ВВЕДЕНИЕ 3
1 Характеристика бассейна реки Вилюй 5
1.1 Физико-географическое описание бассейна 5
1.1.1 Административное положение 5
1.1.2 Геологическое строение и рельеф 6
1.1.3 Мерзлая зона 8
1.1.4 Почвы 9
1.1.5 Растительность 10
1.1.6 Климат 10
1.2 Гидрография и гидрологическая изученность 13
1.3 Основные сведения о водохранилищах и гидротехнических
сооружениях 19
2 Водный режим реки Вилюй 22
2.1 Особенности водного режима р. Вилюй 22
2.2 Годовой сток и его внутригодовое распределение 22
2.3 Максимальный сток весеннего половодья и дождевых паводков 23
2.4 Минимальный сток 25
3 Расчет сезонных дефицитов стока реки Вилюй в створе Вилюйской ГЭС . 28
3.1 Задачи и методика расчета дефицита стока 28
3.1.1 Расчет в реальных границах меженного периода 29
3.1.2 Расчет в постоянных границах меженного периода 32
3.2 Характеристика исходных данных 34
3.3 Расчет значений дефицита в фактических границах дефицитного
периода 38
3.4 Расчет значений дефицита в жестких границах дефицитного периода . 47
4 Анализ результатов оценки сезонных дефицитов стока 51
4.1 Изменение величины сезонных дефицитов стока от расчетных
параметров 51
4.2 Оценка погрешности расчета сезонного дефицита стока обобщенным
методом 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 58
Выпускная бакалаврская работа посвящена оценке естественного стока рек в маловодной период года. Жизнь человека неразрывно связана с использованием водных ресурсов, однако для этого не везде существуют благоприятные условия, так как малые величины стока в меженный период лимитируют водопотребление.
Недостаток фактического естественного стока реки в маловодный период по отношению к некоторому требуемому (пороговому) значению стока называется дефицитом стока.
Оценка величины дефицита стока используется в практике водохозяйственного проектирования для определения полезного объема водохранилища, обеспечивающего сезонное регулирование стока и повышение стока рек в маловодный период до величины, требуемой для организации устойчивого водопользования.
Существует несколько способов расчета дефицитов стока. Основным является метод оценки дефицитов по данным о стоке реки за многолетний период, где границы меженного периода определяются для каждого года индивидуально. Есть и упрощенные способы, наиболее распространенный - метод, предложенный Крицким и Менкелем, где границы маловодного периода устанавливаются одинаковыми для всех лет.
В задачи выпускной работы входит оценка возможных погрешностей расчета дефицитного стока по обобщенной методике Крицкого - Менкеля по сравнению с величинами, рассчитанными основным методом. Оценка производится на примере стока реки Вилюй в створе плотины Вилюйского водохранилища (пос. Чернышевский).
В первой главе приведены характеристики бассейна реки Вилюй, которые включают физико-географическое описание водосбора, гидрографию и гидрологическую изученность территории, а также сведения о Вилюйском водохранилище.
Вторая глава посвящена водному режиму реки Вилюй. Здесь рассматриваются его особенности и такие характеристики, как годовой сток и его распределение, максимальный и минимальный сток.
В третьей главе производится основной расчет дефицитов двумя предложенными способами.
В четвертой главе анализируются результаты расчетов и решается задача дипломной работы - оценка значений сезонных дефицитов стока, рассчитанных обобщенным методом. В итоге можно сделать вывод о том, подходит ли эта методика для данных условий формирования стока и характеристик водного режима.
В ходе исследования сделан анализ особенностей внутригодового распределения стока реки Вилюй в створе плотины Вилюйского водохранилища (поселок Чернышевский). Главная особенность состоит в выраженном весеннем половодье, продолжающемся 2 - 3 месяца (с мая по июль) и устойчивой межени, которая наиболее ярко выражена в зимний период с ноября по апрель. Сток весеннего половодья составляет 75 - 80 % от годового, сток меженного периода в целом составляет 5 - 15 %, а сток только зимней межени - всего 1 - 1,5 %.
Задача работы состояла в сравнении методов оценки сезонных дефицитов стока, применяемых для определения полезного объема водохранилищ. Расчеты производились на примере реки Вилюй в створе пос. Чернышевский. По данным о среднемесячных естественных расходов воды за многолетний период с 1926 по 2007 гг. продолжительностью 81 год.
Обеспеченные значения дефицитов стока были рассчитаны двумя способами: детальным и упрощенным.
Детальный способ рассматривался как основной и более точный, относительно которого оценивалась погрешность упрощенного метода. Однако его отличает гораздо большая трудоемкость.
Упрощенный способ, который называется обобщенным, не учитывает реальную длину маловодного периода, а устанавливает постоянные жесткие границы для всех лет. Этот метод не требует анализа большого количества данных, что сокращает время расчета, но сделанные допущения приводят к погрешностям вычислений.
Вычисления производились для девяти различных значений гарантированного расхода в диапазоне от 0,1- Qrog до 0,9-Qrog и шести значений расчетной обеспеченности (P = 75; 80; 90; 95; 97; 99 %).
В результате проведенных вычислений установлено:
1) обобщенный метод в целом занижает расчетные объемы дефицитов стока;
2) погрешности зависят от величины гарантированного расхода и значения расчетной обеспеченности;
3) при значениях а > 0,4 относительные ошибки составляют 2 - 5 %, что говорит о возможности использования упрощенного метода;
4) в диапазоне 0,4 < а < 0,9 погрешности уменьшаются с понижением расчетной обеспеченности;
5) выявлена область наименьших погрешностей, не зависящих от расчетных обеспеченностей, при значениях а равных 0,4 - 0,5;
6) погрешности упрощенного метода достигают наибольших значений (20 - 100 %) при малых гарантированных расходах (а < 0,3), особенно при коэффициенте а = 0,2 и обеспеченности 75 - 90 % и при а = 0,1 для всех значений расчетной обеспеченности.
Таким образом, можно сделать вывод, что для условий хорошо выраженного внутригодового распределения стока, аналогичному распределению стока реки Вилюй, обобщенная методика при низких величинах гарантированного расхода дает недопустимо большие погрешности. Это не позволяет рекомендовать ее к использованию для значений а < 0,3. При больших значениях гарантированного расхода упрощенная методика может применяться для расчетов сезонных дефицитов стока и, соответственно, для оценки величины полезного объема водохранилища сезонного регулирования.
