Внутригодовое распределение стока правобережных притоков реки Ертис в пределах Республики Казахстан

Рассмотрены вопросы методики расчета внутригодового распределения стока основ­ных рек правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна. Проведен сравнительный анализ полученных результатов за последние тридцать четыре года с результатами, приведенными в «Ресурсах поверхностных вод СССР» по исследуемому району, а также с данными, полученными за период с условно-естественным стоком воды (1933-73 гг.). Приведены данные об изменениях в сезонном распределении стока, произошедших за последние тридцать четыре года. 

Внутригодовое распределение стока, иссле­дование закономерностей которого является од­ним из важнейших вопросов при комплексном использовании водных ресурсов, от года к году постоянно изменяется. Это связано с различия­ми в величинах расхода воды в одинаковые фазы водного режима (пики половодья, паводков, низ­кая межень и т.п.), а также со сдвигами во време­ни наступления однозначных фаз режима в раз­личные годы.

Прежде всего, внутригодовое распределение стока определяет основные параметры водохо­зяйственных сооружений и, следовательно, эко­номическую эффективность водохозяйственных мероприятий и объектов. Большое практическое значение имеет разработка методов расчета ха­рактеристик внутригодового распределения стока горных рек, к которым относятся исследу­емые реки правобережной части Ертисского во­дохозяйственного бассейна (ВХБ).любых типах внутригодового режима. В этой схеме принимается одинаковая обеспеченность стока за год, за лимитирующий период года и внутри последнего - за лимитирующий сезон. Расчет внутригодового распределения произво­дится для нескольких градаций водности.

Раздельно рассматривается посезонное и внутрисезонное распределение стока. Лимити­рующий период и сезон выбираются в зависи­мости от преобладающего вида хозяйственного использования.

Эта методика вошла в СНиП 2.01.14-83 [3] как основная рекомендуемая для расчета вну-тригодового распределения стока рек. Именно поэтому она и была принята нами для расчета внутригодового распределения стока основных рек рассматриваемого района.

Для большинства этих рек, особенно гор­ных, характерно растянутое весенне-летнее по­ловодье и паводки в теплое время года. За поло­водный период, продолжительностью от 4 до 6 месяцев, проходит от 70 до 90% годового стока воды. В связи с неравномерностью внутриго-дового распределения стока осложняется его хозяйственное использование. При использова­нии водных ресурсов в различных сферах хо­зяйственной деятельности наибольший интерес представляет маловодный период года - межень.

Достаточно подробно вопрос внутригодового распределения стока был ранее рассмотрен в мо­нографии «Ресурсы поверхностных вод СССР» [4], изданной в 1969 году, в которой приводятся сведения о внутригодовом распределении по 29 постам на реках правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна. Следует отме­тить, что по 12 из вышеуказанных створов при­водятся сведения только за средний по водности год в связи с недостатком фактических рядов на­блюдений за стоком воды. За прошедшее время, а это более 40 лет, не только значительно удлини­лись ряды наблюдений, но и были открыты но­вые посты наблюдений, закрыты некоторые ста­рые, а также произошли изменения стока воды под влиянием климатических и антропогенных факторов. Исходя из этого, были проведены рас­четы внутригодового распределения стока рек по 25 гидропостам, расположенным в основном в замыкающих створах на нижней границе зоны формирования стока правобережной части водо­хозяйственного бассейна Верхнего Ертиса. Рас­чет внутригодового распределения стока произ­водился по методу компановки в последователь­ности, изложенной в [2, 4]. При этом использо­ваны данные за весь период фактических на­блюдений, который был условно разделен на два периода - до 1973 года (условно-естественного стока) и с 1974 года по 2007 г. (с антропогенным влиянием на естественный режим стока). По 5 гидропостам данные получены впервые. При расчетах принимались ряды, имеющие не менее 12 лет наблюдений. При рядах, недостаточных для выделения лет различной водности, расчет проводился в среднем за весь период наблюде­ний. К таким постам относятся только 3 поста, два из которых были открыты после 1974 года (р. Глубочанка - с. Белокаменка, 1974 г. и р. Оба - с. Каракожа, 1978 г.), а гидропост р. Шульбинка - с. Новая Шульба, хотя и действовал в пери­од 1958-1988 гг. (30 лет), но имеет значительные пропуски в рядах наблюдений за стоком, что не позволило подобрать для расчета необходимое количество полных лет наблюдений.

Результаты расчета внутригодового распре­деления стока основных рек правобережной ча­сти Ертисского водохозяйственного бассейна по месяцам и расчетным периодам для разных по водности лет, а также вновь полученные данные приведены в таблице 1. В качестве сравнитель­ного анализа в знаменателе приводятся данные о внутригодовом распределении стока в соответ­ствующих створах за период фактических мно­голетних наблюдений по данным [4].

Анализ результатов расчета внутригодового распределения стока показал следующие осо­бенности распределение стока в соответствии с принятым районированием территории право­бережной части водохозяйственного бассейна Ертиса.

Для рек бассейна Буктырма со средней высо­той водосбора не менее 1600 м, относящихся к 1 району, характерна большая продолжительность половодья и, соответственно, многоводного се­зона (апрель-сентябрь). Доля его стока составля­ет от 83,3 до 89,9% годового стока. Сток нели-митирующего маловодного сезона (октябрь-но­ябрь) лежит в пределах от 5,2 до 9,8%, а лимити­рующего сезона (декабрь-март) - в пределах от 4 до 9,1%. Это хорошо видно по графикам рас­пределения стока по месяцам, построенным на основании полученных расчетных данных.

асчетное распределение стока по месяцам (в процентах от годового) основных рек правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна (ВХБ)

Для примера на рисунке 1 приводятся ги­стограммы распределения стока основных рек правобережной части Ертисского ВХБ - в ги­дрометрических створах: р. Буктырма - с. Лес­ная Пристань, р. Ульби - с. Ульби Перевалочная, р. Оба - г. Шемонаиха, р. Калжыр - с. Черняев-ка, р. Куршим - с. Вознесенка и р. Тургысын -с. Кутиха за период 1974-2007 гг. с учетом про­изошедших изменений под влиянием климата и хозяйственной деятельности в бассейнах иссле­дуемых рек. На рисунке 2 приводятся гистограм­мы внутригодового распределения стока, полу­ченные впервые для гидропостов р. Бас Теректы - с. Мойылды, р. Глубочанка - с. Белокаменка, р. Оба - с. Каракожа и р. Шульбинка - с. Новая Шульба, а также р. Нарын - с. Улькен Нарын и р. Киши Ульбинка - с. Быструха.

Несмотря на различия в условиях питания и формирования стока, основной фазой всех рек правобережья Ертисского водохозяйственного бассейна является половодье, в период которого осуществляется большая часть годового стока.

На рисунке Э приведены циклограммы рас­пределения стока по сезонам в разные по водно­сти годы основных рек правобережья Ертисско-го водохозяйственного бассейна.

Как показал анализ распределения стока по месяцам и расчетным периодам, а также в срав­нении с имеющимися данными из [4] по району I (р. Буктырма и её притоки рр. Берель, Черновая, Белая) - отклонения в многоводный и средний по водности годы в период половодья (апрель-июнь) составляют до 5%. Только в маловодные и очень маловодные годы отклонения по сравне­нию с данными [4] увеличиваются на 9-10%. В остальные месяцы значительных изменений не выявлено.

Район II охватывает основные правобереж­ные притоки - Калжыр, Куршим, Нарын, Уль -би и Оба, а также бассейны рек Бас-Теректы и Шульбинка, сведения о которых в [4] не приве­дены.

Анализ распределения стока по месяцам и расчетным периодам показал, что для р. Бас-Теректы в створе с. Мойылды за последние трид­цать четыре года доля стока за апрель возросла на j% для многоводных лет, за май произошло снижение доли стока на 9%, а за июнь снижение составило 1I%. Для среднего по водности года доля стока за последние десятилетия для апреля практически не изменилась, за май она снизи­лась на 1)%, а за июнь - возросла на 4%. Зна­чение доли стока за остальные месяцы осталось практически неизменным.

По р. Калжыр в створе с. Черняевка сток практически не подвержен антропогенному влиянию, так как водозаборы из реки располо­жены ниже по течению и все изменения в рас­пределения стока происходят под влиянием климатических факторов. Как показал анализ полученных результатов, для периода услов­но-естественного стока (до 19j) г.) распределе­ние по месяцам для разных по водности лет по материалам [4] и проведенным исследованиям имеют незначительные расхождения (до )%). За последний период (после 19j4 г.) для многово­дных лет данные для апреля несколько выше расчетных данных (до 19j) г.). Для средних по водности лет расхождения составили 4%, а для маловодных лет - 9%. Доля стока за май для рассматриваемых периодов практически не из­менилась.

За июнь доля стока для многоводных лет осталась неизменной, а для маловодных сни­жение составило около i%. Для июля значение доли стока также снизилось до i% для разных по водности лет.

По р. Куршим в створе с. Вознесенка анализ полученных результатов показал, что значения стока практически не претерпели значительных изменений ни по условным периодам, ни в срав­нении с данными [4]. Только для многоводных лет в апреле доля стока увеличилась на )%.

Внутригодовое распределение стока р. На-рын в створе с. Улькен Нарын в [4] приведено только для средних по водности лет. Анализ этих материалов и результатов проведенных исследо­ваний не выявил значительных расхождений в распределении по месяцам. Практически такой же вывод получен при анализе внутригодового распределения стока р. Нарын по выбранным пе­риодам (до 197) г. и после 1974 г.).

Гистограммы внутригодового распределения стока основных рек правобережной части Ертисского ВХБ в разные по водности годы

Гистограммы внутригодового распределения стока отдельных правобережных притоков Ертисского ВХБ в разные по водности годы, не приведенных в [

Циклограммы распределения стока по сезонам в разные по водности годы основных рек правобережной части Ертисского водохозяйственного бассейна

По створу р. Ульби - с. Ульби Перевалочная сравнительный анализ данных [4] и данных, по­лученных в работе, показал практически полное совпадение внутригодового распределения стока по месяцам для разных по водности лет.

Внутригодовое распределение стока по ство­ру р. Оба - г. Шемонаиха в [4] приведены толь­ко для среднего по водности года. Анализ этих данных и результатов, полученных для периода наблюдений до 19j) г. показал их совпадение. За последний период (1974-2007 гг.) изменения так­же незначительны.

Данные по створу р. Шульбинка - с. Новая Шульба в [4] отсутствуют. Внутригодовое рас­пределение стока по этому пункту рассчитано по фактическому ряду наблюдений с 1955 по 19JJ гг. Анализ результатов расчетов показал, что внутригодовое распределение стока данного пра­вобережного притока значительно отличается от стока рек, рассмотренных ранее. За три весенних месяца (апрель-июнь) через створ проходит до 90% годового стока реки. А для зимнего периода в средний, маловодный и очень маловодный пе­риоды характерно полное отсутствие стока.

В результате исследований внутригодового распределения стока правобережных притоков р. Ертис (в пределах Республики Казахстан) были получены уточненные данные о распреде­лении стока рек в сравнении с приводимыми в [4]. Выявленные изменения во внутригодовом распределении стока обусловлены удлинением рядов фактических наблюдений и произошед­шими изменениями стока под влиянием клима­тических и антропогенных факторов. Кроме того, по пяти гидрометрическим створам полу­чены новые данные, по которым результаты рас­четов ранее не приводились.

 

Литература

1    Оценить и дать прогноз возобновляемых водных ресурсов в речных системах Восточного, Центрального, Северного и Западного Казахста­на с учетом влияния климатических и антропо­генных факторов. Промежуточный отчет НИР / Алматы: ТОО «Институт Географии», 2010. -415 с.

2    Андреянов В.Г. Внутригодовое распреде­ление стока. - Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - )28 с.

3  СНиП 2.01.14-8). Определение расчетных гидрологических характеристик. - М.: Стройиз-дат, 1985. - )6 с.

4 Ресурсы поверхностных вод СССР. Алтай и Западная Сибирь. Горный Алтай и Верхний Иртыш. - Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - Т. 15. Вып. 1. Ч. 1. - )18 с.

Фамилия автора: А. Г. Чигринец
Теги: Реки Вода
Год: 2012
Город: Алматы
Категория: География
Яндекс.Метрика