme elvestrømmen avhengig av bassengområdet, høyden på sedimentlaget, etc. i hydrologi brukes følgende mengder: elvestrøm, avrenningsmodul og avrenningskoeffisient.

Elvestrøm De kaller vannforbruk over lang tid, for eksempel per dag, tiår, måned, år.

Avløpsmodul er mengden vann uttrykt i liter (y) som renner i gjennomsnitt på 1 sekund fra et elvebassengområde på 1 km2:

Avrenningskoeffisient er forholdet mellom vannføring i en elv (Qr) og mengden nedbør (M) per område av elvebassenget for samme tid, uttrykt i prosent:

a - avrenningskoeffisient i prosent, Qr - verdi årlig flyt i kubikkmeter; M er den årlige nedbørsmengden i millimeter.

For å bestemme strømningsmodulen, må du kjenne vannstrømmen og området til bassenget over stedet der vannføringen til en gitt elv ble bestemt. Arealet til et elvebasseng kan måles på et kart. Følgende metoder brukes til dette:

• 1) planlegging
• 2) inndeling i elementære figurer og beregning av deres arealer;
• 3) måle området ved hjelp av en palett;
• 4) beregning av arealer ved hjelp av geodetiske tabeller

Det er lettest for elevene å bruke den tredje metoden og måle arealet ved hjelp av en palett, dvs. gjennomsiktig papir (kalkerpapir) med firkanter trykt på. Ved å ha et kart over det studerte kartområdet i en viss målestokk, kan du lage en palett med firkanter som tilsvarer målestokken på kartet. Først må du skissere bassenget til en gitt elv over en bestemt linje, og deretter sette kartet på en palett som du skal overføre omrisset av bassenget på. For å bestemme arealet må du først telle antall komplette firkanter som ligger innenfor konturen, og deretter legge sammen disse rutene som delvis dekker bassenget til en gitt elv. Ved å legge sammen kvadratene og multiplisere det resulterende tallet med arealet av ett kvadrat, finner vi ut arealet av elvebassenget over det gitte stedet.

Q - vannforbruk, l. For oversettelse kubikkmeter i liter, gang forbruket med 1000, S bassengområde, km 2.

For å bestemme elvestrømskoeffisienten, må du kjenne den årlige elvestrømmen og vannvolumet som falt på området til et gitt elvebasseng. Vannvolumet som faller på området til et gitt basseng er lett å bestemme. For å gjøre dette trenger du bassengområdet, uttrykt i kvadratkilometer, multipliser med tykkelsen på nedbørlaget (også i kilometer). For eksempel vil tykkelsen være lik p hvis 600 mm nedbør falt i et gitt område per år, så vil 0" 0006 km og avrenningskoeffisienten være lik:

Qr er den årlige elvestrømmen, og M er bassengområdet; gang brøken med 100 for å bestemme avrenningskoeffisienten i prosent.

Bestemmelse av elveføringsregime. For å karakterisere elvestrømsregimet, må du etablere:

a) hvilke endringer gjennomgår vannstanden over årstidene (en elv med konstant nivå, som blir svært grunn om sommeren, tørker opp, mister vann i demninger og forsvinner fra overflaten);

b) tidspunktet for høyvann, hvis det forekommer;

c) høyden på vannet under flommen (hvis det ikke er uavhengige observasjoner, i henhold til undersøkelsesinformasjon);

d) varigheten av frysing av elva, hvis dette skjer (i henhold til personlige observasjoner eller opplysninger innhentet gjennom en undersøkelse).

Bestemmelse av vannkvalitet. For å bestemme kvaliteten på vannet, må du finne ut om det er uklart eller klart, egnet til å drikke eller ikke. Vannets gjennomsiktighet bestemmes av en hvit skive (Secchi-skive) med en diameter på ca. 30 cm, plassert på en markert linje eller festet til en markert stang. Hvis skiven senkes på en line, så festes det en vekt under, under skiven, slik at skiven ikke driver avgårde med strømmen. Dybden der denne skiven blir usynlig er en indikator på gjennomsiktigheten til vannet. Du kan lage en skive av kryssfiner og male den inn hvit, men da må lasten henges tungt nok til at den faller vertikalt i vannet, og selve skiven holder en horisontal posisjon; eller kryssfinerplaten kan erstattes med en plate.

Bestemmelse av vanntemperatur i elva. Vanntemperaturen i elva bestemmes med et fjærtermometer, både på vannoverflaten og på forskjellige dyp. Hold termometeret i vannet i 5 minutter. Et fjærtermometer kan byttes ut med et vanlig badetermometer i en treramme, men for at det skal kunne senkes ned i vannet til forskjellige dybder, må det knyttes en vekt til det.

Du kan bestemme vanntemperaturen i elven ved hjelp av badometre: et tachymeter-badometer og et flaskebadometer. Tachymeter-badometeret består av en fleksibel gummisylinder med et volum på ca. 900 cm 3; Et rør med en diameter på 6 mm settes inn i det. Tachymeter-badometeret monteres på en stang og senkes til forskjellige dybder for å trekke vann.

Det resulterende vannet helles i et glass og temperaturen bestemmes.

Et tachymeter-badometer er ikke vanskelig å lage av studenten selv. For å gjøre dette må du kjøpe et lite gummirør, sette på det og knytte et gummirør med en diameter på 6 mm. Baren kan erstattes med en trestang, og dele den inn i centimeter. Stangen med badometer-tachymeter må senkes vertikalt ned i vannet til en viss dybde, slik at hullet til batometer-tachymeter rettes med strømmen. Etter å ha senket den til en viss dybde, må stangen roteres 180° og holdes i ca 100 sekunder for å trekke vann, deretter må stangen roteres 180° igjen. drenere vannmodus elv

Den bør fjernes slik at vann ikke renner ut av flasken. Etter å ha hellet vann i et glass, bruk et termometer for å bestemme temperaturen på vannet ved en gitt dybde.

Det er nyttig å samtidig måle lufttemperaturen med et slyngetermometer og sammenligne den med temperaturen på elvevannet, og sørg for å registrere observasjonstiden. Noen ganger når temperaturforskjellen flere grader. For eksempel, klokken 13:00 er lufttemperaturen 20, vanntemperaturen i elven er 18°.

Forskning i visse områder på bestemt natur av elveleiet. Når du studerer områder med arten av elvebunnen, er det nødvendig:

a) markere hovedrekkeviddene og riftene, bestemme deres dybder;

b) når stryk og fossefall oppdages, bestemme fallets høyde;

c) skissere og om mulig måle øyer, stimer, medianer, sidekanaler;

d) samle informasjon på hvilke steder elven eroderes og på steder, spesielt sterkt erodert, bestemme arten av bergartene som eroderes;

e) studere deltaets beskaffenhet, hvis elvemunningsdelen studeres, og plotte det på en visuell plan; se om individuelle armer samsvarer med de som vises på kartet.

Generelle kjennetegn ved elven og dens bruk. På generelle egenskaper elver må bli funnet ut:

a) i hvilken del av elven eroderer den hovedsakelig og i hvilken del samler seg;

b) grad av meandering.

For å bestemme graden av meandering, må du finne ut tortuositetskoeffisienten, dvs. forholdet mellom lengden på elven i det studerte området og den korteste avstanden mellom visse punkter i den studerte delen av elven; for eksempel har elv A en lengde på 502 km, og korteste avstand mellom kilden og munningen er det bare 233 km, derav tortuositetskoeffisienten:

K - tortuositetskoeffisient, L - elvelengde, 1 - korteste avstand mellom kilde og munning

Å studere bukter seg har stor verdi for tømmerrafting og frakt;

c) Ikke skyv opp elvevifter som dannes ved munningen av sideelver eller produserer midlertidige strømmer.

Finn ut hvordan elva brukes til navigasjon og tømmerrafting; hvis elven ikke er farbar, så finn ut hvorfor, den fungerer som en hindring (grunnt vann, stryk, er det fosser), er det demninger i elven og andre kunstige strukturer; om elva brukes til vanning; hvilke endringer som må gjøres for å bruke elva i samfunnsøkonomien.

Bestemmelse av elvenæring. Det er nødvendig å finne ut hvilke typer elvenæring: grunnvann, regn, innsjø eller myr fra smeltende snø. For eksempel, R. Klyazma mates av bakken, snø og regn, hvorav bakkemat er 19%, snø - 55% og regn - 26 %.

Elva er vist i figur 2.

m 3

Konklusjon: I løpet av denne praktiske leksjonen, som et resultat av beregninger, fikk vi følgende verdier, som karakteriserer elvestrømmen:

Avløpsmodul?= 177239 l/s*km 2

Avrenningskoeffisient b = 34,5 %.

Intra-årlig strømningsfordeling

Systematisk ( daglig) observasjoner av vannstand begynte i vårt land rundt 100 år tilbake. Opprinnelig ble de utført i et lite antall punkter. Foreløpig har vi data om elvestrøm over 4000 hydrologiske innlegg. Disse materialene er unike i naturen, slik at man kan spore endringer i avrenning over lang tid industrianlegg på elver, innsjøer og reservoarer. Å løse praktiske spørsmål det er nødvendig å ha observasjonsdata om hydrologiske fenomener i perioder fra 10 til 50 år og mer.

Hydrologiske stasjoner og poster som ligger på vårt lands territorium danner den såkalte staten hydrometeorologisk nettverk. Det administreres av Roskomhydromet og er designet for å tilfredsstille behovene til alle bransjer nasjonal økonomi ifølge data om regimet til vannforekomster. For systematiseringsformål publiseres observasjonsmateriell ved postene i offisielle referansepublikasjoner.

Førstegangsdata hydrologiske observasjoner ble oppsummert i Statens vannmatrikkel USSR (GVK). Den inkluderte oppslagsverk om vannressurser USSR (regionalt, 18 bind), informasjon om vannstander i elver og innsjøer USSR(1881-1935, 26 bind), materialer på elveregimer ( 1875-1935, 7 bind). MED 1936 hydrologiske observasjonsmaterialer begynte å bli publisert i Hydrologiske årbøker. For tiden er det et enhetlig nasjonalt system for registrering av alle typer naturlig vann og deres bruk på den russiske føderasjonens territorium.

Primær behandling Data om daglige vannstander gitt i hydrologiske årbøker består i å utføre en analyse av den intra-årlige strømningsfordelingen og plotte svingningene i vannstanden over året.

Arten av endringer i avrenning i løpet av året og vannstandsregimet forårsaket av disse endringene avhenger hovedsakelig av forholdene til elvens vannforsyning. I henhold til klassifiseringen til B.D. Zaykov-elvene er delt inn i tre grupper:

Med vårflom som følge av snøsmelting på slettene og lave fjell;

Med flom i den varmeste delen av året, som følge av smelting av sesongmessige og permanente fjellsnø og isbreer;

Med regnflom.

De vanligste er elver med vårflom. Følgende faser er karakteristiske for denne gruppen vannregime: vårflom, sommerlavvann, periode med høstvannstigning, vinterlavvann.

I løpet av vårflom I elvene til den første gruppen, på grunn av snøsmelting, øker vannstrømmen betydelig og nivået stiger. Amplituden av fluktuasjoner i vannstanden og varigheten av flom på elvene i denne gruppen varierer avhengig av faktorene til den underliggende overflaten og sonefaktorer. For eksempel har den østeuropeiske typen intra-årlig strømningsfordeling svært høy og skarp vårflom og lave vannføringer resten av året. Dette forklares av den ubetydelige mengden sommernedbør og sterk fordampning fra overflaten av steppebassengene i den sørlige Trans-Volga-regionen.

Vesteuropeisk type utbredelsen er preget av lave og langvarige vårflom, som er en konsekvens av den flate topografien og den kraftige sumpene i den vestlige delen av landet. Sibirsk lavland. Tilstedeværelsen av innsjøer, sumper og vegetasjon innenfor dreneringsbassengets grenser fører til utjevning av vannføringen gjennom året. Denne gruppen inkluderer også den østsibirske typen avrenningsfordeling. Den er preget av relativt høye vårflom, regnflom om sommeren høstperioden og ekstremt lavt vinterlavt vann. Dette skyldes påvirkningen permafrost på arten av elvens foring.

Amplituden av fluktuasjoner i vannstanden i midten og store elver Russland er ganske betydelig. Hun når 18 m på øvre Oka og 20 m på Yenisei. Med slik fylling av elveleiet oversvømmes store områder av elvedaler.

Perioden med lave nivåer som endrer seg lite over tid i løpet av sommeren kalles perioden sommer lavvann når hovedkilden til elvenæring er grunnvann.

Om høsten øker overflateavrenningen på grunn av høstregn, noe som fører til stigende vann og utdanning sommer-høst regnflom. En økning i avrenning om høsten tilrettelegges også av en nedgang i fordampningen i denne tidsperioden.

Fase lavvann om vinteren i elva begynner med tilsynekomsten av is og slutter med begynnelsen av stigningen i vannstanden fra vårens snøsmelting. I løpet av vinterens lavvannsperiode observeres svært lave strømninger i elvene, siden fra øyeblikket av stabile negative temperaturer blir elven bare matet fra grunnvann.

Elvene i den andre gruppen har Fjernøsten Og Tian Shan typer intra-årlig strømningsfordeling. Den første av dem har lav, sterkt utstrakt, åsformet flom i sommer-høstperioden og lav vannføring i den kalde delen av året. Tien Shan-typen er preget av en mindre amplitude av flombølgen og sikret flyt i den kalde delen av året.

Ved elvene til den tredje gruppen ( Sortehavet type) regnflom fordeler seg jevnt over hele året. Amplituden av fluktuasjoner i vannstanden jevnes kraftig ut nær elver som renner fra innsjøer. I disse elvene er grensen mellom høyvann og lavvann lite merkbar, og volumet av avrenning ved høyvann er sammenlignbart med volumet av avrenning ved lavvann. For alle andre elver passerer hoveddelen av den årlige vannføringen under flom.

Resultatene av observasjoner av nivåer for et kalenderår presenteres i skjemaet nivåfluktuasjonsgrafikk(Fig. 3.5). I tillegg til nivåforløpet, er fasene til isregimet vist på grafene med spesielle symboler: høstisdrift, frysing, vårens isdrift, og viser også verdiene for maksimale og laveste navigasjonsvannstander.

Typisk kombineres grafer over fluktuasjoner i vannstand ved en hydrologisk stasjon for 3-5 år på en tegning. Dette lar deg analysere elveregimet for lavvanns- og høyvannsår og spore dynamikken i begynnelsen av de tilsvarende fasene av den hydrologiske syklusen for denne perioden tid.

28.07.2015

Svingninger elvestrøm og kriterier for vurderingen. Elvestrøm er bevegelsen av vann under sirkulasjonen i naturen, når det renner nedover et elveleie. Elvestrømmen bestemmes av mengden vann som strømmer langs et elveleie over en viss tidsperiode.
Strømningsregimet påvirkes av en rekke faktorer: klimatisk - nedbør, fordampning, fuktighet og lufttemperatur; topografisk - terreng, form og størrelse på vassdrag og jordgeologisk, inkludert vegetasjonsdekke.
For ethvert basseng er det slik at jo mer nedbør og mindre fordampning, desto større blir elvestrømmen.
Det er konstatert at med en økning i nedbørfeltet øker også vårflommens varighet, mens hydrografen har en mer langstrakt og «rolig» form. Lett permeabel jord har mer filtrering og mindre avrenning.
Ved utførelse av ulike hydrologiske beregninger knyttet til utforming av hydrauliske konstruksjoner, gjenvinningssystemer, vannforsyningssystemer, flomkontrolltiltak, veier, etc., bestemmes følgende hovedkarakteristikker ved elveføring.
1. Vannforbruk er volumet av vann som strømmer gjennom det aktuelle målstedet per tidsenhet. Gjennomsnittlig vannforbruk Qcp beregnes som det aritmetiske gjennomsnittet av utgiftene for en gitt tidsperiode T:

2. Dreneringsvolum V- dette er volumet av vann som strømmer gjennom et gitt punkt i løpet av den betraktede tidsperioden T

3. Avløpsmodul M er vannføringen per 1 km2 nedbørfelt F (eller strømmer ned fra en enhetsnedslagsfelt):

I motsetning til vannføring er avrenningsmodulen ikke knyttet til et bestemt elveparti og karakteriserer strømmen fra bassenget som helhet. Gjennomsnittlig langtidsavrenningsmodul M0 er ikke avhengig av vanninnholdet i enkelte år, men bestemmes kun geografisk plassering elvebasseng. Dette gjorde det mulig å regionalisere landet vårt hydrologisk og konstruere et kart over isoliner av gjennomsnittlige langsiktige avrenningsmoduler. Disse kartene er gitt i relevant forskriftslitteratur. Når vi kjenner nedslagsfeltet til en elv og bestemmer verdien M0 for den fra et isolinkart, kan vi bestemme den gjennomsnittlige langsiktige vannføringen Q0 for denne elven ved å bruke formelen

For nærliggende elvestrekninger kan strømningsmodulene antas å være konstante, dvs

Herfra, basert på kjent vannstrømningshastighet i en seksjon Q1 og kjente torg nedbørfelt i disse seksjonene F1 og F2, kan vannføringen i en annen seksjon Q2 bestemmes ved forholdet

4. Vask lag h er høyden på vannlaget som ville oppnås hvis volumet av avrenning V var jevnt fordelt over hele området av bassenget F over en viss tidsperiode:

Det ble utarbeidet isolinkart for gjennomsnittlig langtidsavrenningslag h0 av vårflommen.
5. Modulær avløpskoeffisient K er forholdet mellom noen av avrenningskarakteristikkene ovenfor og dens aritmetiske middelverdi:

Disse koeffisientene kan settes for alle hydrologiske egenskaper (strømninger, nivåer, nedbør, fordampning osv.) og for alle strømningsperioder.
6. Dreneringskoeffisient η er forholdet mellom avrenningslaget og nedbørlaget som falt på nedbørfeltet x:

Denne koeffisienten kan også uttrykkes gjennom forholdet mellom volumet av avrenning og volumet av nedbør over samme tidsperiode.
7. Strømningshastighet- mest sannsynlig gjennomsnittlig langsiktig verdi avrenning uttrykt ved noen av de ovennevnte avrenningskarakteristikkene over en langsiktig periode. For å etablere strømningshastigheten må observasjonsserien være minst 40...60 år.
Den årlige avrenningshastigheten Q0 bestemmes av formelen

Siden antall år med observasjoner på de fleste vannmålestasjoner vanligvis er mindre enn 40, er det nødvendig å sjekke om dette antall år er tilstrekkelig for å få pålitelige verdier av strømningshastigheten Q0. For å gjøre dette, beregne rotmiddelkvadratfeilen til avrenningshastigheten i henhold til avhengigheten

Varigheten av observasjonsperioden er tilstrekkelig hvis verdien av rot-middel-kvadratfeilen σQ ikke overstiger 5 %.
Endringer i årlig avrenning er i overveiende grad påvirket av klimatiske faktorer: nedbør, fordampning, lufttemperatur osv. De er alle sammenkoblet og avhenger i sin tur av en rekke årsaker som har tilfeldig natur. Derfor er de hydrologiske parameterne som karakteriserer avrenning bestemt av et sett med tilfeldige variabler. Når du designer tømmerraftingaktiviteter, er det nødvendig å kjenne verdiene til disse parameterne med den nødvendige sannsynligheten for å overskride dem. For eksempel, når man hydraulisk beregner tømmerraftedammer, er det nødvendig å etablere den maksimale strømningshastigheten for vårflommen, som kan overskrides fem ganger på hundre år. Dette problemet løses ved hjelp av metoder matematisk statistikk og sannsynlighetsteori. For å karakterisere verdiene til hydrologiske parametere - strømningshastigheter, nivåer, etc., brukes følgende konsepter: hyppighet(repetisjon) og tilgjengelighet (varighet).
Frekvens viser hvor mange ganger i løpet av den aktuelle tidsperioden verdien av en hydrologisk parameter var innenfor et visst intervall. For eksempel, hvis den gjennomsnittlige årlige vannføringen i en gitt elvedel endret seg i løpet av flere år med observasjon fra 150 til 350 m3/s, kan du bestemme hvor mange ganger verdiene til denne verdien var i intervallene 150. ..200, 200...250, 250.. .300 m3/s osv.
Sikkerhet viser hvor mange tilfeller verdien av det hydrologiske elementet hadde verdier lik og større enn en viss verdi. I vid forstand er sikkerhet sannsynligheten for å overskride en gitt verdi. Tilgjengeligheten til ethvert hydrologisk element er lik summen av frekvensene til oppstrømsintervallene.
Frekvens og overflod kan uttrykkes som en rekke tilfeller, men i hydrologiske beregninger bestemmes de oftest i prosent av totalt antall medlemmer av den hydrologiske serien. For eksempel, i den hydrologiske serien er det tjue verdier av gjennomsnittlig årlig vannføring, seks av dem hadde en verdi lik eller større enn 200 m3/s, noe som betyr at denne strømmen leveres med 30%. Grafisk er endringer i frekvens og tilgjengelighet avbildet ved frekvens (fig. 8a) og tilgjengelighet (fig. 8b) kurver.

I hydrologiske beregninger brukes tilførselskurven oftere. Fra denne kurven er det klart at jo større verdi av den hydrologiske parameteren er, jo lavere er tilførselsprosenten, og omvendt. Derfor er det generelt akseptert at år hvor avrenningssannsynligheten, det vil si gjennomsnittlig årlig vannføring Qg, er mindre enn 50 % er høyvann, og år med Qg-sannsynlighet større enn 50 % er lavvann. Et år med en strømningshastighet på 50 % regnes som et år med gjennomsnittlig vanntilgjengelighet.
Tilgjengeligheten av vann i løpet av et år er noen ganger preget av dens gjennomsnittlige frekvens. For høyvannsår viser forekomsthyppigheten hvor ofte det i gjennomsnitt forekommer år med et gitt eller større vanninnhold for lavvannsår, dette eller mindre vanninnhold forekommer. For eksempel har den gjennomsnittlige årlige strømningshastigheten for et høyvannsår med 10 % tilførsel en gjennomsnittlig repeterbarhet på 10 ganger på 100 år eller 1 gang på 10 år; Gjennomsnittlig repeterbarhet for et lavvannsår med 90 % forsyning har også en repeterbarhet på 10 ganger på 100 år, siden de gjennomsnittlige årlige utgiftene i 10 % av tilfellene vil ha lavere verdier.
År med et visst vanninnhold har et tilsvarende navn. I tabellen 1 for dem er sikkerheten og repeterbarheten gitt.

Forholdet mellom frekvens y og sannsynlighet p kan skrives i følgende form:
for våte år

for lavvannsår

Alle hydrauliske konstruksjoner for å regulere løpet eller strømmen av elver, beregnes de basert på vanninnholdet i året for en viss forsyning, noe som garanterer påliteligheten og problemfri drift av strukturer.
Den beregnede prosentandelen av levering av hydrologiske indikatorer er regulert av "Instruksjoner for utforming av tømmerflytende virksomheter".
Tilførselskurver og metoder for deres beregning. Ved praktisering av hydrologiske beregninger brukes to metoder for å konstruere tilbudskurver: empiriske og teoretiske.
Rimelig regnestykke empirisk begavelseskurve kan bare utføres hvis antall observasjoner av elvestrøm er mer enn 30...40 år.
Når du beregner tilgjengeligheten til medlemmer av en hydrologisk serie for årlige, sesongmessige og minimumsstrømmer, kan du bruke formelen til N.N. Chegodaeva:

For å bestemme tilgjengeligheten av maksimale vannstrømmer, brukes S.N. Kritsky og M.F. Menkel:

Fremgangsmåten for å konstruere en empirisk tilbudskurve:
1) alle medlemmer av den hydrologiske serien er skrevet i synkende rekkefølge absolutt verdi ok;
2) hvert medlem av serien er tildelt serienummer, starter fra en;
3) sikkerheten til hvert medlem av den avtagende serien bestemmes ved å bruke formlene (23) eller (24).
Basert på beregningsresultatene konstrueres en tilførselskurve lik den som er vist på fig. 8b.
Empiriske tilbudskurver har imidlertid en rekke ulemper. Selv med en tilstrekkelig lang observasjonsperiode kan det ikke garanteres at dette intervallet dekker alle mulige maksimale og minimumsverdier elvestrøm. Beregnede verdier for avrenningssannsynlighet på 1...2% er ikke pålitelige, siden tilstrekkelig underbyggede resultater kun kan oppnås med en rekke observasjoner over 50...80 år. I denne forbindelse, med en begrenset periode med observasjon av det hydrologiske regimet til elven, når antall år er mindre enn tretti, eller i fullstendig fravær, bygger de teoretiske tilbudskurver.
Studier har vist at fordelingen av tilfeldige hydrologiske variabler best følger Pearson-kurveligningen III type, hvis integrerte uttrykk er sikkerhetskurven. Pearson innhentet tabeller for å konstruere denne kurven. Tilførselskurven kan konstrueres med tilstrekkelig nøyaktighet for praksis i henhold til tre parametere: den aritmetiske middelverdien til seriemedlemmene, variasjonskoeffisientene og asymmetri.
Den aritmetiske middelverdien til seriemedlemmene beregnes ved hjelp av formel (19).
Hvis antall år med observasjoner er mindre enn ti eller observasjoner ikke ble utført i det hele tatt, blir gjennomsnittlig årlig vannføring Qgcp tatt lik langtidsgjennomsnittet Q0, det vil si Qgcp = Q0. Verdien av Q0 kan fastsettes ved å bruke den modulære koeffisienten K0 eller dreneringsmodulen M0, bestemt fra isoline-kart, siden Q0 = M0*F.
variasjonskoeffisient Cv karakteriserer variabiliteten til avrenningen eller graden av dens fluktuasjon i forhold til gjennomsnittsverdien i en gitt serie, den er numerisk lik forholdet mellom rotmiddelkvadratfeilen og den aritmetiske middelverdien til seriemedlemmene. Verdien av Cv-koeffisienten er betydelig påvirket av klimatiske forhold, typen elveforing og de hydrografiske egenskapene til bassenget.
Hvis observasjonsdata er tilgjengelig i minst ti år, beregnes variasjonskoeffisienten for årlig avrenning ved hjelp av formelen

Cv-verdien varierer mye: fra 0,05 til 1,50; for raftingelver Cv = 0,15...0,40.
Med en kort periode med observasjoner av elvestrømmen eller i fullstendig fravær variasjonskoeffisient kan etableres ved hjelp av formelen D.L. Sokolovsky:

I hydrologiske beregninger for bassenger med F > 1000 km2 brukes også et kart over isoliner av Cv-koeffisienten dersom det totale arealet av innsjøer ikke er mer enn 3 % av nedbørfeltet.
Reguleringsdokumentet SNiP 2.01.14-83 anbefaler den generaliserte formelen K.P. Voskresensky:

Asymmetrikoeffisient Cs karakteriserer asymmetrien til rekken av de vurderte tilfeldig variabel i forhold til gjennomsnittsverdien. Jo mindre del av seriemedlemmene overskrider avrenningsnormen, desto større er asymmetrikoeffisienten.
Asymmetrikoeffisienten kan beregnes ved hjelp av formelen

Imidlertid gir denne avhengigheten tilfredsstillende resultater bare for antall år med observasjoner n > 100.
Asymmetrikoeffisienten til ustuderte elver er etablert av Cs/Cv-forholdet for analoge elver, og i mangel av tilstrekkelig gode analoger aksepteres gjennomsnittlige Cs/Cv-forhold for elvene i det gitte området.
Hvis det er umulig å etablere Cs/Cv-forholdet for en gruppe analoge elver, aksepteres verdiene av Cs-koeffisienten for ustuderte elver av regulatoriske årsaker: for elvebassenger med en innsjøinnholdskoeffisient på mer enn 40 %

for soner med overdreven og variabel fuktighet - arktisk, tundra, skog, skog-steppe, steppe

For å konstruere en teoretisk tilbudskurve basert på de tre ovennevnte parameterne - Q0, Cv og Cs - bruker de metoden foreslått av Foster - Rybkin.
Fra forholdet ovenfor for den modulære koeffisienten (17) følger det at den gjennomsnittlige langsiktige avrenningsverdien for en gitt forsyning - Qp%, MP%, Vp%, hp% - kan beregnes ved hjelp av formelen

Den modulære koeffisienten for avrenning for et gitt forsyningsår bestemmes av avhengigheten

Etter å ha bestemt et antall av eventuelle avrenningsegenskaper over en flerårsperiode med varierende tilgjengelighet, er det mulig å konstruere en tilførselskurve ved å bruke disse dataene. I dette tilfellet er det tilrådelig å utføre alle beregninger i tabellform (tabell 3 og 4).

Metoder for beregning av modulære koeffisienter. For å løse mange vannforvaltningsproblemer er det nødvendig å kjenne til fordelingen av strømningen på tvers av årstider eller måneder av året. Den intra-årlige fordelingen av avrenning uttrykkes i form av modulære koeffisienter for månedlig avrenning, som representerer forholdet mellom gjennomsnittlige månedlige strømningshastigheter Qm.av og gjennomsnittlig årlig strømning Qg.av:

Den intra-årlige fordelingen av avrenning er forskjellig for år med forskjellig vanninnhold, derfor, i praktiske beregninger, bestemmes de modulære koeffisientene for månedlig avrenning for tre karakteristiske år: et høyvannsår med 10% forsyning, en gjennomsnittlig vannforsyning - 50 % forsyning, og et lavvannsår - 90 % forsyning.
Modulære koeffisienter for månedlig strømning kan etableres basert på faktisk kunnskap om gjennomsnittlige månedlige vannføringer i nærvær av observasjonsdata i minst 30 år, på en analog elv, eller på standardtabeller for månedlig strømningsfordeling, som er satt sammen for forskjellige vassdrag .
Gjennomsnittlig månedlig vannforbruk bestemmes basert på formelen

(33): Qm.cp = KmQg.av

Maksimalt vannforbruk. Ved prosjektering av demninger, broer, flomsletter og bankforsterkningstiltak er det nødvendig å kjenne til maksimal vannføring. Avhengig av type elveforing kan maksimal vannføring av vårflommen eller høstflommen tas som beregnet maksimal vannføring. Den estimerte dekningen av disse utgiftene bestemmes av kapitalklassen til hydrauliske konstruksjoner og reguleres av de relevante reguleringsdokumenter. For eksempel er tømmerflotningsdammer av kapitalklasse Ill utformet for å passere en maksimal vannstrømningshastighet på 2 % forsyning, og klasse IV - 5 % bør ikke ødelegges ved strømningshastigheter som tilsvarer den maksimale vannstrømningshastigheten med 10 % tilbud.
Metoden for å bestemme verdien av Qmaks avhenger av studiegraden til elva og av forskjellen mellom vårflommens og flommens maksimale strømningshastigheter.
Hvis det er observasjonsdata for en periode på mer enn 30...40 år, konstrueres en empirisk Qmax-sikkerhetskurve, og for en kortere periode, en teoretisk kurve. Beregningene antar: for vårflom Cs = 2Сv, og for regnflom Cs = (3...4)CV.
Siden observasjoner av elveregimet utføres ved vannmåleposter, konstrueres det vanligvis en tilførselskurve for disse lokalitetene, og maksimal vannføring på lokalitetene der strukturer ligger beregnes etter forholdet.

For lavlandselver maksimal vannføring av vårflom gitt sikkerhet p% beregnes av formelen

Verdiene til parameterne n og K0 bestemmes avhengig av naturområde og avlastningskategorier i henhold til tabell. 5.

Kategori I - elver som ligger innenfor kuperte og platålignende høyland - Sentralrussisk, Strugo-Krasnenskaya, Sudom-høylandet, Sentralsibirsk platå, etc.;
Kategori II - elver, i bassengene hvis kuperte åser veksler med fordypninger mellom dem;
III kategori - elver, de fleste bassenger som ligger i det flate lavlandet - Mologo-Sheksninskaya, Meshcherskaya, Hviterussisk Polesie, Transnistria, Vasyuganskaya, etc.
Verdien av koeffisienten μ settes avhengig av natursonen og avsetningsprosent i henhold til tabellen. 6.

Hp%-parameteren beregnes i henhold til avhengigheten

Koeffisient δ1 beregnes (for h0 > 100 mm) ved hjelp av formelen

Koeffisienten δ2 bestemmes av relasjonen

Beregningen av vårflommens maksimale vannføringer er utført i tabellform (tabell 7).

Nivåer høyt vann(WWL) av den beregnede tilførselen er etablert i henhold til vannføringskurvene for tilsvarende verdier av Qmaxp% og designseksjoner.
Med omtrentlige beregninger kan den maksimale vannføringen av en regnflom bestemmes i henhold til avhengigheten

I kritiske beregninger bør bestemmelsen av maksimale vannstrømningshastigheter utføres i samsvar med instruksjonene i forskriftsdokumenter.

Innenfor Afrika er det identifisert 4 hydrologiske regioner med ulik intra-årlig fordeling av elvestrøm (Fig. 6.1). Samtidig betydelige territorier i nord, øst og sør Vest-Afrika holdt seg utenfor disse områdene, selv om kart nr. 28 "Intraårlig avrenningsfordeling" i IWB Atlas innenfor deres grenser viser mer enn 30 histogrammer tilsvarende stasjoner på elver med spesifikke funksjoner vannregime. Disse inkluderer først og fremst Den hvite Nilen, hvis strømning er regulert av innsjøene Victoria, Kyoga, Albert, samt sumpene i Sedd-regionen, og Zambezi, hvis strømning er regulert av Kariba og Cabora Bassa-reservoarene. I tillegg ble det ikke brukt seksjoner om hyppig uttørking av elver i halvørken- og ørkenområder, der de eksisterende elvehydrografene ikke er tilstrekkelig representative på grunn av den sterke variasjonen i den intra- og interårlige fordelingen av elvestrømmen.

• 1. Den vestafrikanske regionen (senegal, Niger, Shari, Ubangi (den høyre sideelven til Kongo), Volta og andre elver på nordkysten av Guineabukta), der lavvann varer første halvår , og i høyvanns andre halvdel av året skjer vanligvis maksimal strømning i september-oktober. De nedre delene av Den blå Nilen og Nilen under denne sideelven som er tildelt dette området representerer for tiden deler av elvenettverket som har blitt omdannet til endevannet til en kaskade av vannings- og energivannkraftkomplekser i Sudan og Aswans vannkraftkompleks med en av verdens største reservoar, Nasser. Strømningsregimet her bestemmes kun av vannforvaltningsbehov. I henhold til klassifiseringen av M.I. Lvovich tilhører vannregimet til elvene i dette området RAy-typen og er preget av lav naturlig regulering (gjennomsnittlig verdi).
• 2. Sørafrikansk region, inkludert bassengene til Kasai-elvene (den venstre sideelven til Kongo), Limpopo, Orange og den sørøstlige skråningen av Drakensberg-fjellene på fastlandet og øya Madagaskar, der flommen varer fra desember til april med maksimum i januar

Ris. 6.1.

EN- nettverk av registrerte 73 observasjonspunkter (vist som prikker) og distriktsgrenser; b- gjennomsnittlige hydrografer innenfor regioner {1-4). Månedlige andeler av avrenning (% av dens årlige verdi) vises i søyler fra januar

til desember eller februar, sjeldnere i mars. Vinterlavvann er fra juni til september, som tilsvarer Rey-typen av elveregime. Naturlig regulering i gjennomsnitt for elvene i dette området er moderat (φ = 0,33). Sedimentavrenningsmodulen er litt høyere enn i område 7, selv om den er like varierende fra et nedbørfelt til et annet - fra 50 til 500 t/(km 2 -år) og mer i fjellsteppeskråninger utviklet for jordbruk og beite, hvor overbeiting er vanlig husdyr I Orange-bassenget, hvor det er observasjoner av sedimentavrenning over flere tiår, er den gjennomsnittlige langtidsmodulen 890 t/(km 2 år) på hovedelva og opp til 1000 - 2000 t/(km 2 * år) på sine små sideelver. En kraftig økning i sedimentforbruket skjedde de første årene økonomisk utvikling territorier av kolonister. Med utviklingen av strømningsregulering av reservoarer, var det en reduksjon i turbiditeten til RWM.

3. Den østafrikanske regionen dekker de øvre delene av Kongo-Lualaba-bassenget, nedbørfeltene til innsjøene Tanganyika, Rukwa, Eyasi og elven. Rufiji er hovedelven i Tanzania. I den observeres det maksimale vanninnholdet i elvene om høsten (i mars - mai), og lavt vann er fra juni til desember (type vannregime RAy, som i region 7, men lokalisert på den nordlige halvkule). Reguleringen av elveføringen her er i gjennomsnitt den samme som i regionen 2 (f = 0,33). Variasjonen i elveturbiditet er like stor og variert som i region 2, men hovedsakelig fra 20 til 200 t/(km 2 - år), og på traktene av radavlinger (mais, hvete) på platået i Sentral-Tanzania erosjonen. modul når 1500 t /(km 2 -år).

I Atlasfjellene, på grunn av den store romlige variasjonen i forholdene for dannelsen av elvestrøm, har elver ulike typer intra-årlig fordeling, iboende i elvene i de tre hydrologiske regionene omtalt ovenfor (se fig. 6.1). Elvene i de nordlige og nordvestlige skråningene har mest vann, og vanninnholdet i elvene som renner til Sahara er i gjennomsnitt 100 ganger mindre. Nedstrøms går de gradvis over i midlertidige vassdrag. Dette tilrettelegges ikke bare av fordampning, men også av den utbredte karsten her. På separate områder elver renner under jorden og blir til kilder ved foten med en strømningshastighet på opptil 1-1,5 m 3 /s.

4. Den sentralafrikanske regionen okkuperer den flate alluviale overflaten av det gamle innsjøbassenget. Busir, som eksisterte før slutten av Pleistocen. Den er fylt med elvesedimenter. Kongo og dets sideelver. Dette området inkluderer også nedbørfeltene til elvene som renner inn i det som ligger mellom det og østkysten av Guineabukta. Elvene i regionen utmerker seg ved den mest jevne vannføringen gjennom året med en lang, gjennomsnittlig 8 måneders høyvann sommer-høstperiode uten klart definert maksimal vannføring og med redusert vannføring i juli-oktober (Ray). På grunn av tilstedeværelsen av innsjøer og omfattende sumper under baldakinen av tette ekvatoriale skoger i sentrum av Kongo-bassenget overstiger ikke intensiteten av skrånings- og kanalerosjon 10 t/(km 2 - år). Derfor, i de perifere skråningene av dette bassenget, blir grumsete RWM i de øvre leddene av elvenettverket i den sentrale delen tydeligere som sedimenter av suspendert stoff. Siden hovedrollen i ernæringen av disse elvene spilles av regnvann av lokal opprinnelse, er mineraliseringen av RWM svært lav. Derfor, å dømme etter verdiene for den spesifikke elektriske ledningsevnen til vann (3-4 µS/cm) i noen elver i Shaba-regionen (tidligere Katanga) på den sørøstlige kanten av Kongo-bassenget i Mitumba-fjellene, er vannmineralisering halvparten av nedbør av rent oseanisk opprinnelse. Dette er bevis på intensiv intraregional (i Kongo-bassenget) fuktighetssirkulasjon, som ikke bare bestemmer vasking og avsalting av jord og grunn i luftingssonen deres, men også destillasjonen av atmosfærisk vann og elvevann som deltar i denne syklusen.

På grunn av den svært korte vinter-våren perioden med lavt vanninnhold i den sentralafrikanske hydrologiske regionen, indikerer koeffisienten ср = 0,28 en antatt lav naturlig regulering av elvestrømmen, mindre for eksempel enn i den østafrikanske regionen. Samtidig er den maksimale månedlige flyten i april i regionen 4 er bare tre ganger høyere enn minimum i september, mens i regionen 3 forskjellen i ekstreme månedlige avrenningsverdier i de samme månedene er 8 ganger, dvs. den intra-årlige fordelingen av avrenning der er mye mer ujevn. Dermed er koeffisienten for naturlig strømningsregulering (brukt til å karakterisere strømmen av russiske elver, der lavvann varer lenger enn høyvann) ikke informativ nok til å bedømme den intra-årlige variasjonen i strømmen av ekvatoriale elver.

• Økologien og utnyttelsen av afrikanske innlandsvann. - Nairobi: UNEP, 1981.