Fluxul unei anumite suprafețe de teren este măsurat prin indicatori. Care este debitul anual al râului? Cele mai mari râuri din lume după debitul anual

Nu. Ani Consum anual m 3 /s Qo K-1 (k-1) 2 1 2 3 4 5 6 7 1 1963 207,52 169,79 1,22 0,22 0,0494 2 1964 166,96 169,79 0,98 -0,02 0,0003 3 1965 137,40 169,79 0,81 -0,19 0,0364 4 1966 116,30 169,79 0,68 -0,32 0,0992 5 1967 182,25 169,79 1,07 0,07 0,0054 6 1968 170,59 169,79 1,00 0,00 0,0000 7 1969 242,77 169,79 1,43 0,43 0,1848 8 1970 166,76 169,79 0,98 -0,02 0,0003 9 1971 112,24 169,79 0,66 -0,34 0,1149 10 1972 131,85 169,79 0,78 -0,22 0,0499 11 1973 222,67 169,79 1,31 0,31 0,0970 12 1974 185,51 169,79 1,09 0,09 0,0086 13 1975 154,17 169,79 0,91 -0,09 0,0085 14 1976 127,72 169,79 0,75 -0,25 0,0614 15 1977 201,62 169,79 1,19 0,19 0,0352 16 1978 190,26 169,79 1,12 0,12 0,0145 Total: 2716,59 16 0,00 0,77

C v = = = = 0,226.

Eroarea pătratică medie relativă a debitului mediu anual al râului pe termen lung pentru o perioadă dată este egală cu:

5,65 %

Eroarea pătratică medie relativă a coeficientului de variabilitate C v atunci când este determinată prin metoda momentelor este egală cu:

18,12 %.

Lungimea seriei este considerată suficientă pentru a determina Q o și C v dacă 5-10% și 10-15%. Valoarea debitului mediu anual în această condiție se numește debit. Dacă și (sau) este mai mare decât eroarea admisibilă, este necesar să se prelungească seria de observații.

3. Determinarea debitului în lipsa datelor prin metoda hidrologică analogii

Râul analog este selectat de:

– asemănarea caracteristicilor climatice;

– sincronicitatea fluctuațiilor scurgerii în timp;

– omogenitatea reliefului, solurilor, condiții hidrogeologice, grad similar de acoperire a bazinului hidrografic cu păduri și mlaștini;

– raportul dintre zonele de captare, care nu trebuie să difere de mai mult de 10 ori;

– absența factorilor de denaturare a debitului (construcția de baraje, retragerea și evacuarea apei).

Râul analog trebuie să aibă o perioadă multianuală de observații hidrometrice pentru a determina cu exactitate debitul și cel puțin 6 ani de observații paralele cu râul studiat.

Modulele de debit anual ale râului Ucheba și râului său analog Tabelul 5.

an	M, l/s*km2	Bărbat, l/s*km2
1963	5,86	6,66
1964	4,72	4,55
1965	3,88	3,23
1966	3,29	4,24
1967	5,15	6,22
1968	4,82	8,19
1969	6,86	7,98
1970	4,71	3,74
1971	3,17	3,03
1972	3,72	5,85
1973	6,29	8,16
1974	5,24	5,67
1975	4,36	3,97
1976	3,61	5,15
1977	5,70	7,49
1978	5,37	7,00

Poza 1.

Graficul relației dintre modulele de scurgere medie anuală a râului Ucheba și râul său analog

Conform graficului de conectare, M o este egal cu 4,9 l/s.km 2

Q O = M o * F;

Coeficientul de variabilitate al scurgerii anuale:

C v = A C va ,

unde C v este coeficientul de variabilitate a scurgerii la locul de proiectare;

C va – la amplasamentul fluvial analogic;

M oa este debitul mediu anual pe termen lung al râului analog;

A este tangenta pantei graficului de conexiune.

În cazul nostru:

Cv = 0,226; A=1,72; M oa =5,7 l/s*km2;

În cele din urmă, acceptăm M o =4,9; l / s * km 2, Q O = 163,66 m 3 / s, C v = 0,046.

4. Construirea si verificarea curbei de probabilitate a debitului anual

Lucrarea necesită construirea unei curbe a disponibilității anuale a scurgerii folosind curba de distribuție gamma cu trei parametri. Pentru a face acest lucru, este necesar să se calculeze trei parametri: Q o - valoarea medie pe termen lung (norma) a scurgerii anuale, C v și C s a scurgerii anuale.

Folosind rezultatele calculului primei părți a lucrării pentru râu. Laba, avem Q O = 169,79 m3/s, Cv = 0,226.

Pentru un râu dat acceptăm C s =2С v =0,452 cu verificarea ulterioară.

Ordonatele curbei se determină în funcţie de coeficientul C v conform tabelelor întocmite de S.N. Kritsky și M.F. Menkel pentru C s =2С v .Pentru a îmbunătăți acuratețea curbei, este necesar să se țină cont de sutimi de C v și să se interpoleze între coloanele adiacente de numere. Introduceți ordonatele curbei ofertei în tabel.

Coordonatele curbei teoretice ale ofertei. Tabelul 6

Securitate, R%	0,01	0,1	1	5	10	25	50	75	90	95	99	99,9
ordonate curbe (Kr)	2,22	1,96	1,67	1,45	1,33	1,16	0,98	0,82	0,69	0,59	0,51	–

Construiți o curbă de ofertă pe fibra probabilităților și verificați datele acesteia din observații reale. (Fig.2)

Tabelul 7

Date pentru testarea curbei teoretice

Nu.	Coeficienți modulari în ordine descrescătoare K	Securitate reală P =	Anii corespunzători lui K
1	1,43	5,9	1969
2	1,31	11,8	1973
3	1,22	17,6	1963
4	1,19	23,5	1977
5	1,12	29,4	1978
6	1,09	35,3	1974
7	1,07	41,2	1967
8	1,00	47,1	1968
9	0,98	52,9	1964
10	0,98	58,8	1970
11	0,91	64,7	1975
12	0,81	70,1	1965
13	0,78	76,5	1972
14	0,75	82,4	1976
15	0,68	88,2	1966
16	0,66	94,1	1971

Pentru a face acest lucru, coeficienții modulari ai cheltuielilor anuale trebuie aranjați în ordine descrescătoare și pentru fiecare dintre aceștia trebuie calculată asigurarea efectivă a acestuia folosind formula P = , unde P este asigurarea unui membru al seriei, dispusă în ordine descrescătoare. ;

m – număr de serie membru al seriei;

n este numărul de membri ai seriei.

După cum se poate observa din ultimul grafic, punctele reprezentate fac media curbei teoretice, ceea ce înseamnă că curba este construită corect și raportul C s = 2C v corespunde realității.

Calculul este împărțit în două părți:

a) distribuția intersezonală, care este cea mai importantă;

b) distribuţia intrasezonală (pe lună şi deceniu), stabilită cu o oarecare schematizare.

Calculul se face pe baza anilor hidrologici, i.e. ani de zile începând cu un sezon de mare apă. Datele sezonului încep la fel pentru toți anii de observație, rotunjite la cea mai apropiată lună. Durata sezonului de mare apă este stabilită astfel încât limitele sezonului să includă inundația atât în ​​anii cu debutul cel mai devreme, cât și cu cel mai recent sfârșit.

În repartizare, durata sezonului se poate lua astfel: primăvară-aprilie, mai, iunie; vara-toamna – iulie, august, septembrie, octombrie, noiembrie; iarna – decembrie și ianuarie, februarie, martie anul viitor.

Valoarea scurgerii pentru sezoane și perioade individuale este determinată de valoarea cheltuielilor medii lunare. ÎN anul trecut cheltuielilor pe 3 luni (I, II, III) din primul an se adaugă la cheltuiala aferentă lunii decembrie.

Calculul distribuției intraanuale a scurgerii râului Ucheba prin metoda compoziției (distribuție intersezonală). Tabelul 8
№	An	Consumul de apă pentru sezonul de iarnă (sezon limitat)			Scurgerea iernii	Qm scurgere pentru perioada de joasă apă	LA	K-1	(K-1)2	Consumul de apă în ordine descrescătoare (debit total)			p=m/(n+1)*100%
		XII	eu	II						iarnă	arc	vara toamna
1	1963-64	74,56	40,88	73,95	189,39	883,25	1,08	0,08	0,00565	264,14	2043,52	814,36	5,9
2	1964-65	93,04	47,64	70,83	211,51	790,98	0,96	-0,04	0,00138	255,06	1646,21	741,34	11,8
3	1965-66	68,53	40,62	75,27	184,42	679,62	0,83	-0,17	0,02982	246,72	1575,96	693,86	17,6
4	1966-67	61,00	75,85	59,10	195,95	667,87	0,81	-0,19	0,03497	240,35	1535,03	689,64	23,5
5	1967-68	39,76	40,88	51,36	132,00	730,81	0,89	-0,11	0,01218	229,04	1456,13	673,52	29,4
6	1968-69	125,99	40,88	42,57	209,44	862,01	1,05	0,05	0,00243	228,15	1308,68	670,73	35,3
7	1969-70	83,02	65,79	91,54	240,35	869,70	1,06	0,06	0,00345	213,65	1277,64	652,57	41,2
8	1970-71	106,58	75,85	72,63	255,06	793,34	0,97	-0,03	0,00117	211,51	1212,54	629,35	47,1
9	1971-72	99,09	61,94	52,62	213,65	631,92	0,77	-0,23	0,05325	211,46	1207,80	598,81	52,9
10	1972-73	122,69	47,51	58,84	229,04	902,56	1,10	0,10	0,00974	209,63	1185,05	579,47	58,8
11	1973-74	82,97	49,59	78,90	211,46	1025,82	1,25	0,25	0,06187	209,44	1057,65	564,21	64,7
12	1974-75	102,30	68,10	76,32	246,72	917,45	1,12	0,12	0,01365	195,95	969,18	538,28	70,1
13	1975-76	77,21	70,42	80,52	228,15	792,36	0,96	-0,04	0,00126	189,39	785,60	537,44	76,5
14	1976-77	69,20	72,73	67,70	209,63	747,07	0,91	-0,09	0,00820	184,42	727,76	495,20	82,4
15	1977-78	48,28	49,04	56,55	153,87	843,51	1,03	0,03	0,00072	153,87	714,91	471,92	88,2
16	1978-63	140,06	77,36	46,72	264,14	1005,48	1,22	0,22	0,05017	132,00	679,69	418,27	94,1
sumă						13143,75	16,00	0,00	0,28992

Descrierea muncii

În perioada de mare apă (inundație), o parte din excesul de apă este reținut temporar în rezervor. În acest caz, există o ușoară creștere a nivelului apei deasupra FSL, datorită căreia se formează un volum forțat și hidrograful de inundație (inundare) este transformat (aplatizat) într-un hidrograf de debit de refulare. Formarea unui volum forțat egal cu partea acumulată a debitului mare de apă face posibilă reducerea debitelor maxime de apă care intră în apa din spate și, prin urmare, prevenirea inundațiilor în secțiunile din aval ale râului, precum și reducerea dimensiunii structurile hidraulice deversorului.

2. Date inițiale…………………………………………………………………………………………………4

3. Determinarea valorii (normei) medii pe termen lung a debitului anual în prezența datelor observaționale…………………………………………………………………………………………… ………..…….8

4. Determinarea coeficientului de variabilitate (variație) Cv de scurgere anuală…………………………………………………………………………………………….10

5. Determinarea debitului în lipsa datelor folosind metoda analogiei hidrologice……………………………………………………………………………………………12

6. Construiți și verificați curba de alimentare anuală a debitului………………………………………………………………….……14

7. Calculați distribuția intra-anuală a scurgerii folosind metoda compoziției în scopuri de irigare cu probabilitatea estimată de depășire a P = 80%.............. ............ ................................................ ................. ................................ ...21

8. Determinarea debitului maxim estimat, apa de topire P = 1% în absența datelor de observație hidrometrică folosind formula……………….23

9. Construirea curbelor batigrafice ale lacului de acumulare……………………………………………………………………………………………24

10. Determinarea nivelului minim de apă ULV………………………………………………………………………………………………….……..26

11. Calculul unui rezervor pentru reglarea debitului sezonier și anual………………………………………………………………………………28

12. Determinarea modului de funcționare al rezervorului cu ajutorul unui bilanţ și calcul numeric…………………………………………………………………………………………….. …………………30

13. Curbele de curgere și retur integrale (calendar)…………………………………………………………………………………………………….34

14. Calculul rezervorului pentru reglarea pe termen lung………………………………………………………………………………………………………..36

15. Bibliografie…………………………………………………………………………………

În acest articol vom analiza în detaliu întrebarea care este debitul anual al râului. Vom afla, de asemenea, ce afectează acest indicator, care determină plinătatea râului. Enumerăm cele mai semnificative râuri de pe planetă, conducând în ceea ce privește debitul anual.

cursul râului

Cea mai importantă parte a ciclului apei planetare - această garanție a vieții pe Pământ - sunt râurile. Mișcarea apei în rețelele lor are loc sub influența unui gradient gravitațional, adică datorită diferenței de înălțime a două puncte suprafața pământului. Apa se deplasează dintr-o zonă mai înaltă într-o zonă inferioară.

Hrănit de topirea ghețarilor, precipitații și panza freatica După ce au ajuns la suprafață, râurile își duc apele până la gura - de obicei către una dintre mări.

Ele diferă unele de altele atât prin lungimea, densitatea și ramificarea rețelei fluviale, cât și prin debitul apei pe o anumită perioadă de timp - cantitatea de apă care trece printr-o secțiune sau secțiune a râului pe unitatea de timp. În acest caz, parametrul cheie va fi debitul de apă în punctul râului la confluența cu gura de apă, deoarece saturația sau plinătatea apei se modifică în sus de la sursă la gură.

Debitul anual al unui râu în geografie este un indicator, pentru a determina care este necesar să se ia în considerare cantitatea de apă care curge pe secundă dintr-un metru pătrat al teritoriului luat în considerare, precum și raportul dintre debitul de apă și volumul. de precipitaţii.

Fluxul anual

Deci, debitul anual al unui râu este, în primul rând, volumul de apă pe care râul îl aruncă atunci când cade în gura sa. O poți spune puțin diferit. Cantitatea de apă care trece într-o anumită perioadă de timp printr-o secțiune transversală a unui râu la confluența acestuia este debitul anual al râului.

Determinarea acestui parametru ajută la caracterizarea debitului complet al unui anumit râu. În consecință, cele mai adânci râuri vor fi din cel mai înalt indicator debit anual. Unitatea de măsură a acestuia din urmă este volumul, exprimat în metri cubi sau kilometri cubi pe an.

Drenaj solid

Când se ține cont de cantitatea debitului anual, este necesar să se țină cont de faptul că râul nu poartă apă pură, distilată. Apa râului, atât dizolvată, cât și suspendată, conține o cantitate imensă de solide. Unele dintre ele - sub formă de particule insolubile - afectează foarte mult indicatorul transparenței sale (turbiditate).

Evacuarea solidelor este împărțită în două tipuri:

• suspendat - o suspensie de particule relativ ușoare;
• fund - particule relativ grele care sunt atrase de curent de-a lungul fundului până la locul de confluență.

În plus, scurgerea solidă constă din produse de intemperii, levigare, eroziune etc. ale solurilor, solurilor și rocilor. Indicatorul scurgerii solide poate ajunge, în funcție de plinătatea și turbiditatea râului, la zeci și uneori sute de milioane de tone (de exemplu, Râul Galben - 1500, Indus - 450 de milioane de tone).

Factorii climatici care determină parametrul anual al debitului râului

Factorii climatici care determină debitul anual al unui râu sunt, în primul rând, cantitatea anuală de precipitații, zona de captare a sistemului fluvial și evaporarea apei de la suprafața (oglindă) râului. Ultimul factor depinde direct de cantitate zile insorite, temperatura medie anuală, transparența apei râului, precum și de la alți numeroși factori. Rol important perioada de timp în care se încadrează joacă și ea un rol cel mai mare număr precipitare. Dacă este mai cald, aceasta va reduce scurgerea anuală și invers. Umiditatea climatică joacă, de asemenea, un rol important.

Natura reliefului

Râurile care curg în cea mai mare parte prin teren plat, celelalte lucruri fiind egale, sunt mai puțin abundente în apă decât predominant râuri de munte. Acestea din urmă pot fi de câteva ori mai mari ca debit anual decât cele simple.

Există multe motive pentru aceasta:

• râurile de munte, care au o pantă mult mai mare, curg mai repede, ceea ce înseamnă că apa râului are mai puțin timp să se evapore;
• la munte temperatura este întotdeauna mult mai scăzută și, prin urmare, evaporarea este mai slabă;
• în zonele muntoase sunt mai multe precipitații și o umplere mai mare a râului, ceea ce înseamnă un debit anual mai mare al râului.

Acest lucru, privind puțin înainte, este sporit de faptul că natura solului din zonele muntoase are o absorbție mai mică și, în consecință, un volum mai mare de apă ajunge la gură.

Natura solurilor, acoperirea solului, vegetația

Debitul râului este în mare măsură determinat de natura suprafeței de-a lungul căreia râul își poartă apele. Debitul anual al râului este un indicator care este influențat în primul rând de natura solului.

Rocile, argila, solul pietros și nisipul diferă foarte mult în ceea ce privește capacitatea lor de transport în raport cu apa. Suprafețele foarte absorbante (de exemplu, nisip, sol uscat) vor reduce radical debitul anual al râului care curge prin ele, în timp ce tipurile de suprafețe aproape impermeabile (roci proeminente, argilă densă) nu vor avea practic niciun efect asupra parametrilor debitului râului, trecând apele râului prin ei. teritoriul fără pierderi.

Extrem factor important Saturația apei din sol este, de asemenea, un factor. Astfel, solurile umezite din abundență nu numai că nu vor „prelua” apa topită în timpul topirii zăpezii de primăvară, dar sunt și capabile să „împartă” excesul de apă.

De asemenea, este importantă natura învelișului de vegetație al malurilor râului studiat. De exemplu, cele care curg prin zonele împădurite sunt mai bogate în apă, toate celelalte lucruri fiind egale, în comparație cu râurile din zona de stepă sau silvostepă. În special, acest lucru se datorează capacității vegetației de a reduce evaporarea generală a umidității de pe suprafața pământului.

Cele mai mari râuri din lume

Să luăm în considerare râurile cu debitul cel mai abundent. Pentru a face acest lucru, vă prezentăm atenției un tabel.

	Emisferă		Numele râului	Debitul anual al râului, mii de metri cubi km
		America de Sud	R. Amazon
	De Nord
		America de Sud	R. Rio Negro
	De Nord	America de Sud	R. Orinoco
	De Nord		R. Yenisei
	De Nord	Nord America	R. Mississippi
		America de Sud	R. Parana
	De Nord
		America de Sud	R. Tocantins
			R. Zambezi
	De Nord
	De Nord

Analizând aceste date, se poate înțelege că debitul anual al râurilor rusești, precum Lena sau Yenisei, este destul de mare, dar încă nu poate fi comparat cu debitul anual al râurilor atât de puternice și adânci precum Amazon sau Congo, situate în emisfera sudică.

Să determinăm valoarea medie pe termen lung (norma) a debitului anual al râului Kolp, punctul Verkhniy Dvor conform datelor din 1969 până în 1978. (10 ani).

Debitul rezultat sub forma debitului mediu de apă pe termen lung trebuie exprimat prin alte caracteristici ale debitului: modul, strat, volum și coeficient de debit.

Calculați modulul mediu de scurgere pe termen lung folosind relația:

l/s km2

Unde F – bazin hidrografic, km 2 .

Volumul de scurgere este volumul de apă care curge dintr-o zonă de captare în orice perioadă de timp.

Să calculăm volumul mediu de scurgere pe termen lung pe an:

W 0 = Q 0 xT = 22,14. 31.54. 10 6 = 698,3 10 6 m 3

unde T este numărul de secunde dintr-un an, egal cu 31,54. 10 6

Calculăm stratul mediu de scurgere pe termen lung folosind dependența:

220,98 mm/an

Coeficientul de scurgere mediu pe termen lung

unde x 0 este precipitația medie pe termen lung pe an

Evaluarea reprezentativității (suficienței) unei serii de observații este determinată de valoarea erorii rădăcină-medie-pătratică relativă a valorii medii pe termen lung (norma) a scurgerii anuale, calculată folosind formula:

unde C V este coeficientul de variabilitate (variație) scurgerii anuale; lungimea seriei este considerată suficientă pentru a determina Q o dacă ε Q ≤10%. Valoarea scurgerii medii pe termen lung se numește norma de scurgere.

1. Determinarea coeficientului de variabilitate Cv de scurgere anuală

Coeficientul de variabilitate C V caracterizează abaterea scurgerii pe ani individuali de la norma de scurgere; este egal cu:

unde σ Q este abaterea standard a debitelor anuale de la debit

Dacă scurgerea pe ani individuali este exprimată sub formă de coeficienți modulari
coeficientul de variatie este determinat de formula

Alcătuim un tabel pentru calcularea debitului anual al râului Kolp, punctul Verkhniy Dvor (Tabelul 1)

tabelul 1

Date pentru calcul CU v

Să determinăm coeficientul de variabilitate C v al scurgerii anuale:

Eroarea pătratică medie relativă a scurgerii medii anuale pe termen lung a râului Kolp, punctul Verkhniy Dvor pentru perioada 1969-1978 (10 ani) este egală cu:

Eroarea pătratică medie relativă a coeficientului de variabilitate CU v atunci când este determinat prin metoda momentelor, este egal cu:

1. Determinarea debitului în cazul datelor de observare insuficiente folosind metoda analogiei hidrologice

Fig. 1 Graficul relației dintre modulele de scurgere medie anuală

bazinul studiat al râului Kolp, punctul Verkhniy Dvor și bazinul analog al râului. Obnora, s. Sharna.

Conform graficului conexiunii dintre modulele de scurgere medie anuală a râului Kolp, punctul Verkhniy Dvor și analogul bazinului râului. Obnora, s. Sharna.M 0 =5,9 l/s km 2 (eliminat din grafic după valoarea M 0a =7,9 l/s km 2)

Calculați coeficientul de variabilitate anuală a scurgerii utilizând formula

C v – coeficientul de variabilitate a scurgerii la locul de proiectare;

CU V a – în tronsonul râului analog;

M oa este debitul mediu anual pe termen lung al râului analog;

A– tangenta pantei graficului de legatura.

În final, pentru a construi curbele luăm Q o =18,64 m 3 /s, C V =0,336.

1. Construirea unei curbe analitice de ofertă și verificarea acurateții acesteia folosind o curbă empirică a ofertei

Coeficientul de asimetrie C s caracterizează asimetria seriei hidrologice și se determină prin selecție, pe baza condiției celei mai bune corespondențe a curbei analitice cu punctele observațiilor efective; pentru râurile situate în condiții de plan, la calculul debitului anual cele mai bune rezultate dă relaţia C s = 2C V. Prin urmare, acceptăm pentru râul Kolp, punctul Verkhniy Dvor C s = 2C V=0,336 cu verificarea ulterioară.

Ordonatele curbei se determină în funcție de coeficientul C v folosind tabele întocmite de S. N. Kritsky și M. F. Menkel pentru C S = 2 C V .

Ordonatele curbei analitice de furnizare a mediei anuale

debitele de apă ale râului Kolp, punctul Verkhniy Dvor

Probabilitatea ca o mărime hidrologică să fie depășită este probabilitatea depășirii valorii considerate a unei mărimi hidrologice între totalitatea tuturor valorilor sale posibile.

Vom aranja coeficienții modulari ai cheltuielilor anuale în ordine descrescătoare (Tabelul 3) și pentru fiecare dintre aceștia vom calcula provizionul empiric real folosind formula:

unde m este numărul de serie al membrului seriei;

n este numărul de membri ai seriei.

P m 1 =1/(10+1) 100= 9,1 P m 2 =2/(10+1)100= 18,2 etc.

Figura - Curba analitică a ofertei

Trasarea punctelor cu coordonate ( P m ,Q m ) iar prin medierea lor oculară, obținem curba de disponibilitate a caracteristicii hidrologice luate în considerare.

După cum se poate observa, punctele reprezentate se află foarte aproape de curba analitică; din care rezultă că curba este construită corect iar raportul C S = 2 C V corespunde realității.

Tabelul 3

Date pentru construirea unei curbe empirice de ofertă

Râul Kolp, punctul Verkhniy Dvor

	Coeficienți modulari (K i)descrescători	Securitate reală	Anii corespunzători lui K i

Figura – Securitate empirică

DEPARTAMENTUL ÎNVĂȚĂMÂNTUL SUPERIOR

Academia de Stat de Agricultură din Volgograd

Departament: _____________________

Disciplina: Hidrologie

TEST

Efectuat: student in anul trei,

departament corespondență, grup __ EMZ, _____

________________________________

Volgograd 2006

OPTIUNEA 0 Râul Sura, sat Kadyshevo, bazin hidrografic F=27.900 km 2, acoperire forestieră 30%, fără mlaștini, precipitații medii pe termen lung 682 mm.

Consumul mediu lunar și mediu anual de apă și module de debit

Septembrie

Ma l/s*km 2

Piscina - analog - r. Sura, Penza.

Debitul anual mediu pe termen lung (norma) M oa = 3,5 l/s*km 2, C v = 0,27.

Tabel pentru determinarea parametrilor la calcularea debitului maxim de apă de topire

	Punctul fluviului
	Sura-Kadyshevo

1. Determinați valoarea medie pe termen lung (norma) a scurgerii anuale dacă sunt disponibile date de observație.

Date inițiale: consumul mediu anual de apă, perioadă calculată de 10 ani (din 1964 – 1973).

unde Q i – medie debit anual pentru al-lea an;

n – numărul de ani de observații.

Q o= = 99,43 m 3 /s (valoarea scurgerii medii pe termen lung).

Debitul rezultat sub forma debitului mediu de apă pe termen lung trebuie exprimat prin alte caracteristici ale debitului: modul, strat, volum și coeficient de debit.

Modulul de scurgere M o = = 3,56 l/s*km 2, unde F este zona de captare, km 2.

Volumul mediu de scurgere pe termen lung pe an:

W o =Q o * T=99,43*31,54*10 6 =3.136,022 m 3,

unde T este numărul de secunde dintr-un an, egal cu aproximativ 31,54*10 6 s.

Stratul mediu de scurgere pe termen lung h o = = =112,4 mm/an

Coeficientul de scurgere α= = =0,165,

unde xo este precipitația medie pe termen lung pe an, mm.

2. Determinați coeficientul de variabilitate (variație) Cvdebit anual.

С v =, unde este abaterea standard a debitelor anuale de la debit.

Dacă n<30, то = .

Dacă scurgerea pentru ani individuali este exprimată sub formă de coeficienți modulari k=, atunci C v = și pentru n<30 С v =

Să facem un tabel pentru a calcula Cv al debitului anual al râului.

tabelul 1

Date pentru calcularea C v

		Consum anual m 3 /s

Cu v = = = = 0,2638783=0,264.

Eroarea pătrată medie relativă a debitului mediu anual al râului pe termen lung pentru perioada 1964-1973. (10 ani) este egal cu:

Eroarea pătratică medie relativă a coeficientului de variabilitate C v atunci când este determinată prin metoda momentelor este egală cu:

Lungimea seriei este considerată suficientă pentru a determina Q o și C v dacă 5-10% și 10-15%. Valoarea debitului mediu anual în această condiție se numește debit. În cazul nostru, este în limitele permise și mai mult decât eroarea permisă. Aceasta înseamnă că seria de observații este insuficientă, este necesară prelungirea acesteia.

3. Determinați debitul în absența datelor folosind metoda analogiei hidrologice.

Râul analog este selectat de:

– asemănarea caracteristicilor climatice;

– sincronicitatea fluctuațiilor scurgerii în timp;

– omogenitatea reliefului, solurilor, condiții hidrogeologice, grad similar de acoperire a bazinului hidrografic cu păduri și mlaștini;

– raportul dintre zonele de captare, care nu trebuie să difere de mai mult de 10 ori;

– absența factorilor de denaturare a debitului (construcția de baraje, retragerea și evacuarea apei).

Râul analog trebuie să aibă o perioadă multianuală de observații hidrometrice pentru a determina cu exactitate debitul și cel puțin 6 ani de observații paralele cu râul studiat.

Coeficientul de variabilitate al scurgerii anuale:

unde C v este coeficientul de variabilitate a scurgerii la locul de proiectare;

C va – la amplasamentul fluvial analogic;

M oa este debitul mediu anual pe termen lung al râului analog;

A este tangenta pantei graficului de conexiune.

În cazul nostru:

Cv =1*3,5/3,8*0,27=0,25

În cele din urmă, acceptăm M o =3,8 l/s*km 2 , Q O =106,02 m 3 /s, C v =0,25.

4. Construiți și verificați curba anuală de disponibilitate a debitului.

Lucrarea necesită construirea unei curbe a disponibilității anuale a scurgerii folosind curba de distribuție gamma cu trei parametri. Pentru a face acest lucru, este necesar să se calculeze trei parametri: Q o - valoarea medie pe termen lung (norma) a scurgerii anuale, C v și C s a scurgerii anuale.

Folosind rezultatele calculului primei părți a lucrării pentru râu. Sura, avem Q O =106,02 m 3 /s, C v =0,25.

Pentru R. Sura acceptăm C s = 2С v = 0,50 cu verificarea ulterioară.

Ordonatele curbei se determină în funcţie de coeficientul C v conform tabelelor întocmite de S.N. Kritsky și M.F. Menkel pentru C s =2С v . Pentru a îmbunătăți acuratețea curbei, este necesar să se țină cont de sutimi de C v și să se interpoleze între coloanele adiacente de numere.

Ordonatele curbei teoretice de asigurare a debitelor medii anuale de apă ale râului Sura p. Kadyshevo.

masa 2

Securitate, R%

ordonate curbe

Construiți o curbă de ofertă pe fibra probabilităților și verificați datele acesteia din observații reale.

Tabelul 3

Date pentru testarea curbei teoretice

	Coeficienți modulari în ordine descrescătoare K	Securitate reală	Anii corespunzători lui K

Pentru a face acest lucru, coeficienții modulari ai cheltuielilor anuale trebuie aranjați în ordine descrescătoare și pentru fiecare dintre aceștia trebuie calculată asigurarea efectivă a acestuia folosind formula P = , unde P este asigurarea unui membru al seriei, dispusă în ordine descrescătoare. ;

m – numărul de ordine al membrului seriei;

n este numărul de membri ai seriei.

După cum se poate observa din ultimul grafic, punctele reprezentate fac media curbei teoretice, ceea ce înseamnă că curba este construită corect și raportul C s = 2 C v corespunde realității.

Calculul este împărțit în două părți:

a) distribuția intersezonală, care este cea mai importantă;

b) distribuţia intrasezonală (pe lună şi deceniu), stabilită cu o oarecare schematizare.

Calculul se face pe baza anilor hidrologici, i.e. de ani de zile începând cu un sezon de mare apă. Datele sezonului încep la fel pentru toți anii de observație, rotunjite la cea mai apropiată lună. Durata sezonului de mare apă este stabilită astfel încât limitele sezonului să includă inundația atât în ​​anii cu debutul cel mai devreme, cât și cu cel mai recent sfârșit.

În repartizare, durata sezonului se poate lua astfel: primăvară-aprilie, mai, iunie; vara-toamna – iulie, august, septembrie, octombrie, noiembrie; iarna – decembrie și ianuarie, februarie, martie anul viitor.

Valoarea scurgerii pentru sezoane și perioade individuale este determinată de valoarea cheltuielilor medii lunare. În ultimul an, cheltuielile pentru 3 luni (I, II, III) din primul an se adaugă la cheltuiala aferentă lunii decembrie.

Calculul distribuției intraanuale a debitului prin metoda compoziției (distribuția intersezonală). R.

Sura pentru 1964 – 1973

∑ scurgere vara-toamna

Scurgere medie de vară-toamnă

Cheltuieli pentru sezonul de primăvară

∑ scurgere de primăvară

Tabelul 4

Continuarea tabelului 4

Calculul distribuției intra-anuale a fluxului prin metoda compoziției (distribuția intersezonală)

Cheltuieli pentru sezonul limitat vara-toamna

∑ scurgere de iarnă

∑ scurgerile în perioadele cu apă scăzută. perioada iarna+vara+toamna

Valoare medie pentru sezonul de apă scăzută. perioada de scurgere

Cheltuieli în ordine descrescătoare Bine

1 818,40

4 456,70

vara toamna

Qlo = = 263,83 m3/sec

C s = 2C v = 0,322

Q inter = = 445,67 m 3 /sec

C s = 2C v = 0,363

Anul cursei Q = K p *12*Q o = 0,78*12*106,02=992,347 m 3 /sec

Q ras lo = K r *Q lo =0,87*263,83=229,53 m 3 /sec

Greutatea cursei Q = Anul cursei Q - cursa Q inter =992.347-378.82=613.53 m 3 /sec

cursa Q iarna = cursa Q inter - cursa Q lo =378,82-229,53=149,29 m 3 /sec

Determinați costurile estimate folosind formulele:

debit anual Q anul cursei = K, *12 Q o,

perioada limită Q curse inter = K r, * Q lo,

sezon de limitare Q cursă lo =K r, * Q cursă an Q lo,

unde Kr, Kr, Kr, sunt ordonatele curbelor de distribuție gamma cu trei parametri luate din tabel, respectiv, pentru Cv scurgere anuală, Cv scurgere de apă scăzută și Cv pentru vara - toamnă.

Notă: deoarece calculele se fac pe baza cheltuielilor medii lunare, cheltuielile estimate pentru anul trebuie înmulțite cu 12.

Una dintre condițiile principale ale metodei de layout este egalitatea Q curse an = ∑ Q curse. Cu toate acestea, această egalitate este încălcată dacă scurgerea calculată pentru anotimpuri nelimitative este determinată și din curbele de ofertă (datorită diferenței dintre parametrii curbelor). Prin urmare, scurgerea calculată pentru perioada nelimitată (în sarcină - pentru primăvară) este determinată de diferența Q cursă greutate = Q cursă an - Q cursă între, și pentru sezonul nelimitator (în sarcina de iarnă)

Q curse iarna = Q curse inter - Q curse lo.

Distribuție intrasezonală - luată ca medie pentru fiecare dintre cele trei grupuri de conținut de apă (grup de apă înaltă, inclusiv ani cu disponibilitatea scurgerilor pentru sezonul P<33%, средняя по водности 33<Р<66%, маловодная Р>66%).

Pentru a identifica anii incluși în grupuri separate de conținut de apă, este necesar să se aranjeze cheltuielile totale pentru sezon în ordine descrescătoare și să se calculeze aprovizionarea lor reală (de exemplu, Tabelul 4). Deoarece disponibilitatea calculată (P=80%) corespunde grupului de apă scăzută, se pot face calcule suplimentare pentru anii incluși în grupul de apă scăzută (Tabelul 5).

Pentru a face acest lucru, în coloana „Scurgere totală”, notați cheltuielile pe sezon, corespunzătoare disponibilității P>66%, iar în coloana „Ani”, notați anii corespunzători acestor cheltuieli.

Cheltuielile medii lunare din cadrul sezonului sunt aranjate în ordine descrescătoare, indicând lunile calendaristice la care se referă (Tabelul 5). Astfel, primul va fi debitul pentru luna cu cea mai mare apă, ultimul - pentru luna cu apă scăzută.

Pentru toți anii, însumați cheltuielile separat pentru sezon și pentru fiecare lună. Luând suma cheltuielilor pentru sezon ca 100%, determinați procentul din fiecare lună A% inclus în sezon, iar în coloana „Lună” scrieți numele lunii care apare cel mai des. Dacă nu există repetări, introduceți oricare dintre cele care apar, dar pentru ca fiecare lună inclusă în sezon să aibă propriul procent din sezon.

Apoi, înmulțind debitul estimat pentru sezon, determinat în funcție de distribuția intersezonală a debitului (Tabelul 4), cu procentul din fiecare lună A% (Tabelul 5), se calculează debitul estimat pentru fiecare lună.

Q curse IV = 613,53*9,09/100%=55,77 m 3 /s.

Conform tabelului. 5 coloane „Cheltuieli calculate pe lună” pe hârtie milimetrată, construiți un hidrograf calculat P-80% din râul studiat (Figura 3).

6. Determinați debitul maxim estimat al apei de topire P = 1% în absența datelor de observație hidrometrică folosind formula:

Qp =MpF=, m3/s,

unde Q p este debitul maxim instantaneu calculat al apei de topire a unei surse date P, m 3 /s;

M p – modulul debitului maxim calculat al unei surse date P, m 3 /s*km 2;

h p – strat de inundație calculat, cm;

F – bazin hidrografic, km 2 ;

n – indicator al gradului de reducere a dependenţei =f(F);

k o – parametrul nivelului de inundație;

și – coeficienți luând în considerare reducerea debitelor maxime ale râurilor reglementate de lacuri (lacuri de acumulare) și din bazinele împădurite și mlăștinoase;

– coeficient care ține cont de inegalitatea parametrilor statistici ai stratului de scurgere și debitele maxime la P = 1%; =1;

F 1 – bazin hidrografic suplimentar, ținând cont de reducerea în reducere, km 2, adoptat conform Anexei 3.

HIDROGRAF

Tabelul 5

Calculul distribuției scurgerilor intrasezonale

Debit total

Cheltuielile medii lunare în scădere

1. Pentru sezonul de primăvară

Total:

2. Pentru sezonul vara-toamna

Total:

3. Pentru sezonul de iarnă

Total:

Cheltuieli estimate pe lună

Volume estimate (milioane m3) pe lună

Notă: Pentru a obține volume de scurgere în milioane de metri cubi, costurile ar trebui înmulțite: a) pentru o lună de 31 de zile cu un factor de 2,68, b) pentru o lună de 30 de zile -2,59. c) pentru o lună de 28 de zile -2,42.

Parametrul k o este determinat pe baza datelor de la râuri analogice în lucrarea de testare, k o este scris din Anexa 3. Parametrul n 1 depinde de zona naturală și este determinat din Anexa 3.

unde K p este ordonata curbei analitice a distribuției gamma cu trei parametri a unei probabilități date de depășire, determinată în conformitate cu apendicele 2 în funcție de C v (apendicele 3) cu C s = 2 C v precis la sutimi de interpolări între coloane adiacente;

h – strat de viitură mijlociu, stabilit prin râuri analogice sau interpolare, în lucrarea de încercare – conform Anexei 3.

Coeficientul care ține cont de scăderea debitului maxim al râurilor reglementat de lacurile curgătoare ar trebui determinat prin formula:

unde C este coeficientul luat în funcție de valoarea stratului mediu de scurgere de primăvară pe termen lung h;

foz – conținut mediu ponderat al lacului.

Deoarece nu există lacuri curgătoare în zonele de captare proiectate, iar fozul situat în afara canalului principal<2%, принимаем =1. Коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных водосборах, определяется по формуле:

= /(f l +1) n 2 =0,654,

unde n 2 este coeficientul de reducere luat conform Anexei 3. Coeficientul depinde de zona naturală, de amplasarea pădurii în zona de captare și de acoperirea totală a pădurii f l în %; eliberat conform Anexei 3.

Coeficientul care ține cont de reducerea debitului maxim de apă al bazinelor mlăștinoase este determinat de formula:

1- Lg(0,1f +1),

unde este coeficientul în funcție de tipul de mlaștină, determinat conform Anexei 3;

f – suprafața relativă a mlaștinilor și a pădurilor și pajiștilor mlăștinoase din bazin, %.

Conform Anexei 3, determinăm F 1 = 2 km 2, h = 80 mm, C v = 0,40, n = 0,25, = 1, K o = 0,02;

conform Anexei 2 K p = 2,16;

h p = k p h = 2,16*80 = 172,8 mm, =1;

= /(f l +1) n 2 =1,30(30+1) 0,2 =0,654;

1- Lg(0,1f +1)=1-0,8Lg*(0,1*0+1)=1.

Resursele de apă sunt una dintre cele mai importante resurse ale Pământului. Dar sunt foarte limitate. La urma urmei, deși ¾ din suprafața planetei este ocupată de apă, cea mai mare parte este Oceanul Mondial sărat. Oamenii au nevoie de apă proaspătă.

Resursele sale sunt, de asemenea, în cea mai mare parte inaccesibile oamenilor, deoarece sunt concentrate în ghețarii din regiunile polare și muntoase, în mlaștini și sub pământ. Doar o mică parte din apă este potrivită pentru uz uman. Acestea sunt lacuri și râuri proaspete. Iar dacă în primul se reține apa de zeci de ani, în cel din urmă se reînnoiește aproximativ o dată la două săptămâni.

Debitul râului: ce înseamnă acest concept?

Acest termen are două semnificații principale. În primul rând, se referă la întregul volum de apă care curge în mare sau ocean în timpul anului. Aceasta este diferența sa față de un alt termen „debit fluvial”, atunci când calculele sunt efectuate pentru zile, ore sau secunde.

A doua valoare este cantitatea de apă, particule dizolvate și în suspensie transportate de toate râurile care curg într-o anumită regiune: continent, țară, regiune.

Se disting debitul de suprafață și cel subteran. În primul caz, ne referim la apă care curge în râu de-a lungul Și sub pământ - acestea sunt izvoare și izvoare care curg sub albia râului. De asemenea, ele reînnoiesc rezervele de apă din râu și, uneori (în timpul verii cu apă scăzută sau când suprafața este acoperită cu gheață) sunt singura sa sursă de nutriție. Împreună, aceste două specii alcătuiesc debitul total al râului. Când vorbesc despre resursele de apă, la asta se referă.

Factorii care influențează debitul râului

Această problemă a fost deja suficient studiată. Există doi factori principali: terenul și condițiile sale climatice. Pe lângă acestea, mai ies în evidență mai multe altele, inclusiv activitatea umană.

Principalul motiv pentru formarea curgerii râului este clima. Raportul dintre temperaturile aerului și precipitațiile este cel care determină rata de evaporare într-o zonă dată. Formarea râurilor este posibilă numai cu exces de umiditate. Dacă evaporarea depășește cantitatea de precipitații, nu va exista scurgere la suprafață.

Alimentația râurilor, regimul de apă și gheață depind de climă. asigura completarea rezervelor de umiditate. Temperaturile scăzute reduc evaporarea, iar atunci când solul îngheață, debitul de apă din sursele subterane este redus.

Relieful influențează dimensiunea bazinului de drenaj al râului. Forma suprafeței pământului determină în ce direcție și cu ce viteză va curge umiditatea. Dacă în relief există depresiuni închise, nu se vor forma râuri, ci lacuri. Panta terenului și permeabilitatea rocilor influențează raportul dintre părțile de precipitații care se varsă în rezervoare și se infiltrează în subteran.

Importanța râurilor pentru oameni

Nilul, Indus și Gange, Tigru și Eufrat, Fluviul Galben și Yangtze, Tibru, Nipru... Aceste râuri au devenit leagănul diferitelor civilizații. De la nașterea omenirii, ei i-au servit nu numai ca sursă de apă, ci și ca canale de pătrundere în noi ținuturi neexplorate.

Datorită debitului râului, este posibilă agricultura irigată, care hrănește aproape jumătate din populația lumii. Debitul mare de apă înseamnă și un potențial hidroelectric bogat. Resursele fluviale sunt folosite în producția industrială. Producția de fibre sintetice și producția de celuloză și hârtie sunt deosebit de mari consumatoare de apă.

Transportul fluvial nu este cel mai rapid, dar este ieftin. Este cel mai potrivit pentru transportul de mărfuri în vrac: cherestea, minereu, produse petroliere etc.

Se extrage multă apă pentru nevoile casnice. În cele din urmă, râurile au o mare importanță recreativă. Acestea sunt locuri de relaxare, de restabilire a sănătății și o sursă de inspirație.

Cele mai adânci râuri din lume

Cel mai mare volum de debit al râului se află în Amazon. Se ridică la aproape 7000 km 3 pe an. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece Amazonul este plin de apă tot timpul anului datorită faptului că afluenții săi din stânga și din dreapta se revarsă în momente diferite. În plus, colectează apă dintr-o zonă aproape de dimensiunea întregului continent Australiei (mai mult de 7000 km 2)!

Pe locul doi se află râul African Congo cu un debit de 1445 km 3 . Situat în centura ecuatorială cu averse zilnice, nu devine niciodată superficial.

Următoarele în ceea ce privește resursele totale ale debitului râului: Yangtze - cel mai lung din Asia (1080 km 3), Orinoco (America de Sud, 914 km 3), Mississippi (America de Nord, 599 km 3). Toate cele trei inundă puternic în timpul ploilor și reprezintă o amenințare semnificativă pentru populație.

Pe locurile 6 și 8 pe această listă se află marile râuri siberiene - Yenisei și Lena (624, respectiv 536 km 3), iar între ele se află Parana din America de Sud (551 km 3). Întregul top zece este un alt fluviu sud-american, Tocantins (513 km 3) și Zambezi african (504 km 3).

Resursele de apă ale lumii

Apa este sursa vieții. Prin urmare, este foarte important să aveți rezervele sale. Dar sunt distribuite extrem de inegal pe planetă.

Furnizarea țărilor cu resurse de debit fluvial este după cum urmează. Primele zece țări cele mai bogate în apă includ Brazilia (8.233 km3), Rusia (4,5 mii km3), SUA (mai mult de 3 mii km3), Canada, Indonezia, China, Columbia, Peru, India, Congo.

Teritoriile situate într-un climat tropical uscat sunt slab aprovizionate: Africa de Nord și de Sud, țările din Peninsula Arabică, Australia. Există puține râuri în regiunile interioare ale Eurasiei, așa că printre țările cu venituri mici se numără Mongolia, Kazahstanul și statele din Asia Centrală.

Dacă se ia în considerare populația care folosește această apă, cifrele se modifică oarecum.

Disponibilitatea resurselor de curgere a râului

Cel mai grozav		Cel mai puţin
Țări	Securitate	Țări	Securitate
Guyana Franceză	609 mii	Kuweit	Mai puțin de 7
Islanda	540 mii	Emiratele Arabe Unite	33,5
Guyana	316 mii	Qatar	45,3
Surinam	237 mii	Bahamas	59,2
Congo	230 mii	Oman	91,6
Papua Noua Guinee	122 mii	Arabia Saudită	95,2
Canada	87 mii	Libia	95,3
Rusia	32 mii	Algeria	109,1

Țările dens populate ale Europei, cu râuri adânci, nu mai sunt atât de bogate în apă dulce: Germania - 1326, Franța - 3106, Italia - 3052 m 3 pe cap de locuitor, cu valoarea medie pentru întreaga lume fiind de 25 mii m 3.

Fluxul transfrontalier și problemele asociate cu acesta

Multe râuri traversează teritoriul mai multor țări. În acest sens, apar dificultăți în împărțirea resurselor de apă. Această problemă este deosebit de acută în zonele în care aproape toată apa este dusă în câmpuri. Iar vecinul din aval poate să nu primească nimic.

De exemplu, aparținând în cursurile sale superioare Tadjikistanului și Afganistanului, iar în cursurile mijlocii și inferioare Uzbekistanului și Turkmenistanului, în ultimele decenii nu și-a adus apele în Marea Aral. Numai cu relații de bună vecinătate între statele vecine pot fi folosite resursele sale în beneficiul tuturor.

Egiptul primește 100% din apa fluvială din străinătate, iar o reducere a debitului Nilului din cauza prelevarilor de apă din amonte ar putea avea un impact extrem de negativ asupra agriculturii țării.

În plus, alături de apă, diverși poluanți „călătoresc” și peste granițele țărilor: gunoi, efluenți din fabrici, îngrășăminte și pesticide spălate de pe câmpuri. Aceste probleme sunt relevante pentru țările situate în bazinul Dunării.

Râurile Rusiei

Țara noastră este bogată în râuri mari. Există mai ales multe în Siberia și Orientul Îndepărtat: Ob, Yenisei, Lena, Amur, Indigirka, Kolyma etc. Și debitul râului este cel mai mare din partea de est a țării. Din păcate, doar o mică parte dintre ele sunt folosite până acum. O parte din el este folosit pentru nevoile casnice și pentru funcționarea întreprinderilor industriale.

Aceste râuri au un potențial energetic enorm. Prin urmare, cele mai mari centrale hidroelectrice sunt construite pe râurile siberiene. Și sunt indispensabile ca rute de transport și pentru rafting în lemn.

Partea europeană a Rusiei este, de asemenea, bogată în râuri. Cel mai mare dintre ele este Volga, debitul său este de 243 km 3 . Dar aici se concentrează 80% din populația și potențialul economic al țării. Prin urmare, deficitul de resurse de apă este sensibil, mai ales în partea de sud. Debitul Volgăi și al unora dintre afluenții săi este reglat de rezervoare, iar pe el a fost construită o cascadă de hidrocentrale. Râul cu afluenții săi este partea principală a sistemului unificat de apă adâncă al Rusiei.

În contextul crizei crescânde a apei în întreaga lume, Rusia se află în condiții favorabile. Principalul lucru este să prevenim poluarea râurilor noastre. La urma urmei, potrivit economiștilor, apa curată poate deveni o marfă mai valoroasă decât petrolul și alte minerale.