Анализ гидрометрических данных

Предположим, нас интересует в качестве водоисточника р.Ашлык у с.Ашлык. Эта река собирает воду с водосборной площади F=2080 км². Водосбор реки Ашлык расположен в южной части Тюменской области, в нижнем междуречье Тобол - Ишим. Река Ашлык является притоком реки Вагай.

Сведения о ее стоке у с.Ашлык можно найти в кадастровых материалах: «Основные гидрологические характеристики», т.15, вып.3 и «Гидрологические ежегодники», т.6, вып.4-9 за последние годы. В таблице 1 из этих справочников выписаны за все годы наблюдений средние месячные, средние годовые и наибольшие в каждом году расходы воды.

Прежде всего нужно подробно изучить массив этих данных, которые подробно освещают работу р.Ашлык с 1954 по 1979 г. Анализ табл.1 лучше начать с просмотра хронологического ряда средних годовых расходов, характеризующих водность каждого года. Самым многоводным был 1970 год (средний годовой расход равен 17.3 куб. м в сек.). Самый маловодный - 1955 г. В этом году средний расход был 0.38 куб. м в секунду. Таким образом, количество воды, собираемое рекой с водосбора в разные годы, изменяется в 40 - 50 раз. Чтобы подсчитать объемы годового стока с водосбора, то есть притока в водохранилище за любой год, нужно средний годовой расход умножить на число секунд в году (31.54 млн.с). В самый многоводный год за 26 лет наблюдений (см. табл.1, предпоследняя графа) река Ашлык собрала с водосбора W₁₉₇₀ = 17,3×31,54 = 545 млн. м³ воды, в самый маловодный (1955г.) - только W₁₉₅₅ = 0,38×31,54 = 12 млн. м³ воды.

Средняя арифметическая величина из средних годовых расходов за длинный ряд наблюдений - норма стока - важнейшая характеристика водных ресурсов реки в данном створе – является достаточно устойчивой величиной. В нашем примере норма стока равна м³/с и, следовательно, в средний по водности год река Ашлык проносит через створ у с.Ашлык объем воды равный W = 4,08×31,54 = 128 млн. м³.

Близким по водности к среднему году был 1963 год, когда средний годовой расход оказался равным Q₁₉₆₃=3,81 м³/с, а объем стока за год составил W = 3,81× 31,54 = 120 млн.м³.

Неравномерен сток воды в реке по месяцам. Расходы воды в январе-феврале-марте обычно от 0,15...0,20 до 0,70...1,50 м³/с, чаще 0,2...0,5м³/с. В апреле и мае по реке идет много воды, расходы увеличиваются до 10...20, а в отдельные годы до 50-100 и даже 250 м³/с, как это зарегистрировано в 1970 г. За апрель-май проходит обычно 60-70 % (до 85 %) от объема годового стока, но иногда только 30% от стока всего года (1955 г.). В некоторые годы (таким был 1979 г.) половодье наблюдалось не в апреле-мае, а в мае-июне. В июле расходы воды уменьшаются до 1-3 м³/с, а в августе-октябре за счет дождей увеличиваются до 3-4, а то и до 6-10 м³/с. В ноябре-декабре расходы небольшие (от 0.2-0.3 до 2-3 м³/с), однако больше, чем в январе-феврале-марте, так как запасы грунтовых под промерзшей толщей почвогрунтов на водосборе к концу зимы истощаются.

Необычным по внутригодовому распределению стока был 1979 год. Большой объем годового стока в этом году вызван не только весенним половодьем, но и летне-осенними дождями. в течение всего лета расходы воды превышали 16 м³/с, хотя в другие годы летом наступала низкая межень. Меньше всего воды идет по реке в сентябре и феврале. Средние месячные расходы снижаются к концу лета и концу зимы в условиях питания только грунтовыми водами до 0.13-0.16 м³/с.

Основной вклад в объем годового стока большинства рек в высоких и умеренных широтах вносят 1-2-3 весенних месяца, когда на водосборе происходит снеготаяние. В апреле-мае-июне наблюдаются самые большие расходы воды.

Для того, чтобы подсчитать долю K₁ весеннего половодья в объеме годового стока нужно разделить сумму средних месячных расходов за весенние месяцы на сумму средних месячных расходов за все 12 месяцев, а она равна 12×Q_ср.год. Доля межени K₂ = 1 - K₁.

Таблица 1.