Flussfluss: Definition und seine Eigenschaften. Suchergebnisse für „durchschnittlicher jährlicher Durchfluss“
Der Durchfluss einer bestimmten Landfläche wird anhand der folgenden Indikatoren gemessen:
- Wasserdurchfluss – die Wassermenge, die pro Zeiteinheit durch den belebten Abschnitt des Flusses fließt. Sie wird üblicherweise in m3/s ausgedrückt. Die durchschnittlichen täglichen Wasserdurchflüsse ermöglichen die Bestimmung der maximalen und minimalen Wasserdurchflüsse sowie der Wasserdurchflussmenge pro Jahr aus der Einzugsgebietsfläche. Jährlicher Durchfluss - 3787 km und - 270 km3;
- Ablaufmodul. Dabei handelt es sich um die Wassermenge in Litern, die pro Sekunde aus einer Fläche von 1 km2 fließt. Sie wird berechnet, indem der Abfluss durch die Fläche des Flusseinzugsgebiets dividiert wird. Die Tundra und Flüsse haben das größte Modul;
- Abflusskoeffizient. Es zeigt an, wie viel Prozent des Niederschlags in Flüsse fließen. Flüsse in der Tundra und in Waldgebieten weisen den höchsten Koeffizienten auf (60-80 %), während er in Flüssen in den Regionen sehr niedrig ist (-4 %).
Abfluss trägt loses Gestein in Flüsse – Produkte. Darüber hinaus sind Flüsse aufgrund ihrer (zerstörerischen) Arbeit auch ein Lieferant von nicht konsolidiertem Wasser. In diesem Fall entsteht ein fester Abfluss – eine Masse aus am Boden entlanggezogenen Schwebstoffen und gelösten Stoffen. Ihre Anzahl hängt von der Energie des fließenden Wassers und der Erosionsbeständigkeit der Gesteine ab. Fester Abfluss wird in Schwebe- und Bodenabfluss unterteilt, dieses Konzept ist jedoch bedingt, da sich bei einer Änderung der Fließgeschwindigkeit eine Kategorie schnell in eine andere umwandeln kann. Bei hoher Geschwindigkeit kann sich der feste Bodenabfluss in einer Schicht von bis zu mehreren zehn Zentimetern Dicke bewegen. Ihre Bewegungen erfolgen sehr ungleichmäßig, da sich die Geschwindigkeit am Boden stark ändert. Daher können sich am Grund des Flusses Sand und Rillen bilden, die die Navigation erschweren. Die Trübung des Flusses hängt von dem Wert ab, der wiederum die Intensität der Erosionsaktivität charakterisiert Flussbecken. In großen Flusssystemen wird der Feststoffabfluss in mehreren zehn Millionen Tonnen pro Jahr gemessen. Beispielsweise beträgt der Fluss erhöhter Sedimente des Amu Darya 94 Millionen Tonnen pro Jahr, der Wolga beträgt 25 Millionen Tonnen pro Jahr, - 15 Millionen Tonnen pro Jahr, - 6 Millionen Tonnen pro Jahr, - 1500 Millionen Tonnen pro Jahr, - 450 Millionen Tonnen pro Jahr, Nil - 62 Millionen Tonnen pro Jahr.
Abflusswert hängt von einer Reihe von Faktoren ab:
- zunächst einmal von . Je mehr Niederschlag und je weniger Verdunstung, desto größer der Abfluss und umgekehrt. Die Abflussmenge hängt von der Form des Niederschlags und seiner zeitlichen Verteilung ab. Regen von heiß Sommerzeit führt zu weniger Abfluss als im kühlen Herbst, da die Verdunstung sehr hoch ist. Winterniederschläge in Form von Schnee sorgen in den kalten Monaten nicht für Oberflächenabfluss; sie konzentrieren sich auf die kurze Zeit der Frühjahrsüberschwemmungen. Bei einer gleichmäßigen Niederschlagsverteilung über das ganze Jahr erfolgt der Abfluss gleichmäßig und plötzlich saisonale Veränderungen Die Niederschlagsmenge und die Verdunstung verursachen eine ungleichmäßige Strömung. Bei längerem Regen versickert der Niederschlag stärker im Boden als bei starkem Regen;
- aus der Gegend. Wenn Massen an Berghängen aufsteigen, kühlen sie sich ab, wenn sie auf kältere Schichten und Wasserdampf treffen, sodass hier die Niederschlagsmenge zunimmt. Bereits aus kleineren Erhebungen ist die Strömung größer als aus den angrenzenden. So beträgt der Abflussmodul im Valdai-Hochland 12 und im angrenzenden Tiefland nur 6. Das Abflussvolumen in den Bergen ist noch größer, der Abflussmodul liegt hier zwischen 25 und 75. Der Wassergehalt von Gebirgsflüssen, in Neben der Zunahme der Niederschläge mit der Höhe wird auch eine Abnahme der Verdunstung in den Bergen aufgrund der Absenkung und Steilheit der Hänge beeinflusst. Wasser fließt schnell aus Hoch- und Berggebieten und langsam aus Tieflandgebieten. Aus diesen Gründen haben Tieflandflüsse ein einheitlicheres Regime (siehe Flüsse), während Gebirgsflüsse empfindlich und heftig darauf reagieren;
- aus der Hülle. In Gebieten mit übermäßiger Bodenfeuchtigkeit am meisten Jahre sind mit Wasser gesättigt und geben es an die Flüsse ab. In Gebieten mit unzureichender Feuchtigkeit während der Schneeschmelze können die Böden das gesamte Schmelzwasser aufnehmen, sodass die Strömung in diesen Gebieten schwach ist;
- aus der Vegetationsdecke. Untersuchungen der letzten Jahre im Zusammenhang mit der Bepflanzung von Waldgürteln weisen auf deren positive Wirkung auf den Abfluss hin, da dieser in Waldgebieten größer ist als in Steppengebieten;
- vom Einfluss. Es unterscheidet sich in Bereichen mit überschüssiger und unzureichender Feuchtigkeit. Die Sümpfe regulieren den Fluss und haben in der Zone einen negativen Einfluss: Sie absorbieren Oberflächenwasser und verdunsten es in die Atmosphäre, wodurch sowohl der Oberflächen- als auch der Untergrundfluss gestört werden.
- aus großen fließenden Seen. Sie sind ein starker Durchflussregler, obwohl ihre Wirkung lokal ist.
Von Oben Kurzübersicht Faktoren, die den Abfluss beeinflussen, folgt daraus, dass sein Wert historisch variabel ist.
In der Zone mit dem größten Abfluss beträgt der Maximalwert seines Moduls hier 1500 mm pro Jahr und der Minimalwert etwa 500 mm pro Jahr. Dabei verteilt sich der Abfluss gleichmäßig über die Zeit. Der größte jährliche Durchfluss in .
Die Zone mit minimalem Durchfluss sind die subpolaren Breiten der nördlichen Hemisphäre und umfassen . Der maximale Wert des Abflussmoduls beträgt hier 200 mm pro Jahr oder weniger und größte Zahl es kommt im Frühling und Sommer vor.
In den Polarregionen kommt es zu Abflüssen; die Wasserschichtdicke beträgt ca. 80 mm bzw. 180 mm.
Auf jedem Kontinent gibt es Gebiete, aus denen die Strömung nicht ins Meer, sondern in Binnengewässer – Seen – geleitet wird. Solche Gebiete werden Gebiete mit innerer Entwässerung oder entwässerungsfreie Gebiete genannt. Die Bildung dieser Gebiete ist mit Niederschlägen sowie mit der Entfernung der Binnengebiete vom Meer verbunden. Die größten Gebiete abflussloser Regionen liegen in (40 % der Gesamtfläche des Kontinents) und (29 % der Gesamtfläche).
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C v = = = = 0,226.
Der relative quadratische Mittelfehler des langfristigen durchschnittlichen jährlichen Flussabflusses für einen bestimmten Zeitraum ist gleich:
5,65 %
Der relative mittlere quadratische Fehler des Variabilitätskoeffizienten C v bei Bestimmung nach der Momentenmethode ist gleich:
18,12 %.
Die Länge der Reihe gilt als ausreichend, um Q o und C v zu bestimmen, wenn sie 5–10 % und 10–15 % beträgt. Der Wert des durchschnittlichen jährlichen Durchflusses unter dieser Bedingung wird als Durchflussrate bezeichnet. Wenn und (oder) größer als der zulässige Fehler ist, muss die Beobachtungsreihe verlängert werden.
3. Bestimmung der Durchflussmenge bei fehlenden Daten mit der hydrologischen Methode Analogien
Der analoge Fluss wird ausgewählt durch:
– Ähnlichkeit der klimatischen Eigenschaften;
– Synchronizität der Abflussschwankungen im Zeitverlauf;
– Homogenität des Reliefs, der Böden, hydrogeologische Bedingungen, ähnlicher Bedeckungsgrad des Einzugsgebiets mit Wäldern und Sümpfen;
– das Verhältnis der Einzugsgebiete, das sich um nicht mehr als das Zehnfache unterscheiden sollte;
– Fehlen von Faktoren, die den Fluss verzerren (Bau von Staudämmen, Entnahme und Ableitung von Wasser).
Der analoge Fluss muss über einen mehrjährigen Zeitraum hydrometrischer Beobachtungen verfügen, um die Durchflussrate genau zu bestimmen, und über mindestens 6 Jahre paralleler Beobachtungen mit dem untersuchten Fluss.
Jährliche Durchflussmodule des Ucheba-Flusses und seines analogen Flusses Tabelle 5.
| Jahr | M, l/s*km2 | Mann, 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 |
Bild 1.
Diagramm der Beziehung zwischen den durchschnittlichen jährlichen Abflussmodulen des Ucheba-Flusses und seines analogen Flusses
Laut Verbindungsdiagramm beträgt M o 4,9 l/s.km 2
Q O = M o * F;
Variabilitätskoeffizient des Jahresabflusses:
C v = A C va ,
wobei C v der Koeffizient der Abflussvariabilität am Entwurfsstandort ist;
C va – am analogen Flussstandort;
M oa ist der langjährige durchschnittliche Jahresdurchfluss des analogen Flusses;
A ist die Steigung des Verbindungsgraphen.
In unserem Fall:
C v = 0,226; A=1,72; M oa =5,7 l/s*km 2;
Schließlich akzeptieren wir M o =4,9; l / s * km 2, Q O = 163,66 m 3 / s, C v = 0,046.
4. Konstruktion und Überprüfung der jährlichen Abflusswahrscheinlichkeitskurve
Die Arbeit erfordert die Konstruktion einer Kurve der jährlichen Abflussverfügbarkeit unter Verwendung der Gammaverteilungskurve mit drei Parametern. Dazu müssen drei Parameter berechnet werden: Q o – der durchschnittliche langfristige Wert (Norm) des Jahresabflusses, C v und C s des Jahresabflusses.
Verwendung der Berechnungsergebnisse des ersten Teils der Arbeiten für den Fluss. Laba, wir haben Q O = 169,79 m 3 /s, C v = 0,226.
Für einen gegebenen Fluss akzeptieren wir C s =2С v =0,452 mit anschließender Überprüfung.
Die Ordinaten der Kurve werden in Abhängigkeit vom Koeffizienten C v gemäß den von S.N. zusammengestellten Tabellen bestimmt. Kritsky und M.F. Menkel für C s =2С v .Um die Genauigkeit der Kurve zu verbessern, ist es notwendig, Hundertstel von C v zu berücksichtigen und zwischen benachbarten Zahlenspalten zu interpolieren. Tragen Sie die Ordinaten der Angebotskurve in die Tabelle ein.
Koordinaten der theoretischen Angebotskurve. Tabelle 6
| Sicherheit, R% | 0,01 | 0,1 | 1 | 5 | 10 | 25 | 50 | 75 | 90 | 95 | 99 | 99,9 |
| Kurvenkoordinaten (Kr) | 2,22 | 1,96 | 1,67 | 1,45 | 1,33 | 1,16 | 0,98 | 0,82 | 0,69 | 0,59 | 0,51 | – |
Konstruieren Sie eine Angebotskurve auf der Wahrscheinlichkeitsfaser und überprüfen Sie ihre Daten anhand tatsächlicher Beobachtungen. (Abb.2)
Tabelle 7
Daten zum Testen der theoretischen Kurve
| NEIN. | Modulkoeffizienten in absteigender Reihenfolge K | Tatsächliche Sicherheit
P = |
Jahre entsprechend 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 |
Dazu müssen die Modulkoeffizienten der jährlichen Ausgaben in absteigender Reihenfolge angeordnet werden und für jeden von ihnen muss die tatsächliche Bereitstellung anhand der Formel P = berechnet werden, wobei P die in absteigender Reihenfolge angeordnete Bereitstellung eines Mitglieds der Reihe ist ;
m – Seriennummer des Serienmitglieds;
n ist die Anzahl der Mitglieder der Reihe.
Wie aus der letzten Grafik ersichtlich ist, mitteln die aufgetragenen Punkte die theoretische Kurve, was bedeutet, dass die Kurve korrekt konstruiert ist und das Verhältnis C s = 2 istC v entspricht der Realität.
Die Berechnung gliedert sich in zwei Teile:
a) intersaisonale Verteilung, die am wichtigsten ist;
b) intrasaisonale Verteilung (nach Monat und Jahrzehnt), erstellt mit einer gewissen Schematisierung.
Die Berechnung erfolgt auf Basis hydrologischer Jahre, d.h. jahrelang, beginnend mit einer Hochwassersaison. Die Saisondaten beginnen für alle Beobachtungsjahre gleich und werden auf den nächsten Monat gerundet. Die Dauer der Hochwassersaison wird so festgelegt, dass die Saisongrenzen das Hochwasser wie in den Jahren mit dem höchsten Wasserstand umfassen früh Beginn und mit dem spätesten Enddatum.
In der Zuordnung kann die Dauer der Saison wie folgt angenommen werden: Frühling-April, Mai, Juni; Sommer-Herbst – Juli, August, September, Oktober, November; Winter – Dezember und Januar, Februar, März nächsten Jahres.
Die Höhe des Abflusses für einzelne Jahreszeiten und Zeiträume wird durch die Höhe der durchschnittlichen monatlichen Ausgaben bestimmt. IN letztes Jahr Die Ausgaben für 3 Monate (I, II, III) des ersten Jahres werden zu den Ausgaben für Dezember hinzugerechnet.
| Berechnung der intrajährlichen Verteilung des Abflusses des Ucheba-Flusses mithilfe der Zusammensetzungsmethode (intersaisonale Verteilung). Tabelle 8 | |||||||||||||
| № | Jahr | Wasserverbrauch für die Wintersaison (Grenzsaison) | Winterabfluss | Qm-Abfluss für die Niedrigwasserperiode | ZU | K-1 | (K-1)2 | Wasserverbrauch in absteigender Reihenfolge (Gesamtdurchfluss) | p=m/(n+1)*100 % | ||||
| XII | ICH | II | Winter | Frühling | Sommer Herbst | ||||||||
| 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 |
| Summe | 13143,75 | 16,00 | 0,00 | 0,28992 | |||||||||
Arbeitsbeschreibung
Bei Hochwasser (Hochwasser) wird ein Teil des überschüssigen Wassers vorübergehend im Stausee zurückgehalten. In diesem Fall kommt es zu einem leichten Anstieg des Wasserspiegels oberhalb der FSL, wodurch sich ein erzwungenes Volumen bildet und die Hochwasserganglinie (Hochwasser) in eine Abflussganglinie umgewandelt (abgeflacht) wird. Die Bildung eines erzwungenen Volumens, das dem angesammelten Teil des Hochwasserdurchflusses entspricht, ermöglicht es, die maximalen Durchflussraten des in das Unterwasser eintretenden Wassers zu reduzieren und dadurch Überschwemmungen in den flussabwärts gelegenen Flussabschnitten zu verhindern sowie die Größe des Flusses zu verringern die Überlaufwasserbauwerke.
2. Ausgangsdaten…………………………………………………………………………….…4
3. Bestimmung des durchschnittlichen langfristigen Wertes (Norm) des Jahresdurchflusses bei Vorliegen von Beobachtungsdaten……………………………………………………………………… ………..…….8
4. Bestimmung des Variabilitätskoeffizienten (Variation) Cv des Jahresabflusses……………………………………………………………………………….10
5. Bestimmung der Durchflussmenge bei fehlenden Daten nach der Methode der hydrologischen Analogie……………………………………………………………………………12
6. Erstellen und überprüfen Sie die jährliche Durchfluss-Angebotskurve………………………………………………………………….………………14
7. Berechnen Sie die intrajährliche Verteilung des Abflusses mithilfe der Zusammensetzungsmethode für Bewässerungszwecke mit einer geschätzten Wahrscheinlichkeit von mehr als P = 80 %....................... ............ ...................................... ................. ................................. ...21
8. Bestimmung der geschätzten maximalen Durchflussrate, Schmelzwasser P = 1 % in Ermangelung hydrometrischer Beobachtungsdaten unter Verwendung der Formel……………….23
9. Konstruktion der Badekurven des Stausees………………………………………………………………………………24
10. Bestimmung des Mindestwasserstandes ULV…………………………………………………………………………………….……..26
11. Berechnung eines Stausees zur saisonalen und jährlichen Durchflussregulierung………………………………………………………………………………28
12. Ermittlung der Betriebsweise des Stausees anhand einer Bilanz und einer numerischen Berechnung………………………………………………………………………………….. ………………...30
13. Integrale (Kalender-)Vorlauf- und Rücklaufkurven……………………………………………………………………………….34
14. Berechnung des Reservoirs für die langfristige Regulierung………………………………………………………………………………...36
15. Bibliographie…………………………………………………………………………………
Fluss- ein natürlicher Wasserlauf (Wasserlauf), der in einer von ihm geschaffenen Senke fließt - ein dauerhafter natürlicher Kanal, der durch Oberflächen- und Untergrundabfluss aus seinem Becken gespeist wird. Flüsse sind Gegenstand der Untersuchung eines der Zweige der Landhydrologie – der Flusshydrologie (Potamologie).
Flussmodus- Regelmäßige (tägliche, jährliche) Änderungen des Flusszustands aufgrund der physikalischen und geografischen Eigenschaften seines Einzugsgebiets, vor allem des Klimas. Das Flussregime äußert sich in Schwankungen der Wasserstände und -flüsse, dem Zeitpunkt der Bildung und des Verschwindens der Eisdecke, der Wassertemperatur, der vom Fluss transportierten Sedimentmenge usw.
Flussfütterung- der Zufluss (Zufluss) von Wasser aus der Stromquelle in den Fluss. Die Nahrung kann aus Regen, Schnee, Gletschern, unter der Erde (Boden) und meist gemischt bestehen, wobei in bestimmten Abschnitten des Flusses und zu verschiedenen Jahreszeiten die eine oder andere Nahrungsquelle vorherrscht.
Der Wasserdurchfluss ist die Wassermenge, die pro Zeiteinheit durch einen Bachquerschnitt fließt. Basierend auf regelmäßigen Messungen des Wasserdurchflusses wird der Durchfluss über einen längeren Zeitraum berechnet.
Bei festem Abfluss handelt es sich um feste Partikel aus mineralischem oder organischem Material, die von fließenden Gewässern transportiert werden.
58. Seen: Klassifizierung, Wasserhaushalt, Ökologie und Entwicklung.
Ein See ist eine geschlossene Landsenke, in die Oberflächen- und Grundwasser fließt und sich ansammelt. Seen gehören nicht zum Weltmeer. Seen regulieren den Flussfluss, indem sie Hohlwasser in ihren Becken zurückhalten und es zu anderen Zeiten wieder abgeben. Im Seewasser finden chemische und biologische Reaktionen statt. Einige Elemente wandern vom Wasser in die Bodensedimente, andere umgekehrt. In einer Reihe von Seen, meist ohne Entwässerung, steigt die Salzkonzentration durch Wasserverdunstung. Die Folge sind erhebliche Veränderungen in der Mineralisierung und Salzzusammensetzung der Seen. Aufgrund der erheblichen thermischen Trägheit der Wassermasse mildern große Seen das Klima der umliegenden Gebiete und verringern so die jährlichen und saisonalen Schwankungen der meteorologischen Elemente.
1 Seebecken 1.1 tektonisch 1.2 glazial 1.3 Fluss (Altarme) 1.4 Küste (Lagunen und Flussmündungen) 1.5 Dolinen (Karst, Thermokarst) 1.6 vulkanisch (in den Kratern erloschener Vulkane) 1.7 aufgestaut 1.8 künstlich (Stausee, Teiche)
Der Wasserhaushalt ist das Verhältnis von Wasserzufluss und -abfluss unter Berücksichtigung der Veränderungen seiner Reserven über einen ausgewählten Zeitraum für das betreffende Objekt. Der Wasserhaushalt kann für ein Wassereinzugsgebiet oder Gebietsgebiet berechnet werden, z Gewässer, Land, Kontinent usw.
Form, Größe und Topographie des Bodens von Seebecken verändern sich mit der Ansammlung von Bodensedimenten erheblich. Durch die Überwucherung von Seen entstehen neue Reliefformen, flach oder sogar konvex. Seen und insbesondere Stauseen bilden häufig einen Grundwasserrückstau, der zur Überschwemmung benachbarter Landflächen führt. Durch die kontinuierliche Ansammlung organischer und mineralischer Partikel in Seen bilden sich dicke Schichten von Bodensedimenten. Diese Lagerstätten verändern sich durch die Weiterentwicklung von Stauseen und deren Umwandlung in Sümpfe oder Trockengebiete. Unter bestimmten Voraussetzungen werden sie umgewandelt in Felsen organischen Ursprungs.
Die jährliche Durchflussrate ist ihr Durchschnittswert über einen langfristigen Zeitraum, einschließlich mehrerer ganzjähriger (mindestens zwei) Zyklen von Schwankungen des Wassergehalts des Flusses bei unveränderten geografischen Bedingungen und dem gleichen Niveau der wirtschaftlichen Aktivität im Flusseinzugsgebiet.
Der jährliche Abfluss oder der durchschnittliche langfristige Abfluss ist das wichtigste und stabile Merkmal, das den Gesamtwassergehalt von Flüssen und das Potenzial bestimmt Wasservorräte eines bestimmten Beckens oder Gebiets. Es dient als eine Art hydrologischer „Standard“ oder „Benchmark“, von dem aus bei der Bestimmung anderer Abflusseigenschaften, beispielsweise Jahreswerte unterschiedlicher Verfügbarkeit, Saison- und Monatswerte, ausgegangen wird, und ist bei der Gestaltung von Stauseen von großer Bedeutung für Wasserkraft, Bewässerung, Wasserversorgung und andere wasserwirtschaftliche Bauvorhaben.
Die Stabilität des jährlichen Durchflusses wird durch zwei Bedingungen bestimmt:
1) als durchschnittlicher Langzeitwert ändert er sich nahezu nicht, wenn der Langzeitreihe mehrere weitere Beobachtungsjahre hinzugefügt werden;
2) Es ist hauptsächlich eine Funktion Klimatische Faktoren(Niederschlag und Verdunstung), außerdem deren durchschnittliche Langzeitwerte, die wiederum stabil sind Klimatische Eigenschaften Bereich oder Pool.
Der jährliche Durchfluss kann ausgedrückt werden als: durchschnittlicher jährlicher Wasserdurchfluss Q in m3/s; durchschnittliche jährliche Abflussmenge W in m 3; durchschnittliches jährliches Abflussmodul M in l/(s km 2); mittlere Jahresschicht Y in mm, bezogen auf das Einzugsgebiet.
Ausgedrückt als durchschnittlicher jährlicher Abflussmodul M oder mittlere Jahresschicht Y Die jährliche Abflussrate sowie ihre klimatischen Komponenten (durchschnittlicher Jahresniederschlag und Verdunstung) variieren im gesamten Gebiet recht gleichmäßig und können kartiert werden. Dies wird durch die Isolinienkarte (SN 435-72) gut veranschaulicht, aus der ersichtlich ist, dass die allgemeine Verteilung der jährlichen Abflussrate den Charakter einer Breitenzonierung in Tieflandgebieten und einer vertikalen Zonierung in Berggebieten aufweist. In höheren Lagen wird eine erhöhte Fließgeschwindigkeit beobachtet, während in Bereichen mit negativen Reliefformen eine verringerte Fließgeschwindigkeit beobachtet wird. Etwas verstört Breitenzonierung Normen des jährlichen Flussflusses unter dem Einfluss Ostsee, Ladoga- und Onega-Seen.
Abhängig von der Verfügbarkeit von Informationen über das Flussregime wird die jährliche Durchflussrate berechnet:
a) auf der Grundlage direkter Beobachtungen des Flussabflusses über einen ausreichend langen Zeitraum, sodass die jährliche Abflussrate mit einer bestimmten Genauigkeit bestimmt werden kann;
b) indem der über einen kurzen Beobachtungszeitraum ermittelte durchschnittliche Abfluss mit dem langfristigen Abfluss für eine lange Reihe eines analogen Flusses verglichen wird;
Katze völlige Abwesenheit Beobachtungen – basierend auf den Merkmalen des durchschnittlichen jährlichen Abflusses, die als Ergebnis der Verallgemeinerung von Beobachtungen an anderen Flüssen in der Region erhalten wurden, und gemäß der Wasserhaushaltsgleichung.
Im Allgemeinen nur für direkte Berechnungen oder eine allgemeine Beurteilung der jährlichen Abflussrate sowie ihrer anderen Merkmale sehr wichtigüber langfristige hydrometrische Beobachtungen der Flussströmung verfügen. Sie dienen auch als Grundlage für die Bestimmung des zukünftigen Flussregimes bei der Planung von Stauseen, Dämmen, Brücken und anderen Bauwerken. Zunächst werden die Fließeigenschaften für den natürlichen Zustand von Flüssen ermittelt und dann bestimmte Änderungen daran vorgenommen, die Veränderungen der Fließgeschwindigkeit unter dem Einfluss der einen oder anderen Art berücksichtigen sollen. Wirtschaftstätigkeit im Flussgebiet. Bei Flüssen mit erheblicher künstlicher Regulierung des Abflusses durch Stauseen, Wasserentnahme oder -übertragung aus anderen Einzugsgebieten werden die Abflusswerte unter dem natürlichen Regime wiederhergestellt.
Gemäß den „Richtlinien zur Bestimmung der geschätzten hydrologischen Eigenschaften“ (SN 435-72) wird die Dauer des Beobachtungszeitraums als ausreichend angesehen, um die berechneten Werte der Norm des Jahresabflusses und des durchschnittlichen Jahresabflusses gegebener Wahrscheinlichkeiten zu ermitteln, wenn der betrachtete Zeitraum repräsentativ ist und der relative quadratische Mittelfehler des Langzeitwerts 5-10 % nicht überschreitet und der Variationskoeffizient (Variabilität) 10-15 % beträgt.
Bei Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte und einem nicht repräsentativen Beobachtungszeitraum werden der durchschnittliche langjährige Abfluss und der Variationskoeffizient auf einen längeren Zeitraum angepasst. Wenn eine Reduzierung nicht möglich ist (z. B. mangels analoger Referenzstationen), werden anstelle der jährlichen Abflussrate und des berechneten Variationskoeffizienten deren aus Daten für den verfügbaren Zeitraum berechnete Werte und deren relativer Mittelwert herangezogen Quadratische Fehler werden in der Berechnung angegeben. Repräsentativität des Beobachtungszeitraums P Jahre zur Berechnung des durchschnittlichen langfristigen jährlichen Abflusses werden für analoge Flüsse mit einem Beobachtungszeitraum geschätzt N>n Und N>50 Jahre durch Erstellung und Analyse von Differenzintegralkurven des Jahresabflusses. Gesamtrepräsentativität aller statistischen Parameter (Q, C v Und C s), berechnet nach Reihen für P Jahre wird durch Vergleich der jährlichen Abflusswahrscheinlichkeitskurven ermittelt, die anhand der Daten des analogen Standorts für diesen Zeitraum erstellt wurden P Und N Jahre.
2.1 Eigenschaften der Flussströmung.
Für hydrologische Berechnungen werden folgende Strömungssymbole verwendet:
1. Wasserverbrauch Q- die in 1 durchgeflossene Wassermenge Seküber den gesamten Flussquerschnitt. Der Durchfluss wird in Kubikmetern pro Sekunde ausgedrückt.
2. Abflussvolumen W – die Wassermenge, die über einen bestimmten Zeitraum durch einen Flussquerschnitt fließt, beispielsweise pro Jahr, m3.
3. Drainageschicht Y- die Wassermenge, die über einen bestimmten Zeitraum (Jahr, Monat usw.) und pro Flächeneinheit des Einzugsgebiets durch den Flussquerschnitt fließt, ausgedrückt in Millimetern pro Jahr.
Zur Bestimmung des Flussflusses in Abhängigkeit von der Fläche des Einzugsgebiets, der Höhe der Sedimentschicht usw. In der Hydrologie werden folgende Größen verwendet: Flussdurchfluss, Abflussmodul und Abflusskoeffizient.
Flussfluss Sie bezeichnen den Wasserverbrauch über einen längeren Zeitraum, beispielsweise pro Tag, Jahrzehnt, Monat, Jahr.
Ablaufmodul ist die in Litern (y) ausgedrückte Wassermenge, die durchschnittlich in 1 Sekunde aus einer Flusseinzugsgebietsfläche von 1 km2 fließt:
Abflusskoeffizient ist das Verhältnis des Wasserdurchflusses in einem Fluss (Qr) zur Niederschlagsmenge (M) pro Fläche des Flusseinzugsgebiets für den gleichen Zeitraum, ausgedrückt in Prozent:
a ist der Abflusskoeffizient in Prozent, Qr ist die jährliche Abflussmenge in Kubikmetern; M ist die jährliche Niederschlagsmenge in Millimetern.
Um den Strömungsmodul zu bestimmen, müssen Sie den Wasserdurchfluss und die Fläche des Beckens über der Stelle kennen, an der der Wasserdurchfluss eines bestimmten Flusses bestimmt wurde. Die Fläche eines Flusseinzugsgebiets lässt sich auf einer Karte vermessen. Hierzu kommen folgende Methoden zum Einsatz:
- 1) Planung
- 2) Aufteilung in Elementarfiguren und Berechnung ihrer Flächen;
- 3) Messen der Fläche mit einer Palette;
- 4) Flächenberechnung anhand geodätischer Tabellen
Für Schüler ist es am einfachsten, die dritte Methode zu verwenden und die Fläche mithilfe einer Palette zu messen, d. h. Transparentpapier (Pauspapier) mit aufgedruckten Quadraten. Wenn Sie eine Karte des untersuchten Kartengebiets in einem bestimmten Maßstab haben, können Sie eine Palette mit Quadraten erstellen, die dem Maßstab der Karte entsprechen. Zuerst müssen Sie das Einzugsgebiet eines bestimmten Flusses oberhalb einer bestimmten Ausrichtung skizzieren und dann die Karte auf eine Palette legen, auf die Sie den Umriss des Einzugsgebiets übertragen können. Um die Fläche zu bestimmen, müssen Sie zunächst die Anzahl der vollständigen Quadrate zählen, die sich innerhalb der Kontur befinden, und dann diese Quadrate addieren, die das Einzugsgebiet eines bestimmten Flusses teilweise bedecken. Indem wir die Quadrate addieren und die resultierende Zahl mit der Fläche eines Quadrats multiplizieren, ermitteln wir die Fläche des Flusseinzugsgebiets über dem angegebenen Standort.
Q - Wasserverbrauch, l. Zum Übersetzen Kubikmeter in Litern, multiplizieren Sie den Verbrauch mit 1000, S Poolfläche, km 2.
Um den Flussdurchflusskoeffizienten zu bestimmen, müssen Sie den jährlichen Flussdurchfluss und die Wassermenge kennen, die über die Fläche eines bestimmten Flusseinzugsgebiets gefallen ist. Die Wassermenge, die auf die Fläche eines bestimmten Beckens fällt, lässt sich leicht bestimmen. Dazu müssen Sie die Fläche des Beckens, ausgedrückt in Quadratkilometern, mit der Dicke der Niederschlagsschicht (ebenfalls in Kilometern) multiplizieren. Zum Beispiel ist die Mächtigkeit gleich p, wenn in einem bestimmten Gebiet pro Jahr 600 mm Niederschlag fielen, dann 0" 0006 km und der Abflusskoeffizient ist gleich:
Qr ist der jährliche Flussdurchfluss und M ist die Einzugsgebietsfläche; Multiplizieren Sie den Bruch mit 100, um den Abflusskoeffizienten in Prozent zu ermitteln.
Bestimmung des Flussregimes. Um das Flussregime zu charakterisieren, müssen Sie Folgendes festlegen:
a) Welche Veränderungen erfährt der Wasserstand im Laufe der Jahreszeiten (ein Fluss mit konstantem Pegel, der im Sommer sehr flach wird, austrocknet, in Dämmen Wasser verliert und von der Oberfläche verschwindet);
b) der Zeitpunkt des Hochwassers, sofern es auftritt;
c) die Höhe des Wassers während des Hochwassers (sofern keine unabhängigen Beobachtungen vorliegen, dann laut Erhebungsinformationen);
d) die Dauer des Zufrierens des Flusses, falls dies geschieht (nach persönlichen Beobachtungen oder durch eine Umfrage gewonnenen Informationen).
Bestimmung der Wasserqualität. Um die Qualität des Wassers zu bestimmen, müssen Sie herausfinden, ob es trüb oder klar ist, ob es zum Trinken geeignet ist oder nicht. Die Transparenz des Wassers wird durch eine weiße Scheibe (Secchi-Scheibe) mit einem Durchmesser von ca. 30 cm bestimmt, die auf eine markierte Linie gelegt oder an einer markierten Stange befestigt wird. Wird die Scheibe an einer Leine abgesenkt, so wird unten, unter der Scheibe, ein Gewicht angebracht, damit die Scheibe nicht mit der Strömung wegdriftet. Die Tiefe, in der diese Scheibe unsichtbar wird, ist ein Indikator für die Transparenz des Wassers. Sie können eine Scheibe aus Sperrholz herstellen und diese bemalen weiße Farbe, aber dann muss die Last so schwer aufgehängt werden, dass sie senkrecht ins Wasser fällt und die Scheibe selbst eine horizontale Position beibehält; oder die Sperrholzplatte kann durch eine Platte ersetzt werden.
Bestimmung der Wassertemperatur im Fluss. Die Wassertemperatur im Fluss wird mit einem Federthermometer sowohl an der Wasseroberfläche als auch in verschiedenen Tiefen ermittelt. Lassen Sie das Thermometer 5 Minuten lang im Wasser. Ein Federthermometer kann durch ein normales Badethermometer im Holzrahmen ersetzt werden, allerdings muss es, damit es unterschiedlich tief ins Wasser abgesenkt werden kann, mit einem Gewicht daran befestigt werden.
Die Wassertemperatur im Fluss können Sie mit Bathometern bestimmen: einem Tachymeter-Bathometer und einem Flaschen-Bathometer. Das Tachymeter-Bathometer besteht aus einem flexiblen Gummizylinder mit einem Volumen von etwa 900 cm 3; Darin wird ein Rohr mit einem Durchmesser von 6 mm eingeführt. Das Tachymeter-Bathometer wird auf einer Stange montiert und in verschiedene Tiefen abgesenkt, um Wasser zu schöpfen.
Das resultierende Wasser wird in ein Glas gegossen und seine Temperatur bestimmt.
Ein Tachymeter-Bathometer ist für den Schüler selbst nicht schwer herzustellen. Dazu müssen Sie einen kleinen Gummischlauch kaufen, einen Gummischlauch mit einem Durchmesser von 6 mm darauf legen und festbinden. Die Stange kann durch eine Holzstange ersetzt werden, die in Zentimeter unterteilt wird. Der Stab mit dem Bathometer-Tachymeter muss bis zu einer bestimmten Tiefe senkrecht ins Wasser abgesenkt werden, damit das Loch des Bathometer-Tachymeters mit der Strömung ausgerichtet ist. Nach dem Absenken auf eine bestimmte Tiefe muss die Stange um 180° gedreht und etwa 100 Sekunden lang gehalten werden, um Wasser zu saugen. Anschließend muss die Stange erneut um 180° gedreht werden. Abflusswassermodus Fluss
Es sollte entfernt werden, damit kein Wasser aus der Flasche ausläuft. Nachdem Sie Wasser in ein Glas gegossen haben, bestimmen Sie mit einem Thermometer die Wassertemperatur in einer bestimmten Tiefe.
Es ist sinnvoll, gleichzeitig die Lufttemperatur mit einem Schlingenthermometer zu messen und mit der Temperatur zu vergleichen Flusswasser Achten Sie darauf, den Beobachtungszeitpunkt zu notieren. Manchmal erreicht der Temperaturunterschied mehrere Grad. Um 13:00 Uhr beträgt die Lufttemperatur beispielsweise 20°C, die Wassertemperatur im Fluss 18°C.
Forschung in bestimmten Gebieten über bestimmte Eigenschaften des Flussbettes. Bei der Untersuchung von Bereichen der Beschaffenheit des Flussbettes ist es notwendig:
a) Markieren Sie die Hauptstrecken und Risse und bestimmen Sie deren Tiefe.
b) Wenn Stromschnellen und Wasserfälle erkannt werden, bestimmen Sie die Fallhöhe;
c) Inseln, Untiefen, Mittelstreifen und Seitenkanäle skizzieren und, wenn möglich, vermessen;
d) Informationen sammeln, an welchen Stellen der Fluss erodiert, und an besonders stark erodierten Stellen die Beschaffenheit der erodierten Felsen bestimmen;
e) die Beschaffenheit des Deltas untersuchen, wenn der Flussmündungsabschnitt untersucht wird, und ihn auf einem visuellen Plan darstellen; Überprüfen Sie, ob die einzelnen Arme mit denen auf der Karte übereinstimmen.
Allgemeine Eigenschaften des Flusses und seiner Nutzung. Bei allgemeine Charakteristiken Flüsse müssen herausgefunden werden:
a) in welchem Teil des Flusses erodiert es hauptsächlich und in welchem Teil sammelt es sich an;
b) Grad der Mäanderung.
Um den Grad der Mäanderung zu bestimmen, müssen Sie den Tortuositätskoeffizienten ermitteln, d. h. das Verhältnis der Länge des Flusses im untersuchten Gebiet zur kürzesten Entfernung zwischen bestimmten Punkten des untersuchten Teils des Flusses; Fluss A hat beispielsweise eine Länge von 502 km und die kürzeste Entfernung zwischen Quelle und Mündung beträgt nur 233 km, daher der Windungskoeffizient:
K – Tortuositätskoeffizient, L – Flusslänge, 1 – kürzeste Entfernung zwischen Quelle und Mündung
Mäander studieren ist für die Flößerei und Schifffahrt von großer Bedeutung;
c) Schieben Sie keine Flussfächer nach oben, die sich an den Mündungen von Nebenflüssen bilden oder vorübergehende Strömungen erzeugen.
Finden Sie heraus, wie der Fluss für die Schifffahrt und Holzflößerei genutzt wird. Wenn der Fluss nicht schiffbar ist, finden Sie heraus, warum er als Hindernis dient (flaches Wasser, Stromschnellen, gibt es Wasserfälle), gibt es Dämme und andere künstliche Bauwerke auf dem Fluss? ob der Fluss zur Bewässerung genutzt wird; Welche Veränderungen müssen vorgenommen werden, um den Fluss in der Volkswirtschaft zu nutzen?
Bestimmung der Flussernährung. Es ist notwendig, die Arten der Einspeisung des Flusses herauszufinden: Grundwasser, Regen, See oder Sumpf aus schmelzendem Schnee. Zum Beispiel R. Klyazma wird durch Erde, Schnee und Regen gespeist, wovon 19 % Bodeneinspeisung, 55 % Schnee und Regen ausmachen - 26 %.
Der Fluss ist in Abbildung 2 dargestellt.
m 3
Abschluss: Während dieser praktischen Lektion wurden aufgrund von Berechnungen folgende Werte ermittelt, die den Flussfluss charakterisieren:
Entleerungsmodul?= 177239 l/s*km 2
Abflusskoeffizient b = 34,5 %.
