Режим уровней воды в водотоках

Характеристики и факторы стока воды.

Основными характеристиками гидрологического режима водотока, которые наиболее часто используются в расчетах, являются речной сток и уровни воды.

Речной сток или водность реки в свою очередь характеризуют:

1. Расходом воды, т.е. объемом воды, протекающим в 1 с через поперечное сечение реки (Q), м3/с.

2. Объемом стока (м3): W = Q * t* 24 * 3600, где t – период стока, сут.

4. Модулем стока (м3/с*км2): М = Q/F, где F – площадь водосбора.

5. Слоем стока (мм): h = К * W/F, где К – коэффициент размерности.

Режим стока формируется в процессе взаимодействия взаимосвязанных физико-географических факторов и хозяйственной деятельности человека.

Физико-географические факторы могут быть разделены на две основные группы:

А) группа климатических факторов

Б) группа факторов, влияющих на условия стекания воды в бассейне.

К наиболее значимым климатическим факторам о тносят:

1. Запасы воды в снеге

2. Количество и интенсивность осадков, выпадающих на водосбор.

3. Температура и влажность воздуха, солнечная радиация, определяющие испарение.

Б) Факторы условий стока воды в бассейне:

1. Рельеф.

2. Почвенный и растительный покров.

3. Степень влажности и промерзания почвогрунтов

4. Геологическое строение водосбора.

5. Глубина залегания подземных вод.

6. Залесенность, заболоченность, озерность и т.д.

Хозяйственная деятельность, влияющая на сток:

1. Гидротехническое строительство (устройство прудов и водохранилищ, гидростанции, мостовые переходы)

2. Осушительные и оросительные мелиорации (регулирование водоприемников, каналы, дренаж)

3. Водозабор.

4. Переброска стока между бассейнами рек.

5. Урбанизация водосбора.

Влияние указанных факторов стока учитывается при определении расчетных характеристик стока, которые используют для определения параметров ГТС: водопропускных труб, мостов, систем водоснабжения и водоотведения и т.д. К ним относят, например, максимальные или минимальные расходы воды расчетной обеспеченности.

Уровень воды – относительное или абсолютное (в высотных отметках БС) положение поверхности воды в водном объекте. Режим уровня воды в водотоках обусловлен в основном колебаниями расходов воды, протекающих через данное сечение русла, т.е. стока воды, о котором мы говорили выше.

Гидрограф уровней воды в основном повторяет гидрограф стока.

В гидрологических расчетах используются следующие характеристики уровня воды:

1. Наивысшие уровни воды за год, половодье и паводок.

2. Наивысшие за весенний и осенний ледоходы (опоры мостов, водозаборы и пр.)

3. Наинизшие за летнюю и зимнюю межень (судоходство, энергетика, водозаборы).

Эти расчетные характеристики определяются по данным наблюдений за уровнем воды по гидрологическим постам.

Связь между уровнями и расходами воды в реках характеризуют т.н. кривыми расходами воды Q(H). (рис.)

Построение кривых расходов воды (1)необходимо для определения:

- ежесуточных расходов воды по посту по небольшому числу данных наблюдений за расходами (обычно не более 20…30).

- максимальных и минимальных характеристик расходов или уровней воды.

Они строятся по данным наблюдений за расходами и уровнями воды, а при их отсутствии – по формуле Шези (см. курс по Гидравлике).

Однозначность этихкривых расходов может нарушаться в результате:

- строительства ГТС (плотин, запруд), вызывающих переменный режим уровней воды,

- изменения отметок дна вследствие размыва или отложения наносов,

- зарастания реки,

- ледоставом,

- сгонами и нагонами, приливы и отливы.

Для уточнения положения кривых расходов воды в верхней и нижней их частей дополнительно строятся кривые площадей (2) и скоростей течения воды (3).

Дата добавления: 2014-01-04