Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

АНАЛИЗ ЭТАПОВ СЕЗОННОЙ ДИНАМИКИ УРОВНЯ РЕКИ (С.А. Кожина, инженер водных ресурсов)

Основы статистической гидрологии приведены в учебном пособии [1]. Для примера данные водомерного поста в течении одного года приняты по учебнику инженерной геодезии [2] для наблюдений за 1975 год уровня реки Угрюмая около с. Горное. По предлагаемому методу последовательно выделяются этапы годичной динамики уровня воды в реке или иных гидрологических показателей для последующего моделирования.

Метод поэтапного анализа. В задачи гидрометрии входят непрерывные измерения уровней и глубин водных потоков, скоростей и направлений течения жидкости, расходов воды и наносов, гидравлических уклонов и других гидрологических показателей у элементов водных объектов, характеризующих их режим поведения во времени.

Уровни воды в реках постоянно изменяются. Наблюдения за уровнями ведут ежедневно на гидрологических постах, оборудованных специальными приборами. Сроки измерения уровней зависят от режима водного объекта и назначения поста. Первичная обработка заключается в приведении измеренных уровней к нулю графика гидрологического поста, вычислении среднесуточных уровней, выборе максимальных и минимальных уровней, составление годовой таблицы и хронологического графика колебаний среднесуточных уровней воды.

Задача гидрометрических исследований - наметить такие мероприятия, чтобы за счёт изучения сезонов годичного цикла подготовиться к рациональной, комплексной и экологически ответственной эксплуатации реки. Для этого годичные данные следует моделировать поэтапно, разбив весь год на периоды (весеннее половодье, летная и зимняя межени, ледостав, ледоход). Это - последовательный метод, так как вначале по характерным точкам динамики уровня реки выделяются сезонные этапы, а в них принимаются «свои» шкалы времени.

По данным [2, с.13] были выделены следующие характерные границы этапов годичной динамики уровня воды в реке: 1) зимняя межень - 16.01.75г.; 2) начало половодья - 24.03.75г.; 3) пик весеннего половодья - 02.04.75г. (эта точка помещается в этап весеннего половодья); 4) летняя межень - 6.07.75г.; 5) начало осени - 23.08.75г.; 6) начало ледохода - 15.11.75г.; 7) начало ледостава - 29.12.75г. Всего выделены шесть фаз) изменения гидрологического режима: 1) от зимней межени до начала весеннего половодья; 2) от начала весеннего половодья до летней межени; 3) от летней межени до начала осени; 4) от начала осени до начала осеннего ледохода; 5) от осеннего ледохода до ледостава; 6) от начала ледостава до зимней межени.

По измеренным данным можно получить статистические модели по первым пяти фазам режима реки, так как ледостав будет определяться еще и данными начала следующего года. Например, предвесеннее пробуждение реки характеризуется уравнением вида

y = 10,9790 exp(0,04917 t₁ ) -

-0,004739 t₁^2,3820 cos (π t₁ / 16,7560),

в котором время изменяется от нуля до 67 дней на первом этапе по [2].

Литература

1. Мазуркин П.М., Зверев В.И., Толстухин А.И. Статистическая гидрология: Учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 274с.
2. Практикум по курсу прикладной геодезии / Н.Н. Лебедев, В.Е. Новак, Г.П. Левчук и др. Под ред. Н.Н. Лебедева. - М.: Недра, 1977. -384с.