УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСЧЁТ МИНИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ РЕК БАССЕЙНОВ УЛКЕН АЛМАТЫ (БОЛЬШАЯ АЛМАТИНКА) И КИШИ АЛМАТЫ (МАЛАЯ АЛМАТИНКА)

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 44 страниц
В избранное:

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени аль-Фараби

Географический факультет

Кафедра гидрологии суши

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСЧЁТ МИНИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ РЕК БАССЕЙНОВ
УЛКЕН АЛМАТЫ (БОЛЬШАЯ АЛМАТИНКА) И КИШИ АЛМАТЫ (МАЛАЯ АЛМАТИНКА)

Исполнитель:
студентка 4 курса А. А. Кишкимбаева

Научный руководитель:
к.г.н., доцент Л. П. Мазур

Нормоконтролер
к.г.н. А. Г. Чигринец

Допущена к защите
зав. кафедрой, к.т.н. Р. Г. Абдрахимов

Алматы 2010
РЕФЕРАТ

Данная работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, списка
использованных источников, включающего 21 наименований.
Она изложена на 60 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 14
рисунками и 11 таблицами.
Ключевые слова: минимальный расход воды, модуль минимального стока,
слой стока, межень, площадь водосбора, средневзвешенная высота, норма
стока, бассейн реки, кривая обеспеченности, коэффициент вариации,
коэффициент асимметрии, среднее квадратическое отклонение, река-аналог.
В работе исследован минимальный сток горных рек бассейнов Улкен Алматы
и Киши Алматы и факторы его формирования, рассчитаны основные
характеристики минимального стока при наличии материалов наблюдений.
Использованы данные наблюдений Казгидромета по 2006 год включительно.
Рассчитаны минимальные расходы воды рек в рассматриваемых створах одним из
методов 1,2. Проведен анализ существующих методов расчёта минимальных
расходов воды при отсутствии и недостаточности материалов наблюдений.

СОДЕРЖАНИЕ
c.
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1 Характеристика природных условий формирования минимального стока
рек бассейнов улкен алматы (большая алматинка) и киши алматы
(малая алматинка) ... ... ... ... ... ... ... .. 5
1.1 Рельеф ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
1.2 Геологическое строение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.3 Климат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.3.1Атмосферная циркуляция ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8
1.3.2Радиационный баланс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.3.3Температура воздуха ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.3.4Осадки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.3.5Снежный покров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12
1.3.6Влажность воздуха ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.3.7Ветер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... 15
1.4 Почвенно-растительный покров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 17
1.5 Гидрография ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 17
1.6 Гидрологическая изученность бассейнов рек Улкен Алматы и Киши 22
Алматы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.7 Хозяйственное использование рек района исследования ... ... ... ... ... 25
2 анализ методов расчета минимального стока ... ... 26
2.1 Понятие о расчетных величинах минимального стока рек ... ... ... . 26
2.2 Расчет минимального стока при наличии и при недостаточности 28
данных
наблюдений ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...
2.3 Определение минимального стока при отсутствии данных 30
наблюдений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .
3 анализ и расчет минимального стока рек бассейнов улкен алматы и
киши алматы при наличии данных наблюдений ... ... ... ... ... ... ... ... ...
33
3.1 Особенности гидрологического режима рек района исследования... 33
3.2 Общая характеристика меженного периода и минимального стока рек 34
рассматриваемого района ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.3 Расчет минимального стока рек бассейнов Улкен и Киши Алматы при 38
наличии данных наблюдений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.4 Рекомендации для расчета минимального стока рек района 57
исследования при отсутствии данных наблюдений ... ... ... ... ... ..
Заключение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . 58
Список ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ... ... ... ... ... .. 59

ВВЕДЕНИЕ

Расчеты минимальных расходов являются обязательными и считаются одной
из наиболее ответственных задач в составе проектов гидротехнических
сооружений.
При проектировании и эксплуатации водохозяйственных систем возникает
необходимость определения средней многолетней величины и изменчивости
минимального стока.
Минимальные расходы воды имеют большое значение для определения
обеспечения бесперебойного водоснабжения, орошения и обводнения, для
судоходства, энергетического использования рек.
Целью дипломной работы является анализ и расчет минимальных расходов
воды в зоне формирования стока горных рек бассейна Улкен и Киши Алматы,
относящегося к Илейскому Алатау. Были собраны все необходимые, доступные
материалы наблюдений для определения расчетных гидрологических
характеристик минимального стока рек бассейнов Улкен Алматы и Киши Алматы.
Расчетные гидрологические характеристики минимального стока определены
по 13 пунктам.
Для определения репрезентативного периода построены разностные
интегральные кривые модульных коэффициентов минимального стока. Построены
эмпирические и теоретические кривые обеспеченности модульных коэффициентов
минимального стока и определены минимальные значения стока 75%, 80%, 90%,
95%, 97% - обеспеченности.
Были определены ошибки вычислений статистических параметров
минимального стока.

1 Характеристика природных условий формирования минимального стока рек
бассейнов улкен алматы (большая алматинка) и киши алматы (малая
алматинка)

Улкен Алматы – река в Илейском Алатау, правый приток реки Каскелен.
Длина составляет 96 км, площадь водосбора 425 км2. Образуется слиянием трех
потоков, вытекающих из-под двух мощных ледников. На реке построена 40-
метровая железобетонная плотина с селехранилищем.
Киши Алматы – река в Илейском Алатау, правый приток реки Каскелен.
Берет начало из Туюксуских ледников хребта Илейский Алатау. Длина 125 км,
площадь водосбора 710 км2 2.

1.1 Рельеф

Илейский Алатау является наиболее северной цепью Тянь-Шаня. Он
образует полого вогнутую к югу дугу широтного распространения. Длина хребта
составляет 250 км, ширина 30-40 км. Центральная часть хребта – наиболее
возвышенная и достигает высоты 4000 м и более с наивысшей отметкой 4951 м
(пик Талгарский). На восток и запад высоты хребта понижаются.
Северный склон хребта крутой. От основного хребта в меридиональном
направлении отходят хребты второго порядка, которые разделяют долины
главных рек, а от них отделяются водоразделы притоков третьего порядка.
Вдоль центральной и западной частей северного склона Илейского Алатау
широкой полосой тянутся низкие террасированные предгорья (прилавки). Выше
прилавков на обширных пространствах междуречий северного склона Илейского
Алатау встречаются участки среднегорного рельефа с мягкими очертаниями.
Вершины водораздельных возвышенностей расположены здесь приблизительно на
одном и том же высотном уровне, вследствие чего междуречные пространства
местами имеют облик поверхностей выравнивания. Выровненные поверхности
местами поднимаются от периферических частей Илейского Алатау к его
водораздельному гребню. Наиболее же характерен для среднегорий и
высокогорий Илейского Алатау крутосклонный глубоко расчлененный рельеф.
Крутизна склонов по мере увеличения высоты возрастает от 20-30 до 40 °,
относительные превышения увеличиваются от 500 до 800 м. Профиль склонов
вогнутый, с крутой приводораздельной частью.
Выше 3200-3400 м относительные превышения достигают 1000 м и более,
гребни хребтов острые, зубчатые, склоны крутые и обрывистые. В глубоко
расчлененном альпийском рельефе высокогорий повсюду видны следы ледниковой
деятельности. Типичный древнеледниковый рельеф имеют и сырты,
представляющие собой неглубокие межгорные продолговатые депрессии. Их
днища, расположенные на высотах 3200-4000 м, покрыты моренами, валунами
(рис. 1).
1.2 Геологическое строение

Территория бассейнов рек Улкен и Киши Алматы характеризуется большим
разнообразием и сложностью геологического строения.
Докембрийские отложения (гнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы)
встречаются на ограниченной площади в Илейском Алатау.
Кембрийские отложения – сероцветные песчаники, спиллиты, диабазы,
мраморы, мраморизованные известняки, кремнистые сланцы, яшмы –

Рис. 1 - Типичный рельеф Илейского Алатау

встречаются в Илейском Алатау и на северном склоне Терскей-Алатау.
Карбонатные породы занимают небольшие площади в восточной части Илейского
Алатау.
Отложения ордовика – песчаники, конгломераты, сланцы, известняки,
кремнистые и углистые сланцы, эффузивы и их туфы – занимают некоторые
территории в Илейском Алатау. Особенно здесь распространены карбонатные
породы этого возраста.
Отложения силура – песчаники, известняки, кремнистые сланцы, эффузивы
и их туфы – смяты в складки, имеющие в Илейском Алатау почти широтное
распространение.
Отложения девона в области каледонской консолидации представлены
орогенными формациями – красноцветными конгломератами, песчаниками,
основными, средними внизу и кислыми в верху разреза эффузивами и их туфами.
Они довольно часто встречаются на склонах Илейского Алатау.
Нижнекаменноугольные отложения в области каледонской консолидации
занимают обширные территории.
Каменноугольные интрузии (пранитоиды) известны в Илейском Алатау, а
также широко распространены в Северном Прибалхашье и южной Джунгарии,
Кетмене.
1.3 Климат

Климат рассматриваемой территории в основном континентальный, а если
быть точнее, – резко-континентальный.
Климатические особенности горных районов весьма неоднородны. Режим и
величина осадков, температура и влажность воздуха, скорость и направление
ветра в большой степени обусловливаются высотой местности и формами
рельефа. Среднегорный пояс характеризуется умеренным климатом, а
климатические условия в высокогорных районах сходны с климатом,
свойственным Заполярью.

1.3.1 Атмосферная циркуляция

В зимний период погода обусловливается степенью развития и
устойчивостью западного отрога сибирского максимума (антициклона) и
циклонической деятельностью. Под влиянием указанного отрога, обычно
охватывающего всю территорию Казахстана, в зимний период преобладает (в
среднем 60-70 %) антициклоническая (холодная, сухая и ясная) погода. В зимы
с ослабленной активностью отрога преобладают фронтальные процессы и
циклоническая деятельность, обусловливающие неустойчивую погоду с
повышенной суммой зимних осадков.
Преобладание антициклонической погоды в зимний период способствует
интенсивному радиационному выхолаживанию воздушных масс, что приводит к
очень низким зимним температурам. При холодных фронтах, особенно связанных
с северо-западными вторжениями арктических воздушных масс, отмечается
значительное снижение температуры воздуха, усиливающееся последующим
радиационным выхолаживанием. Зимние оттепели (обычно непродолжительные)
связаны в основном с выносом теплых воздушных масс с территории Средней
Азии, лишенной в это время года снежного покрова и подверженной интенсивной
солнечной инсоляции.
Весной циркуляция усиливается, что проявляется в постепенном
отступании и разрушении отрога сибирского антициклона, развитии
циклонической деятельности, выносе теплых воздушных масс с юга. Весенний
переходный период характеризуется значительной продолжительностью и
неустойчивой погодой, обусловленной частыми холодными вторжениями,
приводящими к заморозкам и обильному выпадению осадков.
Летом характерным процессом является развитие Средне-Азиатской
термической депрессии, с которой связана жаркая, малооблачная погода.
Высокие летние температуры обусловлены выносом из Средней Азии
континентального тропического воздуха и трансформацией воздушных масс на
юге Казахстана под влиянием интенсивной солнечной радиации. Повторяемость
антициклонического поля составляет 40-50 %. Похолодание и выпадение
обильных осадков обычно связано с холодными вторжениями воздушных масс
северных направлений.
Осенний период характеризуется усилением и преобладанием в октябре-
ноябре фронтальных процессов и циклонической деятельности (но с меньшим
количеством осадков) при постепенном развитии над Казахстаном отрога
западносибирского антициклона. Время и интенсивность похолоданий,
приводящих к установлению снежного покрова, замерзанию рек и водоемов,
определяется ноябрьскими северными и северо-западными холодными
вторжениями, связанными с преобладанием меридиональной циркуляции.

1.3.2 Радиационный баланс

Годовой приход суммарной радиации в предгорных и горных районах
составляет 166-172 Втм2 в год. Около 60-70 % годовой суммы составляет
приход за счет прямой радиации.
В годовом ходе максимум месячных величин прямой и суммарной радиации
падает на июнь (соответственно 13-15 и 21-23 Втм2).
В горах приход прямой и суммарной радиации в зимний период (октябрь-
февраль) больше, а в теплое время года (апрель-ноябрь) меньше, чем в
равнинных районах и, наоборот, рассеянная радиация с марта по июль в горах
больше, чем на равнине, что связано с особенностями режима облачности в
теплое и холодное тремя года. Деятельной поверхностью отражается до 45-50 %
приходящей радиации в высокогорных районах с длительным залеганием снежного
покрова.
Суммарные годовые величины радиационного баланса составляют 60-73
Втм2.
Период с положительным радиационным балансом равен 10-11 месяцам.
Отрицательный радиационный баланс наблюдается в декабре-январе и обычно не
превышает в сумме 1,3-2,0 Втм2.
Наибольшая месячная сумма радиационного баланса приходится на июнь-
июль (11-13 Втм2), наименьшая – на декабрь (0,7-1,1 Втм2). Годовая
амплитуда радиационного баланса равна 12-13 Втм2.

1.3.3 Температура воздуха

Средняя годовая температура воздуха в предгорных районах колеблется в
пределах 5-10 °С (табл. 1). По мере увеличения высоты в горах температура
воздуха понижается и на больших высотах достигает отрицательных значений
(до минус 5, минус 10 °С) 1.
В соответствии с уменьшением температуры воздуха с высотой
продолжительность периода с отрицательными средними ее значениями
возрастает, а выше сезонной снеговой линии отрицательная температура
воздуха удерживается практически круглый год.
На высокогорных плато и склонах гор даже в самые холодные годы
температура воздуха обычно не бывает ниже минус 35, минус 40 °С, а в
межгорных котловинах иногда минимальная температура опускается до минус
50 °С.
В зимнее время для горных районов характерны оттепели. Наиболее часто
они повторяются в декабре и феврале, реже в январе, и продолжаются, как
правило, 2-3 дня, а в некоторые годы 7-10 дней.
Средняя суточная температура в дни с оттепелями колеблется от 2-3 до 9-
10 С°, а максимальная температура даже в январе достигает 12 °С на высотах
до 1500 м и 2-6 °С на высотах 3000 м. Такие высокие положительные
температуры зимой часто связаны с интенсивным проявлением действия фенов.
В предгорьях устойчивый переход средней суточной температуры через
0 °С происходит обычно в середине марта, а на высотах около 3000 м – во
второй декаде мая (рис. 2). На высотах 4000-4500 м продолжительные периоды
с положительными температурами воздуха вообще не наблюдаются.
Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через 5 °С в
горных районах происходит в начале апреля на высотах 2000 м и в мае на
высотах 2000-3000 м (табл. 2).
Для рассматриваемой территории характерен весьма интенсивный рост
температуры воздуха весной. От марта к апрелю температура повышается на 7-
9 °С в предгорьях и на 5-6 °С в горах.
На высотах 2500-3000 м средняя температура самого жаркого месяца
(июль) составляет 7-10 °С. Абсолютный максимум температуры воздуха летом в
горах по мере повышения местности уменьшается от 42 °С в предгорьях до
20 °С в зоне ледников.
Понижение температуры для предгорных районов начинается во второй
половине ноября. В горах переход от положительной температуры к
отрицательной осенью на высотах более 3000 м наблюдается в первых числах
октября, на высотах 2000-2500 м – в конце этого месяца, а ниже 2000 м – в
первой декаде ноября.
Таблица 1 - Средняя месячная и годовая температура воздуха, °С

Станция Высота, Месяцы Год
м БС
1 2
минус 5 ºС 0 ºС 5 ºС минус 5 ºС 0 ºС 5 ºС
Алма-Ата 671 282 133 273 3011 1111 2510
Алма-Ата, ГМО847 192 103 253 1612 1811 3010
Усть-Горельни1943 212 273 244 1612 511 1110
к
Верхний 2272 272 14 25 1212 111 610
Горельник
Мынжилки 3017 313 45 156 311 510 49

Рис. 2 Изменение с высотой дат средней суточной температуры воздуха
через 0, 5, 10 и 15 °С в предгорных и горных районах Илейского Алатау

Продолжительность теплого периода (со средней суточной температурой
выше 0 °С) в предгорьях составляет 8-8,5 месяцев, а в горах по мере
увеличения высоты уменьшается от 6-7 месяцев в среднегорном поясе до 1-2
месяцев у нижней границы вечных снегов и ледников.
Годовая амплитуда температуры (разница между средней температурой
самого теплого и самого холодного месяцев) в горах составляет 25 °С и
меньше.

1.3.4 Осадки

Количество осадков за фактический бесснежный период с увеличением
высоты местности на северном склоне Илейского Алатау, в средний по
увлажненности год в предгорьях увеличивается, достигая максимума (650 мм)
на высотах 1300-1500 м, а затем постепенно уменьшается (до 400 мм на высоте
3000 м). Количество жидких осадков до высот 2200-2500 м обычно больше, чем
твердых, выше – осадки в твердом виде преобладают, а на высотах 4000-4200 м
все осадки выпадают только в твердом виде. Наибольшие месячные суммы
осадков в нижних поясах гор приходятся на весенний (апрель-май) и осенний
(октябрь-ноябрь) периоды. На больших высотах наблюдается один максимум
осадков в мае-июне, а иногда в июле.
Минимальное количество осадков в горных районах приходится на
сентябрь. В низкогорных районах Илийского Алатау минимум осадков приходится
на август.
На северных склонах Илейского Алатау осадки выпадают в полтора-два
раза чаще, чем на прилегающей равнине. Наибольшее число дней с осадками
наблюдается в мае, июне, а наименьшее – в сентябре или январе-феврале в
горах.
Количественные характеристики осадков приведены в таблице 3

Таблица 3 Месячные, годовые и сезонные суммы
осадков, мм

Станция Высота, Суммы осадков ХолодТеплыГод
м БС ный й
периоперио
д д
(11-3(4-10
) )
1 2 3

Абсолютная
Абсолютная
Абсолютная
Абсолютная
Абсолютная
Абсолютная 1,3 1,4 2,0 3,1 4,6
За стоком воды
Период наблюде- Кол-во
ний лет
наблю-ден
ий
1 2 3 4 5 6 7
р.Улкен Алматы-в 2 км выше Казгидромет 87 71,8 3590 1928-30, 49
оз.Улкен Алматы 1951-75
р.Улкен Алматы.-в 2 км выше Казгидромет 73 155 3120 1952-75 45
устья р.Проходной
р.Улкен Алматы.-в 2 км ниже Казгидромет 69 280 2990 1947-75 25
устья р.Терисбутак
р.Проходная-устье Казгидромет 1,4 82 3160 1951-75 46
р.Терисбутак-устье Казгидромет 1,0 31 2250 1947-75 50
р.Киши Алматы-альпбаза Казгидромет 113 28,0 3520 1939-57, 1972-73 20
Туюксу
р.Киши Алматы-выше устья Казгидромет 109 35,2 3350 1958-73 15
р.Сарысай
р.Киши Алматы-г.Алматы Казгидромет 99 118 2560 1916-17, 1921, 51
1927-75

Продолжение таблицы 7

р.Киши Казгидромет - - - 1954-63 10
Алматы-ст.Селестоковая
р.Киши Алматы-с.Покровка в 2Казгидромет 63 - - 1961-68, 1970-75 12
км к сев.от селения
руч.Горельник-турбаза Казгидромет 0,2 11,9 2930 1921, 1940-44, 30
Горельник 1950-75
Сарысай-устье Казгидромет 0,2 10 2760 1921, 1942-44, 1946,29
1948-66, 1969-75
Казашка-устье Казгидромет 0,3 5,91 2240 1921, 1941-44, 25
1946-71
Батарейка-устье Казгидромет 0,2 5,55 2120 1921, 1941-44, 29
1946-75
1.7 Хозяйственное использование рек использование рек рассматриваемых
бассейнов

Горные реки рассматриваемого района имеют большое значение для
народного хозяйства. Их водные ресурсы широко используются для орошения,
обводнения пастбищ, коммунально-промышленного водоснабжения,
гидроэнергетики и других целей. При этом большая часть водных ресурсов
используется в предгорно-равнинной зоне, ниже зоны формирования стока.
Однако территории горных водосборов также представляют большую ценность и
интенсивность их использования постоянно увеличивается.
В зоне формирования стока вода используется для водоснабжения
населения, развития садоводства, получения электроэнергии, для пастбищного
животноводства, технических и других целей. В настоящее время с развитием
туризма широко используются горные реки, и особенно их прибрежные зоны, в
рекреационных целях.

2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА МИНИМАЛЬНОГО СТОКА

2.1 Понятие о расчетных величинах минимального стока рек

Расчёт минимального стока рек необходим при проектировании
водоснабжения, при использовании водной энергии рек и оросительных систем
на естественном стоке (без регулирования), для обеспечения бесперебойной
работы насосных или гидроэлектрических станций, для оценки степени
самоочищения воды в реках, для судоходства и лесосплава и др.
Под минимальным стоком следует понимать наиболее низкий сток, который
имеет место в течение года. Минимальные расходы воды на реках наблюдаются в
межень, когда реки переходят на грунтовое питание. Это наблюдается:
а) в зоне избыточного увлажнения и в горных районах – зимой;
б) в зоне недостаточного увлажнения – летом.
На реках переходных районов низкие расходы воды могут наблюдаться и
летом, и зимой.

В расчетах минимального стока используются следующие характеристики:
1. минимальный суточный расход за год;
2. минимальный среднемесячный расход;
3. минимальный 30-дневный расход;
4. минимальный декадный расход воды.
Размерность их – лс, м3с, лс · км2.
Расчет минимального стока на изученных реках с длительными рядами
наблюдений осуществляется обычными методами математической статистики:
определяется норма (), коэффициент вариации () и коэффициент
асимметрии (), значение отношения коэффициентов , вычисляется по
кривой обеспеченности расход требуемой расчетной обеспеченности (всегда
Р70%).
Характеристики стока определяются сперва для естественного состояния
рек, затем в них вносятся те или иные поправки, которые вызваны по причине
деятельности человека в речном бассейне.
Основной характеристикой водных ресурсов рек, которая используется в
гидрологических расчетах, является средняя многолетняя величина или норма
минимального стока ().
Нормой минимального стока называется его средняя величина за
многолетний период с неизменными ландшафтными географическими условиями и с
одинаковым уровнем хозяйственного освоения реки. Многолетний ряд наблюдений
должен включать несколько (не менее двух) полных циклов колебаний водности
реки.
Устойчивость нормы годового стока определяется двумя условиями:
1) как средняя многолетняя величина она мало или почти не изменяется,
если к многолетнему ряду будет прибавлено еще несколько лет наблюдений.
2) является функцией главным образом климатических факторов.
Коэффициент вариации или изменчивости () минимального стока
служит мерой оценки колебания минимальных величин стока относительно его
нормы и численно равен относительному среднему квадратическому отклонению.
Он служит также для сравнения отдельных статистических рядов.
Коэффициент асимметрии (), характеризует несимметричность ряда
величин минимального стока относительно его среднего значения. Это менее
устойчивый параметр кривой распределения или обеспеченности и для надежного
его определения требуется ряд наблюдений за стоком более 100-150 лет.
Для водохозяйственного использования реки недостаточно иметь сведения
только о норме стока. Необходимы также данные о величинах стока в
маловодные и многоводные годы различной обеспеченности. Например, для
гидроэнергетики, водоснабжения и орошения нужно знать сток маловодных лет,
что гарантирует от возможных перебоев в потреблении воды. В случае
проектирования мероприятий по защите от наводнений основной интерес
представляет сток в многоводные годы.
Обеспеченность любого члена ряда характеризует вероятность
появления значения , равного или превышающего данный член ряда.
Минимальный годовой сток различной обеспеченности определяется по кривым
обеспеченности. С этой целью по материалам непосредственных наблюдений
строятся эмпирические кривые обеспеченности. Статистический ряд
гидрологических наблюдений в конкретном створе реки или в пункте наблюдений
на озере является лишь частью генеральной совокупности данных, поскольку
длительность наблюдений исчисляется годами или десятилетиями и не
охватывает современную климатическую эпоху. Поэтому необходимо оценить,
насколько имеющийся ряд или выбранный для расчета период (расчетный период)
отражают типичные закономерности изменения стока во времени на
рассматриваемой территории, т. е. насколько предполагаемый для расчетов ряд
наблюдений репрезентативен.
Репрезентативность ряда гидрологических данных определяется средней
квадратической погрешностью среднего значения ряда, показывающей, насколько
она отличается от нормы стока. Следовательно, репрезентативность зависит от
длительности ряда наблюдений и от коэффициента изменчивости, т. е. от того,
в какой мере имеющийся ряд наблюдений за стоком включает в себя наиболее
многоводные и маловодные годы и полные циклы водности, отмечавшиеся на
рассматриваемой территории. Как показывает практика исследований, влияние
последних становится несущественным при продолжительности наблюдений 50—60
лет и более.
Наглядное представление о циклах колебания годового стока дают так
называемые разностные интегральные кривые или суммарные кривые отклонений
годовых величин стока от среднего его значения за весь период наблюдений.

2.2 Расчет минимального стока рек при наличии и недостаточности
гидрометрических наблюдений

Расчет характеристик минимального стока при наличии данных наблюдений
выполняется по методике аналогичной для расчета характеристик годового
стока.
Вычисляем норму и коэффициент вариации минимальных расходов.

Строим разностную интегральную кривую модульных коэффициентов, выбираем
расчетный репрезентативный период, вычисляем норму минимального стока (Q0
мин.).
1) Интегральная разностная кривая строится в таких координатах (осях): по
абсциссе откладываются календарные годы (Т), по ординате – значения
накопленной суммы отклонений модульных коэффициентов от единицы.
Норму (Q0) вычисляем по формуле, используя материалы таблицы:

(1)
Где – средний минимальный расход за весь период наблюдений,
n – принятое число лет вычисления нормы.
Ошибку вычисления нормы определить:
(2)

(3)

(4)

ki = QiQср,
(5)

(6)

где - смещенные оценки значений коэффициентов вариации и
асимметрии;
ki – модульные коэффициенты погодичных значений
рассматриваемой гидрологической характеристики;
- среднее квадратическое отклонение;
– число членов ряда. При 30 вместо в
формулах для расчёта и вводят ().
Среднее квадратическое отклонение характеризует изменчивость ряда в
абсолютных величинах. Для сравнения изменчивости различных рядов.

Ряд наблюдений считается достаточным, если средняя квадратическая
погрешность нормы минимального стока не превышает ±5-10%. Если значение σ
превышает допустимую величину, ряд наблюдений необходимо удлинить методом
аналогии. Восстановление или удлинение рядов стока производится по графикам
связи или методом множественной линейной корреляции.
Если связь между рассматриваемыми пунктами имеет криволинейный вид
Г.А. Алексеев рекомендует осуществлять нормализацию используемых переменных
для более надежных результатов. Криволинейные связи наблюдаются, если
соответствие условий формирования стока в сравниваемых пунктах недостаточны
или неучтено влияние хозяйственной деятельности.
Для экстраполяции эмпирических кривых подбираются аналитические
кривые, которые наносятся на клетчатки ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.