Аннотация
Введение 5
1. Физико-географическое положение бассейна реки Чаи 7
1.1. Географическое положение, рельеф, геология и гидрогеология 8
1.2. Климат 10
1.3. Почвы и растительность 10
1.4. Болота 11
2. Гидрологическая изученность и водный режим рек бассейна Чаи.
2.1. Гидролологическая изученность рек. 11
2.2 Водный режим рек бассейна Чаи. 13
3. Годовой сток рек бассейна Чаи. 14
3.1. Формирование годового стока и его изменчивость под влиянием различных
факторов. 14
3.2. Определение расчетных гидрологических характеристик годового стока при
наличии данных гидрометрических наблюдений. 15
3.3. Определение расчетных гидрологических характеристик годового стока при
недостаточности данных гидрометрических наблюдений. 24
3.4. Определение расчетных гидрологических характеристик годового стока при
отсутствии данных гидрометрических наблюдений. 26
3.5. Сравнение полученных результатов. 30
Заключение 32
Список используемой литературы 33
Приложение 35
Приложение А Ординаты разностных интегральных кривых годового стока рек бассейна Чаи за весь период наблюдений 36
Приложение Б Ординаты разностных интегральных кривых годового стока рек бассейна Чаи за репрезентативный период 44
Приложение В Разностно-интегральные кривые годового стока рек бассейна Чаи за весь период наблюдений 49
Приложение Г Разностно-интегральные кривые годового стока рек бассейна Чаи за репрезентативный период 53
Приложение Д Рассчитанные эмпирические критерии Фишера (Бэм) и Стьюдента (1эм), принятые обеспеченности (F5%) и (t5%) за весь период наблюдений 57
Приложение Е Рассчитанные эмпирические критерии Фишера (Бэм) и Стьюдента (1эм), принятые обеспеченности (F5%) и (t5%) за репрезентативный период 65
Приложение Ж График суммарных интегральных кривых годового стока
за весь период 70
Приложение З График суммарных интегральных кривых годового стока за репрезентативный период 74
Приложение И Оценки параметров кривых распределения годового стока рек бассейна Чаи за весь период наблюдений 78
Приложение К Оценки параметров кривых распределения годового стока рек бассейна Чаи за репрезентативный 88
Приложение Л Ошибки уравнений связи, используемых для восстановления рядов 96
Приложение М Клетчатки вероятностей с построенными аналитическими кривыми обеспеченности и с нанесенными эмпирическими точками для рек бассейна Чаи за весь период наблюдений 97
Приложение Н Клетчатки вероятностей с построенными аналитическими кривыми обеспеченности и с нанесенными эмпирическими точками для рек бассейна Чаи за репрезентативный период 98
Годовой сток относится к категории основных гидрологических характеристик. Он является интегральной характеристикой речного стока и позволяет судить не только о водных ресурсах речных бассейнов и целых регионов, но и степени их увлажненности, о водном балансе различных территорий [14].
СП 33-101-2003 [11] рекомендует в связи с накоплением материалов наблюдений уточнять оценки параметров кривых распределения основных гидрологических характеристик (годового, внутригодового распределения, максимального весеннего половодья и дождевых паводков, минимального стока и др.).
Исследованием годового стока рек бассейна Чаи занимались сотрудники кафедры гидрологии: Штауб А.К., Фащевский Б.В, Земцов В.А., Савичев О.Г. и другие. Обобщение годового стока представлено в «Ресурсы поверхностных вод СССР. Алтай и Западная Сибирь» [3].
Исследования колебаний годового стока во времени и по территории бассейна Чаи позволяют судить о возможности и целесообразности использования вод в народном хозяйстве: проектировании малых прудов для водоснабжения (населения, коммунального хозяйства), для строительства малых гидроэлектростанций и других целей.
Годовой сток является базовой характеристикой при разработке новых методов гидрологических расчетов при отсутствии материалов наблюдений.
Цель работы - годовой сток бассейна реки Чаи.
Для решения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1) дать физико-географическую характеристику бассейну реки Чаи;
2) проанализировать ряды годового стока рек на генетическую и статистическую однородность;
3) выбор репрезентативного ряда ;
4) определить оценки параметров кривых распределения годового стока по репрезентативным периодам;
5) построение кривых обеспеченности, определить годовой стока заданной обеспеченности;
6) определить годовой сток рек при недостаточности и отсутствии материалов наблюдений;
7) Построить зависимости Цср = f (F) и о = f (Q ср);
8) Сравнение полученных результатов производилось по справочнику «Ресурсы поверхностных вод СССР. Алтай и Западная Сибирь» [3].
В первом разделе приведена краткая физико-географическая характеристика бассейна реки Чаи с привлечением современных данных по климату, почвы, растительности, гидрографии.
Второй раздел посвящен гидрологической изученности и водному режиму рек. Что касается гидрологической изученности, то наблюдения проводимые в бассейне реки Чаи в основном приходятся с начала 50-х годов по настоящее время. В настоящее время гидрологическая изученность оставляет желать лучшего, из 14 постов наблюдение проводиться на 6 опорных створах Росгидромета.
В третьем разделе произведен расчет анализ однородности, выбор репрезентативных периодов, оценок параметров при наличии, недостаточности и отсутствии, по полученным параметрам построены аналитические кривые с нанесением эмпирических данным и определен годовой сток заданной обеспеченности. Построены зависимости Рср = f (F) и о = f (Q ср), которые предлагаю использовать для определения годового стока при отсутствии данных. В заключении раздела произвел сравнение полученных параметров годового стока с данными, опубликованными в справочнике «Ресурсы поверхностных» [2].
В работе использовались гидрологические ежегодники, ОГХ, атласы расчетных гидрологических карт. При расчете использована программа Microsoft Excel, для оформления Microsoft Word и Power Point.
Существенную помощь оказал Томский ЦГМС, предоставлением материалов наблюдений.
Гидрологическая изученность бассейна реки Чаи (25000 км2) является недостаточной, гидропосты распределены неравномерно и в настоящее время действуют шесть створов.
Оценка рядов годового стока на статистическую однородность по критериям Фишера и Стьюдента за репрезентативный период (1985- 2016) показала, что ряды однородны по условиям формирования годового стока.
По репрезентативным рядам произведена оценка параметров годового стока и их относительные среднеквадратические ошибки (табл. 12). Для бассейна реки Чаи среднемноголетний модуль годового стока составляет 3 - 6 л/(с*км2), коэффициент вариации от 0,38-0,53, соотношение Cs/Cv = 2.
По полученным оценкам параметров кривых распределения годового стока были построены аналитические кривые с нанесением эмпирических точек (приложение Н), по которым определён годовой сток заданной обеспеченности.
Построенные Q ср = f (F) и о = f (Q ср) предлагаются для определения годового неизученных средних рек (примерно от 2000-25000 км2).
Проведенное сравнение оценок параметров годового стока рек бассейна Чаи с данными опубликованными в «Ресурсы поверхностных вод СССР» [3] показал, что среднемноголетний модули годового стока (норма) определенный по величине выше чем параметры опубликованных ранее. Так для нормы стока составляют 4,5 - 30,0%, а для заданной обеспеченности от 11-37 %, кроме створа р. Бакчар - с. Гореловка, где для высокой обеспеченности получились заниженные значения. Что касается коэффициента вариации, то для 4 рек получилось заниженное значение от 2,5- 28 %, и только для 2 створов завышенные.