WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«Научное обоснование определения гидролого-водохозяйственных параметров водохранилищ комплексного назначения (на примере Капшагайского водохранилища на реке Иле) 6D080500 ...»

-- [ Страница 1 ] --

Казахский национальный аграрный университет

УДК 626.814; 556.18.01

На правах рукописи

НАРБАЕВА КАРАКОЗ ТУРСЫНБЕКОВНА

Научное обоснование определения гидролого-водохозяйственных

параметров водохранилищ комплексного назначения (на примере

Капшагайского водохранилища на реке Иле)

6D080500 – Водные ресурсы и водопользование

Диссертация на соискание ученой степени

доктора философии (РhD)

Научные консультанты:

д.г.н., проф. Заурбек А.К.

д.т.н., проф. Ауланбергенов А.А.

Prof. Dr. ir. Patrick Van Damme

Республика Казахстан Алматы,

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И

РАСЧЕТНЫЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕК

БАЛКАШ-АЛАКОЛЬСКОГО ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО

РАЙОНА (БАВХР)………………………………………………………... 1.1 Природно-климатические условия………………………………………... 1.1.1 Географическое положение……………………………………………… 1.1.2 Рельеф рассматриваемой территории…………………………………… 1.1.3 Природные зоны………………………………………………………….. 1.1.4 Климатические зоны……………………………………………………… 1.2 Гидрологический режим рек исследуемой территории…………………... 1.2.1 Условия формирования поверхностного стока………………………… 1.2.2 Речная сеть БА ВХР………………………………………………………. 1.2.3 Гидрологический режим рек……………………………………………... 1.2.4 Гидрологическая изученность рек территории…………………………. 1.3 Анализ расчетных гидрологических характеристик рек рассматриваемой территории……………………………………………….. 1.3.1 Норма годового стока…………………………………………………….. 1.3.2 Изменчивость годового стока……………………………………………. 1.3.3 Асимметричность годового стока……………………………………….. 1.3.4 Корреляционная связь рядов годового стока…………………………… Выводы по первому разделу………………………………………………...

2 РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОЛОГОВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОДОХРАНИЛИЩА

МНОГОЛЕТНЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СТОКА

КОМПЛЕКСНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1 Первоначальный период разработки методов установления параметров водохранилищ многолетнего регулирования……………………………… 2.2 Основной этап развития теоретических основ регулирования речного стока…………………………………………………………………………... 2.3 Развитие теории обеспеченности гарантированной отдачи водохранилища многолетнего регулирования стока комплексного назначения……………………………………………………………………. Выводы по второму разделу…………………………………………………

3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА

ГИДРОЛОГО-ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ

ВОДОХРАНИЛИЩ МНОГОЛЕТНЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СТОКА КОМПЛЕКСНОГО НАЗНАЧЕНИЯ……………………......... 3.1 Предлагаемые методы установления расходов воды в открытых русловых потоках…………………………………………………..………. 3.1.1. Принципы определение расходов воды в открытых русловых потоках.…………………………………………………………….……….. 3.1.2. Методика определения расхода воды по скоростям и глубинам потока, измеренных гидрометрической вертушкой ……...…….……….. 3.1.3. Методика определения расхода воды по скоростям, измеренных поверхностными поплавками……………………………………………… 3.2 Совершенствование методики расчета параметров водохранилища многолетнего регулирования стока комплексного назначения……….… 3.2.1 Усовершенствование метода сложения кривых обеспеченности 3.2.2 Расширение пределов номограммы гидролого-водохозяйственных параметров для расчета водохранилища многолетнего регулирования 3.2.3 Установление обеспеченности гарантированной отдачи водохранилища

4 РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ

РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВОДОХРАНИЛИЩА

МНОГОЛЕТНЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СТОКА

КОМПЛЕКСНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ДЕЙСТВУЮЩЕМ

ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОМ ОБЪЕКТЕ БА ВХР (НА ПРИМЕРЕ

4.1 Перспективный расчет (заимствован из технического проекта) полезного объема Капшагайского водохранилища многолетнего 4.2 Предлагаемая методика расчета полезного объема Капшагайского водохранилища многолетнего регулирования стока………....….………... 4.3 Учет природоохранного расхода при комплексном использовании 4.4 Сравнение результатов расчетов полезной емкости Капшагайского водохранилища по существующей и предлагаемой методикам..………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………..………………..……... СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………….. ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………...……………………............. В настоящей диссертации применяются следующие термины с соответствии определениями:

Бассейн реки (озера) - часть земной поверхности, включая толщу почвогрунтов, откуда происходит сток вод в отдельную реку, речную систему или озеро.

Водные объекты – реки, озера, болота, водохранилища, ледники или другие формы сосредоточения воды на поверхности суши (например, в виде снежного покрова).

Водоток – обобщенное понятие водных объектов, характеризующихся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности.

Водоток может быть постоянным или временным.

Водохранилище – искусственный водоем, в котором накапливаются запасы воды в периоды, когда приток превышает потребление и из которого вода расходуется в периоды, когда приток воды не покрывает потребления.

Водохранилище многолетнего регулирования – водоем, полезная емкость которого обеспечивает регулирование стока в многолетнем периоде (цикл наполнения и опорожнения больше одного года).

Водопотребление – использование водных ресурсов вне водных источников.

Водохозяйственные расчеты – расчеты, осуществляемые в процессе составления проекта режима работы намеченной к созданию водохозяйственной установки, т.е. совокупности устройств и сооружений, создаваемых на реке для того, чтобы удовлетворить потребности в воде различных объектов экономики.

Водохозяйственные характеристики – приобретают вероятностную форму в результате расчета, в процессе которого эта форма автоматически возникает как отражение принятой системы описания стока (объемы отдаваемой потребителю воды или количество электроэнергии, выработанной гидроэлектрической станцией, наполнения водохранилища и т.п.).

Гидрологический режим – закономерные изменения состояния водного объекта во времени, обусловленные физико-географическими свойствами бассейна и в первую очередь его климатическими условиями.

Гидрологические характеристики – количественные оценки элементов гидрологического режима и морфологических особенностей речных бассейнов (характерные расходы и уровни воды, скорости течения, данные об уклонах, лесистости, заболоченности водосборов сведения о речных наносах, химическом составе вод, ледовых явлений и т.д.).

Гидролого-водохозяйственные параметры – понятие, иногда используемое в качестве синонима терминов гидрологические и водохозяйственные характеристики.

Емкость водохранилища – (W) объем, или вместимость водохранилища, измеряемый в м3, а при больших объемах - в км3.

Изменчивость стока – колебания величин стока во времени.

Изменчивость стока проявляется в форме суточных, сезонных, годовых и многолетних колебаний, однако в узком смысле термин «изменчивость стока»

чаще применяется для характеристики явлений колебаний стока в многолетней перспективе. Эти колебания рассматриваются как в отношении годовых величин стока, так и отдельных характерных величин за отдельные фазы стока или периода года (сезонный, максимальный, минимальный сток). Мерой количественного выражения изменчивости стока в многолетнем разрезе является величина коэффициента корреляции.

Комплексное использование водных ресурсов – использование водных ресурсов для удовлетворения потребностей ряда объектов экономики, являющихся как водопользователями, так и водопотребителями, с учетом перспективы развития этих отраслей экономики.

Норма стока – среднее значение величины стока за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное значение существенно не меняется. Норма стока может быть вычислена путем осреднения годовых величин стока (норма годового стока), стока за весеннее половодье (норма весеннего стока), за отдельные месяцы или другие периоды года. Часто термин «норма стока» применяется как сокращенное выражение понятия нормы годового стока. Норма стока выражается в модулях стока и в виде среднего многолетнего расхода воды того периода года, для которого она вычислена.

Обеспеченность гидрологической величины – вероятность того, что рассматриваемое значение гидрологической величины может быть превышено среди совокупности всех возможных ее значений.

Отдача воды – количество воды, которое может быть использовано из реки, выражается: 1) в абсолютном измерении - объемом воды в м3 за год или сезон, или средним расходом воды в м3/с; 2) в относительном измерении - в долях от среднего годового стока.

Природоохранный расход (попуски) – необходимые объемы воды, оставляемые в реке для поддержания экологического баланса в бассейне реки.

Река – водный поток сравнительно больших размеров, как правило, постоянный (иногда в засушливой зоне временно на отдельных участках пересыхающий), питающийся стоком атмосферных осадков со своего водосбора и текущий в разработанном им русле.

Расчетные гидрологические характеристики – гидрологические характеристики, принимаемые в качестве исходных величин для определения размеров гидротехнических сооружений, например плотин и т.д. Величины различных по размеру расчетных гидрологических характеристик определяют возможную степень используемого водного объекта, различных водопользователей и водопотребителей.

Многолетний сток – количество воды, стекающей с одного участка суши (водосбора) за некоторое время (сутки, месяц, год или любой иной промежуток времени).

БА – Балкаш-Алакольский;

ВХР – Водохозяйственный район;

БА ВХР - Балкаш-Алакольский водохозяйственный район;

WVII IX

WIII VI - концентрация стока, т.е. отношение снегово-ледникового половодья к снеговому (снегово-дождевому) половодью;

WVII IX

в % - сток снегово-ледникового половодья, выраженный в процентах;

WIII VI

- сток снегового (снегово-дождевого) половодья;

Qi – средний годовой расход, с порядковым номером в ряду наблюдений, м3/с;

Qср - средний многолетний расход, м3/с;

Q0 - норма годового стока, м3/с;

n – число лет наблюдений;

- относительная средняя квадратическая ошибка, нормы годового стока;

- коэффициент изменчивости годового стока;

С - средняя квадратическая ошибка изменчивости годового стока;





r - коэффициент корреляции между стоками смежных лет;

а1, а 2, а3...а6 - эмпирические коэффициенты;

C V - смещенный коэффициент изменчивости годового стока;

ki - модульный коэффициент, относительный сток;

М0 – модуль стока, л/с с 1 км2 ;

F - площадь водосбора, км ;

C S - коэффициент асимметричности годового стока;

b1, b2, b3...b6 - эмпирические коэффициенты;

C S - смешенный коэффициент асимметричности годового стока;

- средняя квадратическая ошибка асимметричности годового стока;

- критерий согласий;

N - объем совокупности;

ni* - эмпирическое число случаев попадания расходов в каждый интервал;

k - число градаций;

Pi* - эмпирические вероятности в i – той градации;

Рi – теоретические вероятности попадания случайной переменной в i – тую градацию;

n/ - теоретическое число случаев попадания расходов в каждый интервал;

l – число степеней свободы;

rвыб – средний выборочный коэффициент;

r* - число свободных назначаемых параметров;

xi, yi - соответственные значения годового стока рассматриваемых рядов;

x, у - средние значения годового стока каждого ряда;

r - разность между истинным коэффициентом корреляции и средним выборочным коэффициентом;

- многолетняя составляющая емкость водохранилища;

- коэффициент зарегулирования, включающий полезную отдачу и потери воды из водохранилища;

k pn - средний за n-летие модульный коэффициент соответствующей расчетной обеспеченности;

r1 - коэффициент корреляции между стоками смежных лет;

r2 - тоже, между стоками через один год и т.д.;

Р – число бесперебойных лет;

S – число перебойных лет;

CV- коэффициент вариации стока за n-летие;

Рпр – приведенная обеспеченность гарантированной отдачи, %;

Q n - повышенная отдача, обеспечиваемая с меньшей степенью надежности, Р Q ;

Qr - пониженная отдача, обеспечиваемая с высокой степенью надежности P %;

РВХК - средневзвешенная обеспеченность удовлетворения потребности в воде ВХК;

Рi - обеспеченность удовлетворения потребности в воде i го участника, %;

П i - объем водопотребления i го участника;

n - общее число участников;

Vплз– полезный объем водохранилища, млн м3;

Vмн – многолетняя составляющая емкость, млн м3;

Vсез – сезонная составляющая емкость, млн м3;

сез– сезонная составляющая емкость в относительных величинах;

мн - многолетняя составляющая емкость в относительных величинах;

Т – число секунд, Т=31,56·106;

- скорость потока в пределах элементарной площадки, м/с;

dw - величина элементарной площадки, м ;

q1, q 2...q n - расход воды на (1,2…,n-ном) вертикалях, м3/с;

b1, b2...bn - расстояние между (1,2…,n-ном) вертикалями, м;

Vcр - средняя скорость на вертикалях, м/с;

h - глубина воды скоростной вертикали, м;

Vпов - поверхностная скорость воды, м/с;

Vдон - донная скорость воды, м/с;

Qф - величина фиктивного расхода воды, м /с;

V1,V2...Vn - средние скорости на скоростных (1,2…,n-ном) вертикалях, м/с;

0 - площадь живого сечения между берегом и первой скоростной вертикали,м2;

1 - площадь живого сечения между первой и второй вертикалями, м2;

n - площадь живого сечения между последней скоростной вертикалью и берегом, м2;

QД - величина действительного расхода воды, м3/с;

K - переходной коэффициент от фиктивного расхода воды к действительному расходу;

Vmax - максимальная поверхностная скорость, м/с;

K 2 - приведенная ордината верхней границы сомнительного интервала;

У2 - ордината верхней границы сомнительного интервала;

У0 - средняя линия параболической трапеции;

У - условная средняя линия;

Р, Р-- обеспеченности соответствующие ординатам и ;

Уn - ордината верхней границы сомнительного интервала;

S n - вероятность перебойных лет;

N n 1 - вероятность сомнительных лет;

Ф - приведенная отдача с учетом емкости;

Абр - отдача в абсолютном выражении, млн м ;

K поправочный коэффициент, учитывающий влияние корреляции;

r - многолетняя составляющая емкость с учетом коррелятивных связей между стоками смежных лет;

Wi – среднегодовой объем стока, млн. м3;

W0 – среднемноголетний объем стока, млн. м3;

t – длительность межени в долях года;

m - доля среднегодового стока межени в среднегодовом стоке;

n - число последовательных лет;

nш– коэффициент шероховатости;

Qп.охр. - величина природоохранного расхода, м3/с;

k п.охр. - модульный коэффициент природоохранного расхода расчетной обеспеченности;

СV - изменчивость минимального среднемесячного расхода за многолетний период;

C S - асимметричность минимального среднемесячного расхода за многолетний период;

Pm in - расчетная обеспеченность минимального среднемесячного расхода.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Состояние экосистемы бассейна озера Балкаш в настоящее время является критическим, что обусловлено следующими причинами:

- уменьшение стока реки Иле с территории сопредельного государста КНР, где осуществляются большие водохозяйственные работы и намечается в перспективе резкий рост населения;

- резкое увеличение площадей орошаемых земель и нарастающий дефицит водных ресурсов.

Сокращение притока воды в озеро Балкаш вызвано возведением и эксплуатацией Капшагайской ГЭС, бесконтрольностью использования водных ресурсов рек Каратал, Лепсы и др. Регулирование стока реки Иле Капшагайским водохранилищем и отсутствие контррегулятора привело к резкому изменению ее гидроэкологического режима, возникновению внезапных паводков, отрицательно влияющих на выпас скота.

Площади дельты реки Иле сократились более чем в три раза. Из дельтовых озер осталось только 5. Значительно уменьшились площади сенокосных угодий, тугайных лесов и, как следствие, сократилось биологическое разнообразие.

Дельта реки Иле, является частью обширной единой экосистемы ИлеБалкашского водохозяйственного комплекса. Она представляет собой систему озер, рукавов, проток, стариц, перемежающихся с зарослями тростников и суходолов, которые и являются экологической средой озера, обеспечивающей обитание и воспроизводство рыбы, ондатры, диких зверей и разнообразие биотического комплекса. Кроме того, дельта имеет большое значение как хозяйственный объект. Увлажняемые территории дельты являются заливными сенокосами, составляющими основную базу кормопроизводства хозяйств, расположенных не только в дельте, но и за ее пределами.

Проблема обеспечения быстро растущего населения и интенсивно развивающегося хозяйства водой в БА ВХР становится все более и более актуальной. В ее решении важнейшее значение принадлежит водохранилищам, перераспределяющим сток во времени и пространстве и удовлетворяющие потребности водопотребителей в воде.

Водохранилища используются и для борьбы с наводнениями. Наводнения вызываются разными причинами: интенсивным таянием снегов в весеннее время, сильными и продолжительными ливнями, ледяными заторами и зажорами, а также разрушением дамб и плотин.

Создание регулирующих водохранилищ дает возможность на участках рек, расположенных ниже плотин, полностью или частично ликвидировать бедствия, связанные с наводнениями; вовлечь в сельскохозяйственный оборот новые массивы земель и улучшить использование имеющихся сельскохозяйственных угодий; снизить затраты на строительство хозяйственных сооружений в различных отраслях экономики. Откуда следует, что влияние водохранилищ на состояние окружающей среды может отразиться не только на территориях, расположенных в непосредственной близости к водохранилищам, но и на территориях, расположенных вдали от водохранилища. И не только в нижних слоях атмосферы, но и во всех слоях атмосферного воздуха и даже во всех составляющих окружающей среды биосферы.

Поэтому проблемы разработки и совершенствования параметров функционирующих водохранилищ в бассейнах сточных или бессточных рек в первую очередь требуют установления возможных объемов притока воды к створу функционирующего водохранилища на анализируемые расчетные уровни развития отраслей экономики. В свою очередь, вопросы решения допустимых объемов притока воды к створу водохранилища, неосуществимо определить без анализа развития отраслей экономики как на территории сопредельных государств, так и на территории Республики Казахстан на различные перспективные периоды.

Настоящая работа выполнена в соответствии с заданием УДК 333.93.551.32:556.182:504.009:67.4. научно-исследовательской работы по программе: «Оценка ресурсов и прогноз использования природных вод Казахстана в условиях антропогенно-климатически обусловленных изменений»

на 2009…2011гг., утвержденной постановлением Комитета наук

и МОН РК.

Цель и задача исследований. Целью диссертационной работы является совершенствование теоретико-методической и аналитической базы гидрологоводохозяйственных параметров водохранилищ многолетнего регулирования стока комплексного назначения.

В контексте сформулированной цели решались следующие задачи:

- исследование и совершенствование методики определение расхода по скоростям, измеренным с помощью вертушек;

- совершенствование зависимости между гидрологическими и водохозяйственными параметрами;

- расширения пределов гидролого-водохозяйственных параметров при расчетах водохранилищ многолетнего регулирования комплексного назначения;

- установление обеспеченности гарантированной отдачи водохранилища комплексного назначения;

- учет природоохранного расхода при комплексном использовании водных ресурсов БА ВХР.

Научная новизна - предложен параметр устанавливающий зависимость между гидрологическими и водохозяйственными параметрами;

- предложена формула для определения многолетней составляющей емкости водохранилищ многолетнего регулирования стока.

Практическая ценность работы заключается в совершенствовании методики расчета расходов воды по скоростям, измеренным поверхностными поплавками и метода сложения кривых обеспеченности, а также определение обеспеченности гарантированной отдачи исследуемого БА ВХР, обеспечивая при этом достаточную точность расчета гидролого-водохозяйственных параметров многолетнего регулирования стока водохранилищ комплексного назначения.

На защиту выносятся:

водохозяйственными параметрами (приведенная отдача с учетом емкости водохранилища);

- формула для определения многолетней составляющей емкости водохранилищ многолетнего регулирования стока.

Реализация работы.

По результатам НИР за 2009-2011 гг. по теме: «Оценка ресурсов и прогноз использования природных вод Казахстана в условиях антропогенноклиматических обусловленных изменений» написан и сдан отчет в Комитет науки МОН РК для дальнейшей реализации заинтересованным сторонам и организациям.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на Международных научно-практических конференциях:

«Современные проблемы рационального использования водных ресурсов в Казахстане» Тараз – 2010 г.; В г. Москва 16-18 апреля 2012 г. «Роль мелиорации и водного хозяйства в инновационном развитии АПК»; В г.

Алматы 19 апреля «К устойчивому управлению водных ресурсов Центральной Азии» по программе ТЕМПУС. Опубликованы в журналах, рекомендованных Комитетом: «Гидрометеорология и экология», Алматы, 2011 г. Вестник Казахского национального технического университета имени К.И. Сатпаева, Алматы, 2012. Также в международном журнале, входящем в базу данных Scopus. Determining Average Velocity of Small Rivers of Kazakhstan. Middle-East Journal of Scientific Research 16(7): 980-984.2013. ISSN 1990-9233.

Публикация. Основные положения диссертации изложены в 9 научных статьях.

Объем работы. Диссертация изложена на 106 страницах компьютерного текста, состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 192 наименований, содержит 18 таблиц и рисунков.

1 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И

РАСЧЕТНЫЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕК

БАЛКАШ-АЛАКОЛЬСКОГО ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО РАЙОНА (БА

ВХР) 1.1 Природно-климатические условия 1.1.1 Географическое положение Бассейн озера Балкаш расположен в юго-восточной части Казахстана и включает территории Алматинской, юго-восточной части Карагандинской области, юго-западную часть Восточно Казахстанской области и восточную часть Жамбылской области, а также северо-западную часть провинции Синьцзян в пределах Китайской Народной Республики.

Водоразделом бассейна на севере является Каркаралы-Актауский массив и хребет Чингиз-Тау, на востоке – хребет Тарбагатай, а за пределами Российской долины - хребты Уркашар, Барлык и Майли; далее водораздел проходит по хребтам Джунгарского Алатау, а за пределами нашей страны – по хребтам Борохоро, Ирен-Хабирга, Нарат и Халынтау; на юге водораздел проходит по восточным отрогам хребтов Терскей и Кунгей-Алатау и по Заилийскому Алатау, на западе – по Шу-Илийским горам. Общая протяженность водораздельной линии составляет около 4 тыс. км [1].

Площадь рассматриваемой территории более 500 тыс. км2. Протяженность бассейна с запада на восток более 900 км, а с севера на юг- 680 км.

Значительные размеры территории, ее внутриконтинентальное замкнутое положение, орографическая и климатическая неоднородность обусловливают большое разнообразие природных условий. Узкая полоса, засушливой степной зоны, расположенной на севере, сменяется полупустыней, занимающей Северное Прибалкашье и Алатаускую впадину, и пустыней, простирающейся от южного побережья оз. Балкаш до предгорий Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау. В горах изменение природных условий подчинено высотной ландшафтной поясности (зональности). Структура высотной ландшафтной зональности в различных горных районах неодинакова [1, с.9].

В западной части расположены самые крупные песчаные массивы. В левобережной части бассейна р. Иле тянутся пустыни Таукум и Моинкум, а в междуречье рек Иле и Каратала – пустыни Сары-Ишикотрау. В восточной части между реками Каратал и Аксу расположены пески Жаманжал и Люккум, а между низовьями рек Аксу и Лепсы – Аралкум.

В гидрографическом отношении Моинкум очень беден. Реки здесь протекают только лишь по окраинам, с востока и севера, пустыня замыкается течением рек Шу и Каргата, на юго-западе – рекой Талас, теряющейся в озере Чекайкуль.

По характеру строения поверхности в Южном Прибалкашье намечается своеобразная поясность. В предгорьях Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау, окружающих Балкашскую котловину амфитеатром с запада, юга и востока, располагаются ровные или слабо расчлененные подгорные, степные и пустынные, суглинистые и щебневые равнины, иногда прорезанные сухими долинами и частично прикрытые шлейфами делювия и конусами выноса.

Ближе к озеру проходит полоса барханных, бугристых и ячеистых песков, сменяемых типичными грядовыми песками, а в прибрежной полосе преобладают кучевые пески и глинистые солончаки [2].

Песчаные пустыни Южного Прибалкашья представляют собой аллювиальные и флювиогляциальные отложения, перевеянные поверхностным ветром, создавшим комплекс эоловых форм рельефа. О масштабах переноса и аккумуляции флювиогляциального и аллювиального материала свидетельствует так называемая Баканасская равнина, занимающая около половины пустыни Сары-Ишикотрау. Она представляет собой древнюю дельту реки Иле, сложенную дельтовыми и озерными песчано-глиныстыми отложениями. Вся равнина пересекается веерообразно расходящимися старыми руслами р. Иле, «баканасами», шириной до нескольких сотен метров [3].

Северное Прибалкашье представляет собой, обширное плато подобно Бетпак-дале, лежащее между озером Балкаш на юге и подножьями Казахской складчатой впадины на севере страны, между окраинами восточной Бетпакдалы на западе и долиной р. Аягуз на востоке. В общем, Северное Прибалкашье представляет собой плато, окаймляющее полосой разной ширины котловины оз. Балкаш с севера со средней высотой 400-450 м с ясно выраженным повышением к северу. На выровненном фоне степи здесь наблюдаются отдельные возвышенности и короткие невысокие горные цепи, имеющие характер остаточных гор [4].

По бассейновой принадлежности рассматриваемая территория делится на два естественных района – бассейн оз. Балкаш и бассейн озеро Алакольской впадины.

Алакольская впадина расположена между горными системами Тарбагатая на севере и Джунгарского Алатау на юге, на западе открыта широким проходом в сторону Балкашской котловины. Дно Алакольской впадины ровное, местами занято солеными горько-солеными озерами и тонкими солончаками.

Абсолютная отметка – 450м. Алакольская впадина в общем пустынная и пустынно-степная страна. Большие площади на западе котловины занимают пески. Общий наклон поверхности Алакольской котловины направлен к ее центральной части [2, с.5-15].

Самым крупным притоком в оз. Балкаш является река Иле, на долю которой приходиться почти 80% притока. Река Иле берет начало в Центральном Тянь-Шане двумя составляющими реками – Текес и Кунгес.

Длина реки Иле – 438 км, площадь водосбора – 28 100 км2. Основная стокоформирующая часть бассейна р. Иле расположена в пределах Китая, где водосбор имеет достаточно развитую гидрографическую сеть (рисунок 1) [1, с.33].

Рисунок 1. Географическое расположение БА ВХР 1.1.2 Рельеф рассматриваемой территории По характеру рельефа на рассматриваемой территории выделяются следующие физико-географические области:

- мелкосопочник Казахстанской складчатой страны;

- хребет Чингиз-Тау;

- хребет Тарбагатай;

- равнины Балкаш-Алакольской впадины;

- песчаные пустыни Южного Прибалкашья;

- Алакольская впадина;

- Казахстано-Жунгарская горная область;

- Жунгарский Алатау;

- Илийская впадина;

- хребет Тянь-Шаня;

- Заилийский Алатау;

- хребет Кетмень;

- Кегено-Каркаринская и Текесская межгорные впадины;

- хребет Терскей-Алатау;

- хребет Кунгей-Алатау;

- Шу-Илийские горы.

Равнины Балкаш-Алаколской впадины занимают центральную часть рассматриваемой территории и подразделяются на плато Северного Прибалкашья, песчаные пустыни Южного Прибалкашья и равнины Алакольской впадины.

Равнинное плато Северного Прибалкашья окаймляет котловину оз.

Балкаш. Средняя высота его 400-450 м. Рельеф побережья Северного Прибалкашья в нескольких местах представлен обособленными холмами и короткими невысокими горными цепями. К отрицательным формам поверхности относятся широкие (до 10-20 км) долины рек, к которым кое-где приурочены озера, такыры и хаки [1, с.10].

Песчаные пустыни Южного Прибалкашья расположены между оз. Балкаш и отрогами гор Тянь-Шаня и Жунгарского Алатау. Поверхность наклонена с юга-востока на северо-запад возвышенностями и низкими горами (горы Ушкол и др.), отходящими от западных низкогорий Жунгарского Алатау. Южное Прибалкашье разделяется на две части: большую западную и меньшую – восточную.

Шу-Илийские горы представляют систему низкогорий с абсолютными высотами до 1800 м, для этой горной группы характерны выровненные, почти горизонтальные поверхности, резко ограниченные крутыми склонами. Широко развит здесь и мелкосопочный рельеф.

В горном рельефе Жунгарского Алатау и Тянь-Шаня выделяются три пояса:

- пояс высокогорного (гляциального) рельефа;

- пояс среднегорного рельефа;

- пояс низкогорного предгорного рельефа.

В рельефе Шу-Илийских гор значительную роль играют выровненные поверхности. Окраины их сильно расчленены в результате водно-эрозионной деятельности. По склонам характерны ущелья и сухие каньонообразные долины. Выровненные же водораздельные поверхности иногда пересекаются логами. Широкие, обычно плоские равнины здесь доступны даже для колесного движения. Однообразие рельефа Шу-Илийских гор нарушается также там, где соприкасаются горные породы разных возрастов и особенно разного петрографического состава. В таких местах рельеф приобретает черты интенсивного расчленения, появляются группы мелкосопочника, причудливые формы пустынного выветривания [4, с.260-262].

Высота Шу-Илийских гор не большая – до 1000 м над уровнем океана.

Высшая точка – гора Кызыл-Саран – находится в массиве Анракая; ее высота достигает округленно 1800 м.

Реками Шу-Илийкие горы весьма небогаты. Единственная крупная река Копа-Курты, ограничивающая горы с юга и востока, едва-ли достигает реку Иле. В нее впадают реки Курты, Кастек, Талгар и др., по северным склонам текут летом пересыхающие или теряющиеся у предгорний реки: Копалы, Чолак, Тесик, Бота-Борал и др., на юго-запад в реку Шу сбегают реки Калгута, Ка-Патас, Сары-Булак и теряются у предгорий реки Кайнар, Теректы и др.

В Жунгарском Алатау, на северных и западных его склонах, нижняя граница высокогорного пояса приходится на высоты 2750-2800 м, а на южном склоне – 3000 м. Нижняя граница среднегорного пояса приходится соответственно на 1000 и 1500 м. На северном склоне Заилийского Алатау за нижнюю границу высокогорного рельефа условно может быть принята высота 2800-3000 м, а в Кунгей-Алатау и Терскей-Алатау 3000-3200 м. Нижняя граница среднегорного пояса в Заилийском Алатау расположена на высоте 1000-1500 м [1, с.14].

Илийская впадина, разделяющая системы гор Жунгарского Алатау и Борохоро с восточной частью Северного Тянь-Шаня, протянулась на сотни километров от Кульджинского оазиса в Синьцзяне до Капшагайского ущелья в районе плотины ГЭС на р. Иле. Абсолютные высоты ее изменяются от 600 м у российско-китайской границы до 500 м в районе створа плотины. Примерно на середине, этот участок Илийской впадины перехватывается возвышенностями Кату и Калкан на правобережье, и горами Богуты по левому берегу. Ниже поста Илийской впадины перехватывается возвышенностями Кароя и Ит-Джона.

Таким образом, Илийская долина распадается на самостоятельные котловины.

Они состоят из рыхлых наносов, переходящих ближе к реке в разбитые площади развеваемых барханных и бугристых песков или заболоченных тугаев [5].

Более подробные сведения о рельефах рассматриваемой территории приводятся в работах [1-6].

1.1.3 Природные зоны БА ВХР находится почти в центре Евразийского материка – очень далеко от смягчающих влияний Атлантического и Тихого океанов и Средиземного моря, чем обусловлен его резко континентальный и засушливый климат. Очень разнообразен рельеф и почвенный покров его обширной территории. На равнинной ее части отчетливо выражена широтная зональность почв и растительности, а в горных областях – вертикальная (высотные пояса). Все это вместо взятое определяет природную зону отдельных частей территории бассейна.

На обширной равнинной территории БА ВХР отчетливо выделяются следующие природные зоны:

- полупустынная зона расположена на Юге Карагандинской и ВКО.

Природные зоны неоднородны, часть территории подвержена засухе, осадков выпадает мало. Она также непрерывно прослеживается с запада на восток от равнины Северного Прикаспия и Подуральского плато, через Южный Тургай, южную часть Казахстанского мелкосопочника до подножий Алтая и Тарбагатая. Около 44 млн. га, или 15 % общей площади, занимает полупустыня в БА ВХР;

- пустынная зона включает территорию ряда северных - Алматинской, Жамбылской областей. По природно-климатическим условиям пустынная зона относительно однородна. Характерно незначительное количество атмосферных осадков (около 100 мм). Лето жаркое, сухое. Растительность скудная;

Гораздо сложнее структура вертикальной зональности высотной поясности горных областей БА ВХР. Она различна в разных горных системах и их отдельных частях. В целом, можно выделить условно две крупные группы высотных зон и поясов горных областей БА ВХР;

- подгорно-предгорная пустынно-степная зона Тянь-Шаня и Алтая с преобладанием сероземов и светло-каштановых почв. Это зона поливного богарного земледелия и высокоразвитого животноводства;

- предгорная и межгорная степная, горная лесостепная, лугово-лесная и луговая зоны (пояса) с преобладанием черноземов и темно-каштановых почв, горно-лесных и горно-луговых почв. Это в основном зона животноводческая с высокопродуктивными пастбищами.

В целом, на БА ВХР среднегодовая сумма осадков колеблется от 107 до 557 мм. Причем большая часть их выпадает в основном в осенне-зимний период. Продолжительность периода со средней температурой выше 10 0-180дней. Сумма эффективных температур колеблется от 2460 0 до 47050 в год.

Относительная влажность воздуха даже в весенние месяцы составляет 18-39% [6, с.8-10].

В связи с этим, при наступлении жарких дней влага быстро испаряется, почва иссушается и травы на обширных массивах высыхают.

1.1.4 Климатические зоны Анализ радиационных и циркуляционных условий, годовых соотношений балансов тепла и влаги, сопоставление распределения соотношения осадков и испаряемости за год и летний период, просмотр комплексных характеристик холодного и теплого полугодий и отдельных климатических элементов показывает, что в условиях обширной территории БА ВХР можно выделить следующие климатические зоны [7]:

- полупустынные;

- пустынные;

- предгорные;

Полупустынная климатическая зона. Данную зону можно было бы назвать также пустынно-степной или зоной сухих степей. При разделении территории БА ВХР на климатические зоны и области, фактор континентальности учитывается не только с позиций его критериев, но и путем использования дополнительных показателей, в частности суточных и сезонных амплитуд температуры воздуха и почвы, промерзаемости почвы, распределения увлажнения, режима ветра и т.д.

Зона отличается чрезвычайной засушливостью климата, сумма температур за вегетационный период доходит до 2700-31000, а годовая норма осадков – до 150-200 мм. Лишь в низкогорных районах она достигает 250 мм. Коэффициент атмосферного увлажнения крайне низок и колеблется от 0,20 до 0,35. Этого явно недостаточно для выращивания сельскохозяйственных культур без полива. Кроме того, повторяемость засух превышает 75 лет из 100. Поэтому граница сухой степи и полупустыни - естественный южный рубеж массового распространения неполивного земледелия. В полупустынной зоне оно имеет подсобный характер. Доля пахотных угодий в составе сельскохозяйственных земель не превышает 1%. Из-за нехватки воды орошаемое земледелие практикуется крайне редко и на больших площадях [7, с.14-20].

Пустынная климатическая зона. Пустыни БА ВХР, находясь в умеренном поясе, отличаются сухим жарким летом и холодной малоснежной зимой.

Годовое количество атмосферных осадков в большинстве территории не превышает 100-150 мм. Суммы температур за период с температурой выше 100С в среднем по зоне очень велики, колеблются в пределах от 3100 0 до и более. Коэффициент атмосферного увлажнения падает до 0,12-0,15. В условиях почти постоянной атмосферной засухи теплого времени года, земледелие в пустыне возможно только при искусственном орошении. В целом климат данной территории отличается продолжительным жарким летом, холодной для данных широт зимой, большими годовыми и суточными амплитудами температуры, большой сухостью воздуха, малой облачностью, скудностью осадков при неравномерном их распределении в году и незначительным снежным покровом [8].

Кроме рассмотренных выше климатических зон в БА ВХР имеются предгорные и горные районы с ясно выраженной вертикальной зональностью.

Смена вертикально климатических зон происходит аналогично горизонтальным зонам. В то же время, вертикальные климатические зоны не совсем идентичны широтным, поскольку в горах продолжительность дня, устройство земной поверхности, типы климатов и ряд других показателей отличны от равнинных.

Предгорная климатическая зона - это самый нижний вертикальный пояс, имеющий некоторое сходство с той горизонтальной зоной, в пределах которой расположен данный массив.

Горная климатическая зона - это пояса, расположенные выше и в общих чертах сходные с соответствующими одноименными горизонтальными зонами.

Сложность орографии, различная экспозиция и крутизна склонов, неодинаковая ориентация по отношению к господствующим потокам воздуха, приводит к весьма своеобразному размещению вертикальных климатических зон в пределах каждой горной страны. Меняется также и вертикальная протяженность климатических зон. Встречаются следующие вертикальные климатические зоны: предгорная зона сухих степей, горно-степная, лесолуговая, чернолесная, субальпийская и зона вечных снегов [9].

Таким образом, из краткой характеристики природных условий БА ВХР видно, что климат на большей части территории засушливый, увлажнение почвы недостаточное и неустойчивое, поэтому требуется осуществление в широких масштабах водохозяйственных мероприятий.

1.2 Гидрологический режим рек исследуемой территории 1.2.1 Условия формирования поверхностного стока В соответствии с изменением природно-климатических особенностей в зависимости от рельефа местности характер питания рек и количественное соотношение элементов водного баланса определяются главным образом высотным и орографическим положением водосборов.

Поверхностный сток на водосборах рек с равнинными и холмистосопочным рельефом Северного Прибалкашья формируется почти полностью за счет талых снеговых вод. Подземное питание, как правило, невелико, а на временных водотоках оно вообще отсутствует. В низкогорных поднятиях Казахского мелкосопочника и северных отрогах Тарбагатая, доля снеговой составляющей в годовом стоке рек в средней водности водосборов (Нср=800±900 м) - до 70%; на реках с Нср1000 м доля грунтовой составляющей с увеличением высоты водосборов увеличивается соответственно от 10 до 25Дождевая составляющая даже на реках низкогорных поднятий обычно очень мала (менее 5% годового стока) [1, с.61-73].

С увеличением высоты водосборов грунтовое питание рек с постоянным стоком уменьшается. Сезонно-снеговое питание наиболее значительно на реках со средней высотой водосборов 2000-2200 м - 50% годового стока. На реках со средней высотой 2800-3000 м существенную роль в годовом стоке играют талые воды ледников и снежников. Сток на реках с ледниковым и высокогорноснеговым питанием составляет 20-30% от общего годового их стока на выходе из гор [10].

У наибольшего количества рек верхней левобережной части бассейна реки Иле грунтовая составляющая тоже обычно превосходит снеговую в 1,5-2 раза.

На реках со значительной площадью оледенения существенна роль в годовом стоке ледниковой составляющей (около 25% на р.Текес и 15-20% на р.Шилик).

Для рек, стекающих с северных склонов Заилийского Алатау, наиболее существенную роль играет ледниковая составляющая в годовом стоке р.Талгар (более 40% годового). В среднем же доля стока, образующаяся за счет таяния ледников и снегов в годовом стоке рек Заилийского Алатау, изменяется от 10% на реках с Нср=2500 м, до 40% на реках с Нср=3300-3500 м. Доля грунтовой сезонно-снеговой и дождевой составляющих в годовом стоке с увеличением средней высоты водосборов рек БА ВХР северного склона Заилийского Алатау уменьшается [1, с.62].

Более подробные сведения о закономерностях формирования стока горных рек Центральной Азии и юго-восточных районов Казахстана (БА ВХР) рассмотрены в работе В.Л.Щульца [11]. Характерные особенности питания режима горных районов бассейна оз. Балкаш рассматриваются в работах И.С.Соседова [12-14], В.И.Коровина [15, 16], З.Т.Беркалиева [17] и П.Ф.Лаврентьева [18-20], а результаты исследований условий формирования стока рек Северного Прибалкашья - в работах В.А.Семенова [21, 22]. Вопросы формирования дождевого стока и селевых потоков в горных районах рассматриваемой территории приводятся в трудах С.П.Кавецкого [23-25] и др.

Из выше изложенного следует, что основным источником питания рек БА ВХР является в основном воды сезонных снегов, меньшую долю составляют воды ледников и вечных снегов, а также дождевые воды.

1.2.2 Речная сеть БА ВХР Наличие высокогорных хребтов на юге, юго-востоке и востоке ВХР и низкогорного рельефа на севере и западе определяет основное направление стока от окраинных районов к его центру. Более 90% всего количества рек относится к бассейну оз.Балкаш, остальные - к бассейну Алакольской группы озер. Многие реки, не доходя до озер, теряются в песках.

На БА ВХР насчитывается более 52600 рек и временных водотоков. По территориально - бассейновой принадлежности и строению гидрографической сети, рассматриваемая территория подразделятся на районы. Сведения о количестве рек и их протяженности по районам приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Сведения о количестве рек БА ВХР Градация водотоков Общее % от общего Произведено Количество водотоков, по длине, количество количества гидрографическое на которых велись или Все реки бассейна озера Балкаш и Алакольской впадины Средние:

501- Как видно из таблицы 1.1, из общего количества 52606 рек 2492 водотока имеют длину более 10 км. Их общая протяженность 59947 км, что в процентном отношении составляет соответственно 4,7% общего количества рек и 43,7% их общей длины [1, с.38].

Наиболее значительными реками БА ВХР являются Иле, Каратал, Аксу, Лепсы, Тентек, Эмель, Аягуз, Баканас. Самая большая из них р.Иле.

Река Иле является главной водной артерией Балкаш-Алакольской впадины.

Бассейн р.Иле составляет около 75% водосбора оз. Балкаш. Река берет начало в Центральном Тянь-Шане двумя составляющими - Текес и Кунгес. Длина реки 438 км, площадь водосбора 28 100 км2 (в пределах Республики Казахстан соответственно 218 км и 4250 км2). Основная стокоформирующая часть бассейна р.Иле расположена в пределах Китая, где водосбор имеет достаточно развитую гидрографическую сеть. Кроме того, к бассейну р.Иле относятся еще множество мелких рек, стекающих со склонов хребта Кетмень и Шу – Илийских гор в левобережной части и низкогорных отрогов Жунгарского Алатау в правобережной, а также целая система маловодных периодически действующих водотоков, образующих довольно густую сеть у подножия гор, где они берут начало. Большинство этих малых рек летом пересыхает и ни один из водотоков не достигает русла р.Иле. После выхода из Капшагайского ущелья река несет свои воды по пустынной Прибалкашской равнине к озеру Балкаш где, разбившись на многочисленные рукава, заканчивается обширной дельтой [1, с.33].

Основная стокоформирующая часть бассейна р. Иле расположена в пределах Китая, где водосбор имеет достаточно развитую гидрографическую сеть.

Значительно реже гидрографическая сеть в средней и нижней частях территории бассейна, где большие пространства полностью лишены поверхностного стока. Активной является лишь левобережная часть бассейна, где в направлении русла р. Иле со склонов Тянь-Шаня стекает множество горных рек. Но и здесь, не смотря на наличие таких крупных притоков как Шарын и Шилик, водность реки увеличивается незначительно.

В работе Б.Д.Зайкова [26] реки БА ВХР относятся к группам рек с весенним половодьем и половодьем в теплую часть года. В зависимости от характера половодья и размера стока эти группы делятся еще на ряд типов.

Реки равнинной части рассматриваемой территории относятся к группе рек с весенним половодьем, выделяя из указанной группы так называемый «Казахстанский тип». Он отличается исключительно резким и высоким половодьем и низким, до полного пересыхания рек, стоком в остальное время года. Сюда относятся в основном реки северной части оз. Балкаш.

Реки горных районов БА ВХР относятся к группе рек с половодьем в теплую часть года, выделяя из этой группы «Тянь-Шанский». Этот тип отличается растянутым гребенчатым половодьем и высоким стоком. Питание рек ледниковое.

Рассмотренная типизация рек учитывает лишь основные, наиболее характерные черты водного режима рек исследуемой территории. Более подробная классификация горных районов по типам питания приводится в работе В.Л.Щульца [11, с.161-169].

По классификации В.Л.Щульца, принятой в данной работе, в БА ВХР выделяются четыре типа рек. Эти типы приводятся в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Классификация рек по В.Л. Шульцу

WIII VI

Реки снеговоV, VI ледникового питания Реки снегового Реки снеговоIII, IV, V дождевого питания Реки, относящиеся по условиям питания к различным типам, отличаются временем наступления и продолжительностью половодья и межени, максимума и минимума и т.д.

Так, на реках ледниково-снегового питания половодье начинается во второй половине апреля, иногда в мае и заканчивается в октябре [27]. Несмотря на то, что в этот период проходит основной объем стока рек, именно водность этого периода лимитирует оросительную способность рек и определяет возможные размеры и водообеспеченность орошаемых площадей.

Половодье на реках снегово-ледникового типа питания начинается в марте или в начале апреля и заканчивается в сентябре и редко – в начале октября. За время половодья проходит 75-85 % годового стока. В отличие от рек первого типа, здесь весной нарастание волны половодья происходит значительно быстрее, чем спад, т.е. продолжительность фазы подъема заметно короче, чем спада.

Реки снегового питания. Сюда относится подавляющее большинство рек Казахстана. Половодье на этих реках начинается в марте-апреле и заканчивается большой частью в июле-августе. Они отличаются ранним прохождением и резкими колебаниями гребня половодья, значительными колебаниями годового стока. Такие реки есть на всей территории республики.

Реки снегово-дождевого питания – это реки, берущие начало с самых нижних ярусов гор и низких гор. Такие реки распространены почти по всей территории горных районов. Половодье на реках этого типа начинается в феврале или начале марта, заканчивается большой частью в июне-июле и реже в мае [24, с.3-10]. Особенностью в питании этих рек, по сравнению с реками другого типа питания, является то, что жидкие осадки принимают наибольшее участие в формировании стока и в течение коротких отрезков времени приходит огромное количество воды. Примером может служить р. Иле.

Из характеристики водного режима рек следует:

- реки, питающиеся талыми водами вечных снегов и ледников, благоприятны для орошения, так как они отличаются наибольшим стоком в июле-августе, как раз тогда, когда на орошаемых полях наблюдается наибольшая потребность в воде. Сюда относятся реки ледниково-снегового и снегово-ледникового питания.

- реки, питающиеся талыми водами сезонных снегов и жидких осадков, менее благоприятны для использования при орошении, так как основной объем воды этих рек проходит в не вегетационный период. Сюда можно отнести реки снегового и снегово-дождевого типа питания.

1.2.3 Гидрологический режим рек БА ВХР Не претендуя на полный охват и детальное рассмотрение всех вопросов, касающихся режима стока рек БА ВХР, здесь ставится узкая цель, а именно освещение некоторых особенностей гидрологического режима рек, которые представляют интерес с точки зрения осуществления водохозяйственных мероприятий. С учетом изложенного, для речной сети данного бассейна, важно отметить следующие особенности:

1. Неравномерное распределение речной сети и стока по территории республики. Сравнительно густую речную сеть имеют богатые влагой горные районы. Сюда относятся горы рассматриваемой территории и некоторые наиболее возвышенные места. Здесь не только зарождается сама речная сеть, но и формируется сток (рисунок 1) [27, с.90-95].

Равнинная территория БА ВХР имеет разреженную сеть, а в отдельных частях не имеет ее совсем. Так, речной сети нет или она совсем отсутствует на огромных пустынных пространствах: Южного побережья оз. Балкаш до предгорий Тянь-Шанья и Джунгарского Алатау.

Средняя густота речной сети в горных районах составляет 0,2-0,4 км/км2, а в отдельных районах она достигает 0,7-0,9 км/км2. На равнинной же части БА ВХР речная сеть редкая. Например, в бассейнах рек Северного Прибалкашье она колеблется от 0,1 до 0,025 км/км2. Соответственно речной сети, неравномерно распределен и сток [28].

2. Неравномерное распределение стока как внутри года, так и многолетнем разрезе. Отличительной особенностью гидрогеологического режима рек равнинной части БА ВХР является чрезвычайно быстрое прохождение половодья. Паводковый период здесь весьма короткий составляет для не больших рек от нескольких суток до 2-3 недель, а для рек более крупных - до 1…1,5 месяцев и редко больше. За это время проходит до 80-90 % всего годового стока [27, с.90-95]. Колебания среднегодовых объемов по годам так же велики.

3. Отсутствие постоянного поверхностного стока по наличию и продолжительности, все реки БА ВХР можно разделить на три группы:

- реки с постоянным стоком;

- реки, разбивающиеся на плесы (после прохождения половодья);

- реки, полностью пересыхающие на всем своем протяжении.

4. Общая маловодность, в особенности рек равнинной территории исследуемого района. Если взглянуть на средний модуль стока рек, можно заметить, что отсутствует полная изолиния стока в этой части. Годовой сток здесь очень мал, модули падают от 0,5 до 0,0 л/с с 1 км2.

5. Наличие большого количества мелкой речной сети. Сюда входят огромное количество малых рек, логов и притоков протяженностью менее км. Их насчитывают около 32 тыс. [27, с.90-95].

Одним из основных водохозяйственных мероприятий, учитывающих указанные специфические черты речной сети и их эффективное использование для водообеспечения отраслей экономики, является регулирование стока рек.

1.2.4 Гидрологическая изученность рек территории Гидрологическая изученность рек БА ВХР обобщена в монографии «Ресурсы поверхностных вод СССР», на основе справочника «Основные гидрологические характеристики» [29], где из 463 гидропостов для обобщения в монографии использовались данные 201 гидропоста, а данные гидропостов в работе не использовались по различным причинам. Например, посты бывшего Министерства мелиорации и водного хозяйства КазССР, данные по которым имеются лишь за вегетационный период (апрель-сентябрь), другие же посты расположены на магистральных каналах.

Таким образом, продолжительность наблюдений на отдельных постах (створах) колеблется от 1 до 56 лет (таблица 1.3), при этом наиболее продолжительный ряд наблюдений на р. Иле, в 37 км ниже рабочего поселка Иле (1911-1956).

Таблица 1.3 – Распределение пунктов по продолжительности наблюдений за стоком бассейн р. Аягуз Тарбагатай Алатау Из таблицы 1.3 видно, что к наименее изученным районам относятся Северное Прибалкашье и северо-восточные склоны Шу-Илийских гор [1, с.87].

После 1966 года «Основные гидрологические характеристики», т. 13, выпуски 1 и 2 изданы в 1977 г. за 1965-1970 гг., а последующие накопленные материалы наблюдений над режимом стока рек приводятся в «Гидрологических ежегодниках». В связи с этим, в исследуемом створе на р. Иле в 37 км ниже рабочего поселка среднегодовые и среднемесячные расходы воды продлены до 2006 года (Приложение 1).

Из анализа отмеченных монографий видно, что гидрологические посты, в основном расположены на более крупных реках, например, на реке Иле. Малые реки, из которых главным образом состоит гидрографическая сеть территории БА ВХР, стационарными наблюдениями мало изучены.

Таким образом, характерной особенностью изученности стока рек рассматриваемой территории, является кратковременность наблюдений на подавляющем большинстве гидрологических постов. Продолжительность ряда наблюдений определяет выбор метода (балансового, вероятностного и т.д.) расчета водохозяйственных параметров при регулировании стока.

рассматриваемой территории 1.3.1 Норма годового стока Одной из основных расчетных характеристик речного стока является средняя многолетняя величина (норма) годового стока, которая служит одним из исходных параметров при решении вопросов водохозяйственного и водноэнергетического проектирования.

Определение нормы стока для большинства рек БА ВХР связано со значительными трудностями. Они обусловлены сложностью и разнообразием природных условий рассматриваемой территории и кратковременностью наблюдений за стоком.

Приемы установления нормы годового стока зависят от типа питания рек, степени изученности и от требуемой отчетности расчетов.

Ниже приводятся средние многолетние расходы воды за разные периоды р.

Иле и их относительные отклонения в процентах от нормы годового стока за весь период наблюдений (таблица 1.4).

Таблица 1.4 – Средние многолетние расходы воды р. Иле в 37 км ниже рабочего поселка Расчетный период расчетном периоде (Qср), м /с Анализ таблицы 1.4 показывает, что на горных реках республики, например р.Иле, в питании которых существенное значение имеют талые воды вечных снегов и ледников ( 1), средние величины за расчетный период близки к средним многолетним величинам и их можно получить при использовании данных за сравнительно короткий (20-25 лет) период наблюдений при коэффициенте изменчивости годового стока СV 0,3, что подтверждает выводы, сделанные в работе [11, с. 105, 106, 161-169] и др.

Поэтому, имея ввиду необходимость обеспечения вычисления нормы годового стока с нормативной точностью (средняя квадратическая ошибка не более ±10%), а также то, что рассматриваемая р. Иле имеет ряды наблюдений около 100 лет, норма годового стока вычислялась за имеющийся ряд наблюдений. Учитывая изложенное, средняя многолетняя величина (норма годового стока) находилась в соответствии с действующими справочными и нормативными документами [30].

Норма годового стока при наличии гидрометрических данных установлена как среднее арифметическое значение ряда наблюдений, т.е.:

где Qi – средний годовой расход с порядковым номером в ряду наблюдений, м3/c;

n – число лет гидрометрических наблюдений.

Средняя квадратическая ошибка нормы годового стока вычислялась согласно рекомендациям [31]:

где Q – относительная средняя квадратическая ошибка средней многолетней величины ряда;

Сv – изменчивость годового стока;

r – коэффициент корреляции между стоками смежных лет.

Длина ряда считается достаточной для определения Q0, если 10% [30, с. 2].

1.3.2 Изменчивость годового стока Другой важной характеристикой речного стока является его изменчивость.

Изменчивость речного стока обусловливается изменениями метеорологических условий стока, при условии неизменности факторов подстилающей поверхности. В условиях континентального климата Казахстана количество осадков, характер их выпадения, температурный и ветровой режимы из года в год резко меняются.

Отмеченные гидрометеорологические особенности рассматриваемой территории имеют чрезвычайно высокую изменчивость годовых стоков в многолетнем разрезе. Как было показано выше, нередки случаи превышений стока многоводного года над стоком маловодного года в десятки и более раз.

Величина коэффициента изменчивости годового стока для рек рассматриваемой территории, по сравнению с водотоками других ВХБ, является наиболее высокой. Например, р. Нарсай у пост. Марганец коэффициент вариации равен 1,17; р. Сарыбулак у зим. Сарыкамыс и р. Коктас у с. Мынлы - коэффициенты изменчивости составляют 1,56 и т.д.

Таким образом, коэффициент вариации среднегодовых расходов может быть установлен [30, с. 3]:

где а1, а2, а3….а6 – эмпирические параметры, устанавливаемые из СниП 2.01.14.83 [30, с. 19].

- смещенный коэффициент изменчивости годового стока, определяемый:

где ki - модульный коэффициент.

устанавливается по следующей формуле [31, с. 77-79]:

Если C 10%, то считается ряд достаточным для подсчета СV;

Если C 10%, то считается ряд недостаточным для вычисления СV;



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:

«Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Иркутский государственный университет БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ А. В. ЛИШТВА ЛИХЕНОЛОГИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ УДК 582.29 ББК 28.591 Л67 Печатается по решению ученого совета биолого-почвенного факультета Иркутского государственного университета Рецензенты: канд. биол. наук, доц. каф. ботаники и генетики ИГУ Т. М. Янчук; канд. биол. наук, доц. каф. биологии ИГПУ Е. Н. Максимова Лиштва А. В. Лихенология : учеб.-метод. пособие / А. В. Лиштва. –...»

«УДК 632. 954: 631.417 Куликова Наталья Александровна СВЯЗЫВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И ДЕТОКСИЦИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ ПО ОТНОШЕНИЮ К АТРАЗИНУ (Специальность 03.00.27-почвоведение) Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научные руководители: кандидат биологических наук, доцент Г.Ф. Лебедева кандидат химических наук, старший научный сотрудник И.В. Перминова...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА (СЛИ) Кафедра воспроизводства лесных ресурсов БОТАНИКА Сборник описаний лабораторных работ для студентов направления бакалавриата 250700.62 Ландшафтная архитектура всех форм обучения Самостоятельное учебное...»

«ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ, СТАТИСТИКА И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ББК 65.9 (2) 32 ВЛИЯНИЕ КРИЗИСНОЙ СИТУАЦИИ В ЭКОНОМИКЕ НА ПОЛОЖЕНИЕ СРЕДНЕГО КЛАССА Пятова Ольга Федоровна, канд. экон. наук, доцент кафедры Статистика и экономический анализ ФГОУ ВПО Самарская государственная сельскохозяйственная академия. 446442, Самарская обл., п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2. Тел.: 8(84663)46-4-48. Ключевые слова: средний класс, среднедушевые доходы, медианный доход. В статье представлено отличие...»

«БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (АЗЕРБАЙДЖАН) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОЛДОВЫ (МОЛДОВА) ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ЯНКИ КУПАЛЫ (БЕЛАРУСЬ) ЕВРАЗИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Л.М. ГУМИЛЕВА (КАЗАХСТАН) ИНСТИТУТ ПСИХОТЕРАПИИ И ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ (ГЕРМАНИЯ) КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. АЛЬ-ФАРАБИ (КАЗАХСТАН) КАЛМЫЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (РОССИЯ) КИЕВСКИЙ СЛАВИСТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (УКРАИНА) МИНСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ (БЕЛАРУСЬ)...»

«3 УДК:32.3(470+571)(082) ББК: 66.3 (2 Рос)я43. Р45 Реформа 1861 г. и современность: 150 лет со дня отмены крепостного права в России. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научнопрактической конференции, Саратов, СГУ, 15 февраля 2011 г. Ответственный редактор – д-р полит. наук, профессор А.А. Вилков. Саратов: Издательский центр Наука. 2011. - 179 с. ISBN Сборник посвящен исследованию места и роли крепостничества в российской политической истории, особенностям его отмены и...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ, ИНФОРМАЦИИ И БИЗНЕСА С.И. КВАШНИНА, Н.А. ФЕДОТОВА ОСНОВЫ БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДНЕВНОЙ И ЗАОЧНОЙ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по высшему образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 013400 Природопользование дневного и заочного отделений Ухта 2003 УДК: 57 (075.8) ББК: 28я7 К Квашнина С.И., Федотова Н.А....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В. В. КУЗНЕЦОВ, В. В. ВАХОВСКИЙ, И. С. БОЛЬШУХИНА ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ В РОССИИ И УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Ульяновск 2010 1 УДК 338.27 (075) ББК 65.23 7 К 89 Рецензенты: кафедра Частная зоотехника и технология животноводства Ульяновской государственной сельскохозяйственной...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР Ботанический институт им. В. Л. Комарова Н.С.ГОЛУБКОВА Лишайники семейства Acarosporaceae Zahlbr. в СССР Ответственный редактор чл. -кор. АН ЭССР X. X. Трасс Ленинград „НАУКА Ленинградское отделение 1988 УДУ. 581.9:582:29 Голубкова Н. С. Лишайники семейства Acarosporaceae Zahlbr. в СССР. -Л.: Наука, 1988. - 134 с. Первая в лихенологической литературе наиболее полная сводка по лишайникам семейства Acarosporaceae Zahlbr., произрастающим на территории СССР. Даны диагнозы...»

«ЕСМУХАНБЕТОВ ДАНИЯР НУРИДИНОВИЧ Продуктивно-биологические качества алтайских маралов в Заилийском Алатау (Северный Тянь-Шань) 06.02.09 – звероводство и охотоведение диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель : д.б.н. В.О. Саловаров Иркутск, 2013 ВВЕДЕНИЕ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.2....»

«ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 378:331.363(476) РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ВСТУПИТЕЛЬНОЙ КОМПАНИИ – ЗАЛОГ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ Пестис В.К. УО Гродненский государственный аграрный университет г. Гродно, Республика Беларусь Известно, что важнейшей задачей ВУЗа является подготовка высококвалифицированного специалиста, способного работать в современных условиях хозяйствования. Опыт передовых хозяйств республики показывает, что без новейших технологий, современной техники, высокопродуктивных...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ Забайкальский аграрный институт – филиал ФГОУ ВПО Иркутская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра экономики ПСИХОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС для студентов, обучающихся по специальностям: 080502 – Экономика и управление на предприятии (в агропромышленном комплексе) 080109 – Бухгалтерский учет, анализ и аудит Составитель: Доцент, к.с.-х.н, социальный психолог А.В. Болтян Чита 2011 2 УДК ББК Учебно-методический комплекс...»

«Администрация Алтайского края Международный координационный совет Наш общий дом – Алтай Алтайский государственный университет Факультет политических наук Кафедра политологии Институт философии и права СО РАН Алтайский государственный технический университет Международная кафедра ЮНЕСКО Алтайский государственный аграрный университет Кафедра философии Алтайский краевой общественный фонд Алтай – 21 век Российский гуманитарный научный фонд ЕВРАЗИЙСТВО: теоретический потенциал и практические...»

«В.А. АНАНЬЕВ ПАЛЕОБОТАНИКА И ФИТОСТРАТИГРАФИЯ ВЕРХНЕГО ДЕВОНА И НИЖНЕГО КАРБОНА СРЕДНЕЙ СИБИРИ Сборник научных трудов Москва 2014 УДК 561 ББК 26.323 А 06 В.А. Ананьев Палеоботаника и фитостратиграфия верхнего девона и нижнего карбона Средней Сибири: Сборник научных трудов. – М.: ГЕОС, 2014. – 86 с. ISBN 978-5-89118-646-0 В электронную книгу вошли статьи известного палеоботаника В.А. Ананьева, опубликованные в разных изданиях в 1973–2009 годы. Они посвящены палеоботаническому обоснованию...»

«А. П. Чёрный МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЗЕМЕЛЬ ВЛАДИМИРСКОЙ ГУБЕРНИИ Том 13 Переславский уезд Выпуск 1 Естественно-историческая часть Москва 2004 ББК 40.3(2Рос-4Яр) Ч 49 Издание подготовлено ПКИ — Переславской Краеведческой Инициативой. Редактор А. Ю. Фоменко. В основе переиздания — книга, изданная Оценочно-экономическим отделением Владимирской губернской земской управы в 1907 г. Чёрный А. П. Ч 49 Материалы для оценки земель Владимирской губернии / А. П. Чёрный. — М.: MelanarЁ, 2004. — Т. 13:...»

«Фонд развития юридической наук и Материалы МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ РАЗВИТИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРАВОВОГО ГОСУДАРСТВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ (г. Санкт-Петербург, 23 февраля) г. Санкт-Петербург – 2013 © Фонд развития юридической науки УДК 34 ББК Х67(Рус) ISSN: 0869-1243 РАЗВИТИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРАВОВОГО Материалы ГОСУДАРСТВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ: Международной Конференции, г. Санкт-Петербург, 23 февраля 2013 г., Фонд развития юридической науки. - 64 стр. Тираж 300 шт....»

«А. Г. Б Р О И Д О ЗАДАЧНИК ПО О Б Щ Е Й МЕТЕОРОЛОГИИ ЧАСТЬ I Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов гидрометеорологических институтов и университетов БИБЛИОТЕКА Л. ни; г адского Гидрометеорологического Института ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО Л Е Н И Н Г Р А Д • 1970 УДК 551.5(076.1) В задачник включены задачи, охватывающие материал первой части курса общей метеорологии....»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Отделение биологических наук Радиобиологическое общество Научный совет по радиобиологии МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ АКАДЕМИЙ НАУК МЕЖДУНАРОДНЫЙ СОЮЗ РАДИОЭКОЛОГИИ VI СЪЕЗД ПО РАДИАЦИОННЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Т О М II (секции VIII–XIV) Москва 25–28 октября 2010 года ББК 20.18 Р 15 ОРГАНИЗАЦИЯ-СПОНСОР Российский фонд фундаментальных исследований ОРГАНИЗАТОРЫ СЪЕЗДА:...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК СИБИРСКОЕ РЕГИОНАЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВО ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ МЯСНОГО СКОТОВОДСТВА И КОРМОПРОИЗВОДСТВА В СИБИРИ Материалы научной сессии (19-21 июня 2013 г.) Тюмень 2013 УДК 636.2:633.2.002.2 (571.1/5) (063) С 83 Стратегия развития мясного скотоводства и кормопроизводства в Сибири: Материалы научной сессии (Тюмень, 20-21 июня 2013 г.)/ Российская академия сельскохозяйственных наук, Сибирское региональное отделение,...»

«Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина В.Ю.Джамеев В.В.Жмурко А.М.Самойлов Молекулярные МехАнизМы нАСлеДоВАния Учебное пособие Харьков 2011 УДК 577.2 ББК 28.070 Д 40 Рецензенты: зав. кафедрой биохимии Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина, доктор биологических наук, профессор Перский Е. Э.; зав. кафедрой экологии и биотехнологии Харьковского национального аграрного университета имени В. В....»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.