Vëzhgimet e lumenjve. Rrjedha e lumit dhe karakteristikat e tij

Hartimi i një parashikimi të besueshëm të përmbytjeve maksimale të mundshme gjatë periudhës së parashikuar të funksionimit të kalimit të urës kryhet në bazë të vëzhgimeve afatgjata të niveleve të ujit në lumenj. Vëzhgime të tilla bëhen në pikat e përhershme të matjes së ujit (Fig. 3.1). Të dhënat e marra regjimet ujore lumenjtë janë botuar në vjetarë hidrologjikë që nga viti 1936.

Në përputhje me pikëpamjet moderne, një parashikim i besueshëm është i mundur bazuar në materialet nga vëzhgimet stacionare të regjimit ujor të lumit për një periudhë prej të paktën 20 vjetësh. MANUAL PËR SNiP 2.05.03-84]. Kjo periudhë është për faktin se vëzhgimet duhet të përfshijnë si vitet me ujë të ulët ashtu edhe vitet me ujë të lartë. Vetëm në këtë rast mund të përcaktohet ndryshueshmëria aktuale e lartësive të përmbytjeve karakteristike për një rrjedhë të caktuar ujore.

Në mënyrë tipike, pikat e përhershme të matjes së ujit kombinohen me stacione hidrometeorologjike. Nëse ka struktura hidraulike në lumë, atëherë vendndodhja për postin e ujit zgjidhet jashtë zonës së ndikimit të tyre.

Në vendin e postës së ujit, është hedhur një shtrirje gjeodezike. Vendndodhja për objektivin duhet të plotësojë kërkesat e mëposhtme:

Nëse është e mundur, kanali duhet të jetë i drejtë, pa ndryshime të papritura në thellësi, pa ishuj ose tufa;

Nëse është e mundur, shpatet e brigjeve duhet të kenë pjerrësi 1:5 – 1:2;

vendi duhet të jetë i vendosur jashtë përrenjve dhe rrymave të kundërta;

Fusha e përmbytjes duhet, nëse është e mundur, të ketë gjerësinë më të vogël, pa kanale dhe liqene, me sasinë më të vogël të vegjetacionit;

kanali dhe fushat e përmbytjeve në zonën e synuar nuk duhet t'i nënshtrohen erozionit;

Shpatet e brigjeve nuk duhet t'i nënshtrohen ndikimeve nga shtresat e akullit dhe trungjet.

Në terren, shtrirja është gjurmuar me një teodolit dhe është siguruar me piketë të përhershme, nga dy në çdo breg. Përgjatë rrjedhës së shtrirjes, shenjat gjeodezike janë fiksuar në tokë. Distanca ndërmjet tyre mund të jetë e ndryshme, por tejkalimi i një shenje mbi një tjetër nuk duhet të jetë më shumë se 0,5 m. Duke qenë se shenjat ndodhen në zonën e prekur nga përmbytjet, shenjat e tyre monitorohen vazhdimisht. Shenja në shenjat gjeodezike transferohet nga një pikë referimi e veçantë e vendosur jashtë zonës së përmbytjes. Nivelet e ujit maten me një saktësi prej 1 cm duke vendosur një shufër gjeodezike në shenjën përkatëse. Numri i matjeve nga 2 deri në 24 matje në ditë. Plani konvencional i krahasimit horizontal, i marrë si zero referencë kur matni nivelet e ujit, quhet zero e grafikut të matësit të ujit. Shenja përkatëse është shenja zero e grafikut të stacionit të matjes së ujit.

Shenjat gjeodezike janë të siguruara në shtyllat e përhershme të ujit duke përdorur pirgje që janë të shtyrë ose të vidhosur nën thellësinë e ngrirjes. Grumbujt nuk duhet të ngrihen mbi sipërfaqen e tokës më shumë se 25 cm.

Në bazë të rezultateve të vëzhgimeve në pikat matëse të ujit, janë ndërtuar grafikët e matjes së ujit (Fig. 3.2), të cilët janë botuar në Vjetarët Hidrologjik.

Rrjedhat gjatë përmbytjeve të pranverës ose përmbytjeve që kalojnë nëpër vendkalimin e ujit llogariten duke përdorur formulën e njohur:

,

Ku V– shpejtësia e rrjedhjes së ujit;

 - zona e prerjes tërthore e rrjedhës në nivelin më të lartë të ujit.

Në këtë rast, përcaktohen si norma totale e rrjedhës në të gjithë zonën e synuar, ashtu edhe normat e rrjedhës në seksione individuale të objektivit. Ndarja në zona mund të ndodhë në varësi të kushteve të rrjedhës së ujit, për shembull zona me koeficientë të ndryshëm vrazhdësie; zona me dallime të mëdha në thellësi etj (Fig. 3.3). Për llogaritjet e përafërta, në çdo rast, është e nevojshme të ndahet në të paktën tre seksione: fusha e majtë e përmbytjes, kanali dhe fusha e djathtë.

Fig.3.3. Një shembull i ndarjes së një siti në seksione për të llogaritur normat e rrjedhës

Shpejtësia e rrjedhës së ujit në një seksion të caktuar të shtrirjes mund të llogaritet duke përdorur formulën:

Ku H– thellësia mesatare e ujit në vend;

i– pjerrësia gjatësore e sipërfaqes së lirë ujore në RUVV;

a– këndi ndërmjet drejtimit të rrjedhës dhe pingules

në boshtin e tretësirës morfologjike;

m– koeficienti i vrazhdësisë;

b* – parametri i formës së seksionit të drejtpërdrejtë.

Parametri i formës së prerjes tërthore të gjallë të kanaleve natyrore merret në varësi të koeficientit të formës së seksionit të kanalit

,

Ku H– thellësia mesatare në zonë;

h maksimumi – thellësia maksimale Vendndodhja aktivizohet.

· Llogaritja e normës vjetore të rrjedhës në disponueshmëri jo e plotë të dhënat e vëzhgimit.

Vlera mesatare e rrjedhjes vjetore për një periudhë afatgjatë në kushte konstante fiziko-gjeografike, duke përfshirë të paktën dy cikle madje të mbyllura të luhatjeve të përmbajtjes së ujit, quhet norma e prurjes vjetore. Shkalla e prurjes vjetore është shumë e rëndësishme gjatë llogaritjes së prurjes dhe kryerjes së llojeve të ndryshme të veprimtarive të menaxhimit të ujit në lumenj, sepse karakterizon potencialin burimet ujore një rajon apo një tjetër. Rëndësi e madhe shpejtësia e rrjedhjes si karakteristikë e llogaritur përcaktohet nga pandryshueshmëria e saj, sepse përcaktohet nga raporti i reshjeve dhe avullimit. Prandaj, shkalla e rrjedhës së përcaktuar nga vëzhgimet gjatë një periudhe të kaluar kohore mund të zgjatet në një periudhë kohore të ardhshme. Gjatë llogaritjes së shpejtësisë së prurjes, ka 3 raste llogaritjeje: 1) ka një periudhë të gjatë vëzhgimesh hidrometrike; 2) periudha e vëzhgimit është e pamjaftueshme për të përcaktuar karakteristikat e rrjedhjes; 3) mungesa e të dhënave të vëzhgimit hidrometrik.

Në rast të pamjaftueshmërisë. Në këtë rast, metoda kryesore e llogaritjes është përdorimi i metodës së analogjisë hidrologjike, d.m.th. për të përcaktuar shkallën e rrjedhës së lumit të projektuar, zgjidhet një lumë analog me një periudhë të gjatë vëzhgimi dhe shkalla e rrjedhës përcaktohet si më poshtë: 1) duke përdorur formulat e reduktimit, kur shkalla e rrjedhës përcaktohet duke përdorur formula perandorake duke marrë parasysh disa parametra të lumi projektues dhe lumi analog; 2) shkalla e rrjedhës përcaktohet nga normat vjetore të prurjeve vjetore të restauruara të lumit, d.m.th. ka një shtrirje të serisë së llogaritjes së lumit. Përdoren 2 metoda: 1) grafike; 2) analitike. Metoda grafike. Për periudhën e përbashkët të vëzhgimeve të lumit të llogaritur dhe lumit analog, ndërtohet një grafik komunikimi. Duke përdorur grafikun e rrjedhës së lumit analog, seria e lumit të llogaritur zgjerohet. Metoda analitike. Duke përdorur ekuacionin e kurbës së regresionit, zgjidhen parametrat e ekuacionit dhe seria e lumit të llogaritur rikthehet duke përdorur ekuacionin

· Zgjedhja e një lumi analog

Një lumë analog kuptohet si një lumë që është i pajisur me të dhëna të vëzhgimit hidrologjik dhe është në kushte të ngjashme formimi të rrjedhjes me lumin për të cilin po bëhet llogaritja.

Kur zgjidhni një lumë analog, bëhet një vlerësim dhe krahasim:

· struktura hapësinore luhatjet e karakteristikës së konsideruar hidrologjike, duke reflektuar natyrën e lidhjes hapësinore të karakteristikës së konsideruar hidrologjike,

· ngjashmëria e rrjedhës së lumenjve analogë dhe lumit në studim;

· afërsia gjeografike e pellgjeve ujëmbledhëse;

· uniformiteti i kushteve të formimit të rrjedhjeve, ngjashmëria e kushteve klimatike, uniformiteti i dherave (tokave) dhe kushtet hidrogjeologjike, shkalla e përmbajtjes së liqenit, mbulesa pyjore, moçaliteti dhe lërimi i zonave ujëmbledhëse;

· lartësitë mesatare të pellgjeve ujëmbledhëse, ekspozimi i pjerrësisë dhe hipsometria;

· Faktorët që shtrembërojnë ndjeshëm rrjedhën natyrore të lumit (rregullimi i rrjedhës së lumit, shkarkimet e ujit, tërheqja e rrjedhës për ujitje dhe nevoja të tjera).

24.Profili tërthor i lumit. Shkalla e rrjedhjes. Metodat për përcaktimin e tij.

· Profili kryq i lumit

Në profilin tërthor të një lumi dallojmë dy pjesë: profilin tërthor të luginës së lumit dhe profilin tërthor të vetë lumit. Për të marrë një ide mbi profilin e vetë lumit, ose, më saktë, shtratin e lumit, është e nevojshme të maten thellësitë e lumit.

Bëhen matjet ose me dorë ose mekanike.

Për matjet manuale, përdoret një shenjë ose pjesë e dorës. Bastingu është një shtyllë prej druri fleksibël dhe të qëndrueshme me prerje tërthore të rrumbullakët me diametër 4-5 cm dhe gjatësi 4 deri në 7 m.

Fundi i poshtëm i bastingut është i përfunduar me hekur. Bastingu është i ngjyrosur në Ngjyra e bardhë dhe është shënuar në të dhjetat e metrit. Ndarja zero korrespondon me skajin e poshtëm të bastingut. Pavarësisht nga thjeshtësia e pajisjes, basting jep rezultate të sakta.

Për të vizatuar një profil lumi, vizatohet një vijë horizontale, në të cilën pikat e matjes vizatohen në shkallë. Një vijë pingule është tërhequr nga çdo estrus, në të cilën thellësitë e marra nga matjet janë gjithashtu të grafikuara në shkallë. Duke lidhur skajet e poshtme të vertikaleve, marrim një profil. Për faktin se thellësia e lumenjve është shumë e vogël në krahasim me gjerësinë, kur vizatoni një profil, shkalla vertikale merret më e madhe se ajo horizontale. Prandaj, profili është i shtrembëruar, por më vizual.

Gjerësia e lumit përcaktohet thjesht nga gjatësia e pjesës së sipërme vije horizontale, që përshkruan sipërfaqen e lumit.

Perimetri i lagur është gjatësia e vijës fundore të lumit në profil nga një skaj i bregut të lumit në tjetrin. Ajo llogaritet duke shtuar gjatësinë e të gjitha segmenteve të vijës fundore në vizatimin e prerjes së gjallë të lumit.

Rrezja hidraulike është herësi i sipërfaqes së prerjes tërthore të gjallë e pjesëtuar me gjatësinë e perimetrit të lagur (R=F/Р m).

Thellësia mesatare është herësi i sipërfaqes së prerjes së hapur të lumit të ndarë me gjerësinë e lumit (hav =F/Bm).

Për lumenjtë e ultësirës, ​​vlera e rrezes hidraulike është zakonisht shumë afër vlerës thellësi mesatare(R≈hcp).

Thellësia më e madhe restaurohet bazuar në të dhënat e matjes.

· Shkalla e rrjedhjes.

Shpejtësia e rrjedhës së lëngut është sasia e lëngut që rrjedh për njësi të kohës përmes seksionit kryq të drejtpërdrejtë të rrjedhës.

Ekzistojnë norma vëllimore, të masës dhe peshës së rrjedhjes së lëngut.

Shpejtësia e rrjedhës vëllimore të një lëngu është vëllimi i lëngut që rrjedh për njësi të kohës përmes seksionit kryq të drejtpërdrejtë të rrjedhës. Rrjedha vëllimore e lëngut zakonisht matet në m3/s, dm3/s ose l/s. Ajo llogaritet me formulë

ku Q është shpejtësia vëllimore e rrjedhës së lëngut,

W është vëllimi i lëngut që rrjedh nëpër seksion kryq të drejtpërdrejtë të rrjedhës,

t është koha e rrjedhjes së lëngut.

Shkalla e rrjedhës së masës së një lëngu është masa e lëngut që rrjedh për njësi të kohës përmes seksionit kryq të drejtpërdrejtë të rrjedhës. Rrjedha e masës zakonisht matet në kg/s, g/s ose t/s dhe përcaktohet nga formula

ku QM është shpejtësia e rrjedhës së masës së lëngut,

M është masa e lëngut që rrjedh nëpër seksion kryq të drejtpërdrejtë të rrjedhës,

t është koha e rrjedhjes së lëngut.

· Metodat për përcaktimin e tij

Rrjedha e ujit në përrenjtë e hapur (Q) zakonisht gjendet përmes prerjes tërthore të hapur (W) dhe Shpejtësia mesatare rrjedha (V) sipas formulës: Q = W V

Gjithashtu, konsumi i ujit përcaktohet duke përdorur çdo substancë me të njohur fizike ose vetitë kimike. Një substancë me përqendrim të njohur, pasi ka udhëtuar një distancë të caktuar me rrjedhën, do të ulë përqendrimin e saj fillestar për shkak të përzierjes. Shkalla e zvogëlimit të përqendrimit varet nga rrjedha e ujit, prandaj, ulja e përqendrimit të një substance është një kriter për rrjedhën e rrjedhës së ujit.

28.07.2015

Luhatjet në rrjedhën e lumit dhe kriteret për vlerësimin e tij. Rrjedha e lumit është lëvizja e ujit gjatë qarkullimit të tij në natyrë, kur ai rrjedh poshtë një shtrati lumi. Rrjedha e lumit përcaktohet nga sasia e ujit që rrjedh përgjatë shtratit të lumit për një periudhë të caktuar kohore.
Regjimi i rrjedhjes ndikohet nga faktorë të shumtë: klimatik - reshjet, avullimi, lagështia dhe temperatura e ajrit; topografik - terreni, forma dhe madhësia e pellgjeve lumore dhe toka-gjeologjike, duke përfshirë mbulesën bimore.
Për çdo pellg, sa më shumë reshje dhe më pak avullim, aq më i madh është rrjedha e lumit.
Është vërtetuar se me rritjen e sipërfaqes ujëmbledhëse rritet edhe kohëzgjatja e përmbytjes së pranverës, ndërsa hidrografi ka një formë më të zgjatur dhe më të “qetë”. Tokat lehtësisht të depërtueshme kanë më shumë filtrim dhe më pak rrjedhje.
Gjatë kryerjes së llogaritjeve të ndryshme hidrologjike në lidhje me projektimin e strukturave hidraulike, sistemeve të bonifikimit, sistemeve të furnizimit me ujë, masave të kontrollit të përmbytjeve, rrugëve, etj., Përcaktohen karakteristikat kryesore të mëposhtme të rrjedhës së lumit.
1. Konsumit të ujitështë vëllimi i ujit që rrjedh nëpër vendin e synuar në fjalë për njësi të kohës. Konsumi mesatar i ujit Qcp llogaritet si mesatarja aritmetike e shpenzimeve për një periudhë të caktuar kohore T:

2. Vëllimi i kullimit V- ky është vëllimi i ujit që rrjedh nëpër një pikë të caktuar gjatë periudhës së konsideruar kohore T

3. Moduli i kullimit Mështë prurja e ujit për 1 km2 të zonës ujëmbledhëse F (ose që rrjedh nga një zonë ujëmbledhëse njësi):

Ndryshe nga rrjedha e ujit, moduli i rrjedhjes nuk shoqërohet me një seksion lumor specifik dhe karakterizon rrjedhën nga pellgu në tërësi. Moduli mesatar i rrjedhjes afatgjatë M0 nuk varet nga përmbajtja e ujit të viteve të veçanta, por përcaktohet vetëm Vendndodhja gjeografike pellgu i lumit. Kjo bëri të mundur rajonalizimin hidrologjik të vendit tonë dhe ndërtimin e një harte izolimi të moduleve mesatare të rrjedhjes afatgjatë. Këto harta janë dhënë në literaturën rregullatore përkatëse. Duke ditur zonën ujëmbledhëse të një lumi dhe duke përcaktuar vlerën M0 për të nga një hartë e izoluar, ne mund të përcaktojmë rrjedhën mesatare afatgjatë të ujit Q0 të këtij lumi duke përdorur formulën

Për seksionet e lumenjve të vendosura afër, modulet e rrjedhës mund të supozohen të jenë konstante, domethënë

Nga këtu, bazuar në shpejtësinë e njohur të rrjedhës së ujit në një seksion Q1 dhe sheshet e famshme ujëmbledhës në këto seksione F1 dhe F2, rrjedha e ujit në një seksion tjetër Q2 mund të vendoset sipas marrëdhënies

4. Shtresa e lavamanit h- kjo është lartësia e shtresës së ujit që do të fitohej nëse shpërndarje uniforme mbi të gjithë zonën e pellgut F të vëllimit të rrjedhjes V për një periudhë të caktuar kohe:

Hartat e izolimit u përpiluan për shtresën mesatare të rrjedhjes afatgjatë h0 të përmbytjes së pranverës.
5. Koeficienti modular i kullimit Kështë raporti i cilësdo prej karakteristikave të mësipërme të rrjedhjes me vlerën mesatare aritmetike të tij:

Këta koeficientë mund të vendosen për çdo karakteristikat hidrologjike(rrjedhjet, nivelet, reshjet, avullimi, etj.) dhe për çdo periudhë rrjedhjeje.
6. Koeficienti i kullimit ηështë raporti i shtresës së rrjedhjes me shtresën e reshjeve që ranë në zonën e ujëmbledhësit x:

Ky koeficient mund të shprehet edhe nëpërmjet raportit të vëllimit të rrjedhjes me vëllimin e reshjeve për të njëjtën periudhë kohore.
7. Shkalla e rrjedhjes- vlera mesatare më e mundshme e rrjedhjes afatgjatë, e shprehur me ndonjë nga karakteristikat e mësipërme të rrjedhjes gjatë një periudhe afatgjatë. Për të përcaktuar shkallën e rrjedhës, seria e vëzhgimeve duhet të jetë së paku 40...60 vjet.
Norma vjetore e rrjedhjes Q0 përcaktohet nga formula

Meqenëse në shumicën e stacioneve matëse të ujit numri i viteve të vëzhgimeve është zakonisht më pak se 40, është e nevojshme të kontrollohet nëse ky numër vitesh është i mjaftueshëm për të marrë vlera të besueshme të shpejtësisë së rrjedhës Q0. Për ta bërë këtë, llogaritni gabimin mesatar katror të shkallës së rrjedhjes sipas varësisë

Kohëzgjatja e periudhës së vëzhgimit është e mjaftueshme nëse vlera e gabimit rrënjë-mesatar-katror σQ nuk kalon 5%.
Ndryshimet në rrjedhjen vjetore ndikohen kryesisht nga faktorët klimatik: reshjet, avullimi, temperatura e ajrit, etj. Ato janë të gjitha të ndërlidhura dhe, nga ana tjetër, varen nga një sërë arsyesh që janë të rastësishme. Prandaj, parametrat hidrologjikë që karakterizojnë rrjedhjen përcaktohen nga një grup variablash të rastësishëm. Gjatë projektimit të aktiviteteve të rafting me dru, është e nevojshme të njihen vlerat e këtyre parametrave me probabilitetin e kërkuar për t'i tejkaluar ato. Për shembull, gjatë llogaritjes hidraulike të digave të rafting të drurit, është e nevojshme të përcaktohet shkarkimi maksimal i përmbytjes së pranverës, i cili mund të tejkalohet pesë herë në njëqind vjet. Ky problem zgjidhet duke përdorur metoda statistika matematikore dhe teoria e probabilitetit. Për të karakterizuar vlerat e parametrave hidrologjikë - normat e rrjedhës, nivelet, etj., Përdoren konceptet e mëposhtme: frekuenca(përsëritja) dhe disponueshmëria (kohëzgjatja).
Frekuenca tregon sa herë gjatë periudhës kohore në shqyrtim vlera e një parametri hidrologjik ishte brenda një intervali të caktuar. Për shembull, nëse rrjedha mesatare vjetore e ujit në një seksion të caktuar lumi ka ndryshuar gjatë një numri vitesh vëzhgimesh nga 150 në 350 m3/s, atëherë është e mundur të përcaktohet se sa herë vlerat e kësaj vlere ishin në intervale. 150...200, 200...250, 250.. .300 m3/s etj.
Siguria tregon se sa raste vlera e elementit hidrologjik ka pasur vlera të barabarta dhe më të mëdha se një vlerë e caktuar. Në një kuptim të gjerë, siguria është probabiliteti për të tejkaluar një vlerë të caktuar. Disponueshmëria e çdo elementi hidrologjik është e barabartë me shumën e frekuencave të intervaleve të rrjedhës së sipërme.
Frekuenca dhe bollëku mund të shprehen si një numër rastesh, por në llogaritjet hidrologjike ato më së shpeshti përcaktohen si përqindje e numri total anëtarët e serisë hidrologjike. Për shembull, në serinë hidrologjike ka njëzet vlera të prurjes mesatare vjetore të ujit, gjashtë prej tyre kishin një vlerë të barabartë ose më të madhe se 200 m3/s, që do të thotë se kjo prurje sigurohet me 30%. Grafikisht, ndryshimet në frekuencë dhe disponueshmëri përshkruhen nga kthesat e frekuencës (Fig. 8a) dhe disponueshmërisë (Fig. 8b).

Në llogaritjet hidrologjike, kurba e ofertës përdoret më shpesh. Nga kjo kurbë del qartë se vlerë më të madhe parametri hidrologjik, aq më e ulët është përqindja e ofrimit dhe anasjelltas. Prandaj, përgjithësisht pranohet se vitet për të cilat probabiliteti i rrjedhjes, domethënë prurja mesatare vjetore e ujit Qg, është më pak se 50% janë me ujë të lartë, dhe vitet me probabilitet Qg më të madh se 50% janë me ujë të ulët. Një vit me një prurje prej 50% konsiderohet një vit i disponueshmërisë mesatare të ujit.
Disponueshmëria e ujit në një vit nganjëherë karakterizohet nga frekuenca mesatare e tij. Për vitet me ujë të lartë, frekuenca e shfaqjes tregon se sa shpesh, mesatarisht, ndodhin vitet e një përmbajtje të caktuar ose më të madhe uji për vitet me ujë të ulët, kjo ose më pak përmbajtje uji. Për shembull, prurja mesatare vjetore e një viti me ujë të lartë me një furnizim 10% ka një frekuencë mesatare prej 10 herë në 100 vjet ose 1 herë në 10 vjet; Përsëritshmëria mesatare e një viti me ujë të ulët me 90% furnizim ka gjithashtu një përsëritje 10 herë në 100 vjet, pasi në 10% të rasteve shpenzimet mesatare vjetore do të kenë vlera më të ulëta.
Vitet me një përmbajtje të caktuar uji kanë një emër përkatës. Në tabelë 1 për ta jepet siguria dhe përsëritshmëria.

Marrëdhënia midis frekuencës y dhe probabilitetit p mund të shkruhet në formën e mëposhtme:
për vite të lagështa

për vite me pak ujë

Të gjitha strukturat hidraulike për të rregulluar shtratin ose rrjedhën e lumenjve, ato llogariten në bazë të përmbajtjes së ujit të vitit të një furnizimi të caktuar, duke garantuar besueshmërinë dhe funksionimin pa probleme të strukturave.
Përqindja e llogaritur e sigurimit të treguesve hidrologjikë rregullohet nga “Udhëzimet për projektimin e ndërmarrjeve lundruese të drurit”.
Lakoret e ofertës dhe metodat për llogaritjen e tyre. Në praktikën e llogaritjeve hidrologjike, përdoren dy metoda për të ndërtuar kurbat e furnizimit: empirike dhe teorike.
Llogaritje e arsyeshme kurba empirike e dhurimit mund të kryhet vetëm nëse numri i vëzhgimeve të rrjedhës së lumit është më shumë se 30...40 vjet.
Kur llogaritni disponueshmërinë e anëtarëve të një serie hidrologjike për prurjet vjetore, sezonale dhe minimale, mund të përdorni formulën e N.N. Chegodaeva:

Për të përcaktuar disponueshmërinë e prurjeve maksimale të ujit, përdoret varësia S.N. Kritsky dhe M.F. Menkel:

Procedura për ndërtimin e një kurbë empirike të ofertës:
1) të gjithë anëtarët e serisë hidrologjike janë shkruar në rend zbritës vlere absolute Ne rregull;
2) secili anëtar i serisë është caktuar numër serik, duke filluar nga një;
3) siguria e secilit anëtar të serisë në rënie përcaktohet duke përdorur formulat (23) ose (24).
Bazuar në rezultatet e llogaritjes, ndërtohet një kurbë oferte e ngjashme me atë të paraqitur në Fig. 8b.
Megjithatë, kurbat empirike të ofertës kanë një sërë disavantazhesh. Edhe me mjaftueshëm periudhë e gjatë vëzhgimet nuk mund të garantohen se ky interval mbulon të gjitha maksimumet e mundshme dhe vlerat minimale rrjedha e lumit. Vlerat e llogaritura të probabilitetit të rrjedhjes prej 1...2% nuk ​​janë të besueshme, pasi rezultate të vërtetuara mjaftueshëm mund të merren vetëm me një numër vëzhgimesh mbi 50...80 vjet. Në këtë drejtim, me një periudhë të kufizuar vëzhgimi të regjimit hidrologjik të lumit, kur numri i viteve është më pak se tridhjetë, ose në mungesë të plotë të tyre, ndërtohen kurbat teorike të ofertës.
Studimet kanë treguar se shpërndarja e ndryshoreve të rastësishme hidrologjike i bindet më së miri ekuacionit të kurbës Pearson Lloji III, shprehje integrale e së cilës është kurba e sigurisë. Pearson mori tabela për ndërtimin e kësaj kurbë. Kurba e ofertës mund të ndërtohet me saktësi të mjaftueshme për praktikë sipas tre parametrave: vlera mesatare aritmetike e anëtarëve të serisë, koeficientët e variacionit dhe asimetria.
Vlera mesatare aritmetike e anëtarëve të serisë llogaritet duke përdorur formulën (19).
Nëse numri i viteve të vëzhgimeve është më pak se dhjetë ose vëzhgimet nuk janë kryer fare, atëherë rrjedha mesatare vjetore e ujit Qgcp merret e barabartë me mesataren afatgjatë Q0, domethënë Qgcp = Q0. Vlera e Q0 mund të përcaktohet duke përdorur koeficientin modular K0 ose modulin e kullimit M0, të përcaktuar nga hartat e izolimit, pasi Q0 = M0*F.
Koeficienti i variacionit Cv karakterizon ndryshueshmërinë e rrjedhjes ose shkallën e luhatjes së tij në lidhje me vlerën mesatare në këtë seri, ai është numerikisht e barabartë me raportin rrënja e gabimit mesatar katror në vlerën mesatare aritmetike të anëtarëve të serisë. Vlera e koeficientit Cv ndikohet ndjeshëm nga kushtet klimatike, lloji i ushqimit të lumit dhe veçoritë hidrografike të pellgut të tij.
Nëse të dhënat e vëzhgimit janë të disponueshme për të paktën dhjetë vjet, koeficienti i variacionit të rrjedhjes vjetore llogaritet duke përdorur formulën

Vlera Cv ndryshon shumë: nga 0.05 në 1.50; për lumenjtë e rafting me lëndë drusore Cv = 0.15...0.40.
Gjatë një periudhe të shkurtër vëzhgimi të rrjedhës së lumit ose gjatë tyre mungesë e plotë koeficienti i variacionit mund të vendoset duke përdorur formulën D.L. Sokolovsky:

Në llogaritjet hidrologjike për pellgjet me F > 1000 km2, përdoret gjithashtu një hartë e izolinave të koeficientit Cv nëse sipërfaqja totale e liqeneve nuk është më shumë se 3% e sipërfaqes së ujëmbledhësit.
Dokumenti rregullator SNiP 2.01.14-83 rekomandon formulën e përgjithësuar K.P për përcaktimin e koeficientit të ndryshimit të lumenjve të pastudiuar. Voskresensky:

Koeficienti i asimetrisë Cs karakterizon asimetrinë e serisë së të konsideruarve ndryshore e rastësishme në raport me vlerën mesatare të tij. Sa më i vogël i anëtarëve të serisë të kalojë normën e rrjedhjes, aq më i madh është koeficienti i asimetrisë.
Koeficienti i asimetrisë mund të llogaritet duke përdorur formulën

Megjithatë, kjo varësi jep rezultate të kënaqshme vetëm për numrin e viteve të vëzhgimeve n > 100.
Koeficienti i asimetrisë së lumenjve të pastudiuar përcaktohet nga raporti Cs/Cv për lumenjtë analogë dhe në mungesë të analogëve mjaftueshëm të mirë, pranohen raportet mesatare Cs/Cv për lumenjtë e zonës së caktuar.
Nëse është e pamundur të përcaktohet raporti Cs/Cv për një grup lumenjsh analogë, atëherë vlerat e koeficientit Cs për lumenjtë e pastudiuar pranohen për arsye rregullatore: për pellgjet lumore me një koeficient të përmbajtjes së liqenit më shumë se 40%.

për zonat me lagështi të tepërt dhe të ndryshueshme - arktik, tundra, pyll, stepë pyjore, stepë

Për të ndërtuar një kurbë teorike të ofertës bazuar në tre parametrat e mësipërm - Q0, Cv dhe Cs - ata përdorin metodën e propozuar nga Foster - Rybkin.
Nga marrëdhënia e mësipërme për koeficientin modular (17) rezulton se vlera mesatare e rrjedhjes afatgjatë të një furnizimi të caktuar - Qp%, MP%, Vp%, hp% - mund të llogaritet duke përdorur formulën

Koeficienti modular i rrjedhjes së një viti të caktuar furnizimi përcaktohet nga varësia

Pasi të keni përcaktuar një numër karakteristikash të rrjedhjes gjatë një periudhe shumëvjeçare me disponueshmëri të ndryshme, është e mundur të ndërtohet një kurbë furnizimi duke përdorur këto të dhëna. Në këtë rast, këshillohet që të gjitha llogaritjet të kryhen në formë tabelare (Tabela 3 dhe 4).

Metodat për llogaritjen e koeficientëve modularë. Për të zgjidhur shumë probleme të menaxhimit të ujit, është e nevojshme të dihet shpërndarja e prurjeve përgjatë stinëve ose muajve të vitit. Shpërndarja brenda-vjetore e rrjedhjes shprehet në formën e koeficientëve modularë të rrjedhjes mujore, duke përfaqësuar raportin e normave mesatare të prurjeve mujore Qm.av me prurjen mesatare vjetore Qg.av:

Shpërndarja brenda-vjetore e rrjedhjes është e ndryshme për vite me përmbajtje të ndryshme uji, prandaj, në llogaritjet praktike, koeficientët modularë të rrjedhjes mujore përcaktohen për tre vite karakteristike: një vit me ujë të lartë me 10% furnizim, një furnizim mesatar me ujë - 50% furnizim, dhe një vit me ujë të ulët - 90% furnizim.
Koeficientët modularë të rrjedhës mujore mund të vendosen bazuar në njohuritë aktuale të prurjeve mesatare mujore të ujit në prani të të dhënave vëzhguese për të paktën 30 vjet, në një lumë analog ose në tabela standarde të shpërndarjes mujore të rrjedhës, të cilat janë përpiluar për pellgje të ndryshme lumore. .
Konsumi mesatar mujor i ujit përcaktohet në bazë të formulës

(33): Qm.cp = KmQg.av

Për kuantifikimi Vlejnë karakteristikat e mëposhtme të lëngut të lumit.

Vëllimi i kullimit W m 3 ose km 3 – sasia e ujit që rrjedh në shtratin e lumit përmes një pike të caktuar daljeje gjatë një periudhe kohe T ditë, W = 86400 QT [m 3 ] = 8,64 * 10 -5 QT [km 3 ], ku Q është prurja mesatare në m 3 /s për kohën T ditë; 86,400 është numri i sekondave në një ditë.

Moduli i kullimit M l/(s*km 2) – sasia e ujit që rrjedh nga një njësi sipërfaqe për njësi të kohës, M = 103 Q/F, ku F është zona ujëmbledhëse në km 2.

Shtresa e kullimit Y– shtresa e ujit në milimetra, e shpërndarë në mënyrë uniforme në zonën F dhe që rrjedh nga zona e ujëmbledhësit për një periudhë të caktuar kohore T ditë, Y = 86.4TQ / F. Shtresa e rrjedhjes në vit në milimetra: Y = 31.54M.

Koeficienti i kullimit η – raporti i madhësisë së shtresës së rrjedhjes nga një zonë e caktuar për një periudhë të caktuar kohore me madhësinë e shtresës së reshjeve atmosferike që bien në këtë zonë për të njëjtën periudhë kohore, d.m.th. η = Y / X, 0 ≤ η ≤ 1. Koeficienti i rrjedhjes është një sasi pa dimension.

Një tipar karakteristik në shpërndarjen e rrjedhjes mesatare afatgjatë në territorin e BRSS është zonaliteti gjerësor e shprehur më qartë në pjesët fushore të vendit dhe një tendencë për të reduktuar rrjedhjet në drejtim nga perëndimi në lindje nën ndikimin e klimës kontinentale. Në zonat fushore të vendit tonë, fluksi zvogëlohet nga veriu në jug. Në të njëjtën kohë, brenda Rrafshit Rus ka një rrip të gjerë prurjesh të shtuar (> 300 mm), që mbulon pellgjet e lumenjve Vyga, Kem, Onega, Dvina Veriore, Pechora, etj. Në jug dhe në veri të këtij brezi , fluksi zvogëlohet. Vlerat më të ulëta Shpejtësia e prurjes arrin 20 – 10 mm ose më pak në Detin e Zi dhe veçanërisht në ultësirën e Kaspikut. Në territor Rrafshi i Siberisë Perëndimore prurja maksimale vërehet në gjerësinë gjeografike 64–66° dhe është 250 mm (pellgu i lumit Pur). Ne bregdet Deti Kara Prurja është më e vogël, rreth 200 mm, duke u ulur në jug dhe në zonën e stepës është rreth 10 mm. Relievi gjithashtu ndikon në shpërndarjen e rrjedhjeve. Çrregullime të vogla në relievin e sheshtë të Rrafshit Ruse shkaktojnë një rritje të rrjedhjes (rajonet e Valdait, Vollgës dhe Malësive Qendrore Ruse). Kurriz Ural- shumica vlera të larta rrjedhin në shpatet perëndimore në krahasim me ato lindore. në pellgun e lumit Shugor është shkalla maksimale e rrjedhës për Evropën. pjesë të BRSS - rreth 800 mm. Reshjet gjithashtu ndikojnë në rrjedhjen (> reshjet bien, > rrjedhjet). Në shpatet jugore të vargmalit kryesor të Kaukazit rrjedha është më e madhe se në ato veriore. e mërkurë moduli i kullimit për BRSS = 6,2 l/(s*km 2), i cili është përkatës. shtresa e rrjedhjes është afërsisht 195 mm.

Faktorët që ndikojnë në rrjedhën e lumit

Klima, toka, struktura gjeologjike pellgu i lumit, bimësia, relievi, liqenet, familjet. aktivitet.

Analiza e ekuacionit të ujit. balanca Y = X – Z për një periudhë afatgjatë na lejon të gjykojmë këtë klima Do të thotë. ndikon në rrjedhjen. Për shembull: avullimi (sa > t, aq më intensiv është përdorimi), përmbajtja e ujit në tokë ( > reshjet, > uji). Për të llogaritur vlerën mesatare vjetore të avullimit, përdoren metodat e M. I. Budyko dhe A. R. Konstantinov. Metoda Budyko bazohet në nivelin e lidhjes midis ekuilibrit të nxehtësisë dhe ujit të territorit. Në përgjithësi, ky ekuacion është: Z/X = f(R/LX), ku L është nxehtësia latente e avullimit, Z/X është koeficienti. avullimi, R – rad. ekuilibër.

Ndikimi dheu mbi rrjedhjen dhe përbërësit e tij nëntokësor dhe sipërfaqësor kryhet nëpërmjet proceseve të infiltrimit dhe avullimit.

Gjeologjike strukturën pellgu i lumit përcakton kushtet për akumulim dhe konsum ujërat nëntokësore, duke ushqyer lumenjtë. Vlera e madhe për rrjedhjen karstike shkëmbinj duke përbërë pellgje lumore. Intensiteti Ky ndikim varet edhe nga mosha e karstit. Në zonat karstike, zakonisht nuk ka rrjedhje sipërfaqësore, reshjet thithen nga gropat, fushat, depërtojnë nëpër çarje dhe rimbushin rezervat e ujërave nëntokësore.

Ndikimi i bimësisë është i vogël. Ai konsiston në rritjen e vrazhdësisë së tokës. sipërfaqe, si pasojë e së cilës ngadalësohet rrjedha e ujit mbi sipërfaqen e tokës dhe rritet mundësia e depërtimit të lagështirës në tokë. Ndikimi i pyllit në elemente individuale bilanci i ujit i lartë (kullim, avullim, pjesërisht reshje).

Shpatet ndikimi në rrjedhjen e lumenjve është relativisht i vogël, për faktin se roli i kapacitetit të infiltrimit të tokës tejkalon rritjen ose uljen e shkallës së rrjedhës së ujit, e cila varet nga ky faktor. sipërfaqen e tokës. Bol. relievi ka ndikim në elementet individuale të ujit. ekuilibri: reshjet, depërtimi i lagështisë në tokë dhe avullimi. Ky ndikim manifestohet në varësi të madhësisë së formave të relievit.

Me ndryshim liqeni raportet ndërmjet sipërfaqeve të mbuluara me ujë dhe të zëna nga ndryshimi i tokës.

Hidrograf - një grafik i ndryshimeve në kohën e rrjedhës së ujit në një lumë ose rrjedhje tjetër ujore për një vit, disa vjet ose një pjesë të vitit (sezoni, uji i lartë ose përmbytja).

Hidrografi është ndërtuar në bazë të të dhënave për prurjet ditore të ujit në vendin ku vërehet rrjedha e lumit. Sasia e konsumit të ujit paraqitet në boshtin e ordinatave dhe intervalet kohore janë paraqitur në boshtin e abshisës.

Hidrografi pasqyron natyrën e shpërndarjes së rrjedhës së ujit gjatë gjithë vitit, sezonit, përmbytjes (përmbytjes) dhe ujit të ulët. Hidrografi përdoret për të llogaritur diagramin e rrjedhave të ujit që formojnë kanale.

Njësia hidrograf - një hidrograf që tregon ndryshimet në rrjedhën e ujit gjatë një përmbytjeje të vetme.

Tipike hidrograf - një hidrograf që pasqyron tiparet e përgjithshme të shpërndarjes brenda-vjetore të rrjedhës së ujit në lumë.

Hidrografi afatgjatë i përmbytjeve- llogaritja e valës së përmbytjes në një seksion të caktuar të një rrjedhe ujore, e karakterizuar nga një normë e caktuar rrjedhje afatgjatë, një hidrograf tipik dhe vëllimi përkatës.

Qëllimi i hidrografit është të përcaktojë rrjedhën sipas sezonit dhe llojin e ushqimit të lumit.

Kuantifikimi i pjesës lloje të ndryshme ushqyerja në formimin e rrjedhjes zakonisht kryhet duke përdorur një ndarje grafike të hidrografit sipas llojit të ushqimit. Në këtë rast, pjesa e një ose një lloji tjetër të ushqyerjes (për shembull, bora, shiu, nëntoka) përcaktohet në proporcion me zonat përkatëse në hidrograf.

Vështirësitë më të mëdha lindin gjatë izolimit të rimbushjes nëntokësore gjatë periudhave me ujë të lartë ose përmbytjesh të mëdha. Në varësi të natyrës së ndërveprimit midis ujërave sipërfaqësore dhe nëntokësore, B.V. Polyakov, K.V.Voskresensky, M.I. Popov dhe studiues të tjerë. Modelet më të përgjithshme janë si më poshtë. Në mungesë të një lidhjeje hidraulike midis lumit dhe ujërave nëntokësore, e cila zakonisht është tipike për lumenjtë malorë, rimbushja nëntokësore gjatë përmbytjeve ose përmbytjeve në skicë e përgjithshme përsërit rrjedhën e hidrografit, por në një formë më të qetë dhe me njëfarë vonese në rimbushjen maksimale nëntokësore në krahasim me prurjen maksimale të ujit. Në prani të një lidhjeje hidraulike të përhershme ose të përkohshme midis lumit dhe ujërave nëntokësore gjatë rritjes së përmbytjes, si rezultat i mbështetjes së ujërave nëntokësore nga lumi, rimbushja nëntokësore zvogëlohet dhe arrin një minimum në nivelin më të lartë të ujit në lumë. Kur qëndroni në këmbë për një kohë të gjatë nivele të larta, e cila është më tipike për lumenjtë e mëdhenj, ujërat e lumenjve filtrohen në tokë (“mbushje negative nëntokësore”), dhe në fund të përmbytjes ose në fillim të ujit të ulët, këto ujëra kthehen në lumë (rregullimi bregdetar i lumit rrjedhje).

Lumenjtë e mëdhenj dhe të mesëm monitorohen vazhdimisht në pika të ndryshme, pasi lumenjtë janë shumë të ndryshueshëm. Niveli dhe rrjedha e ujit në to varet nga: sasia e shiut dhe shkrirja. Për t'u mbrojtur nga përmbytjet, është e nevojshme të studiohet sjellja. Për këtë qëllim në mbarë botën është krijuar një rrjet i madh stacionesh, të cilët monitorojnë vazhdimisht ndryshimet e nivelit të ujit, rrjedhën e tij, cilësinë, temperaturën dhe fenomenet e akullit. Tani ka 60 mijë stacione të tilla, përveç kësaj, në pellgje ujëmbledhëse janë instaluar 150 mijë matës të reshjeve dhe 10 mijë stacione për matjen e avullimit. Informacioni nga të gjitha stacionet shkon në qendrat e përpunimit, ku me ndihmën e kompjuterëve merren të dhënat që karakterizojnë sjelljen e lumit dhe publikohen në “Vjetarë hidrologjikë” të veçantë dhe mbi këtë bazë krijohet një “kadastër hidrologjike”, d.m.th. përmbledhje e të dhënave për lumenjtë për të gjithë periudhën e vëzhgimit.

Rrjeti ekzistues i madh i stacioneve hidrologjike mbulon më pak se 1% të të gjithë lumenjve në botë me një gjatësi prej 10 km. Bazuar në informacionin që ata mbledhin, hidrologët kanë zhvilluar metoda të besueshme për të përcaktuar sjelljen e lumenjve të pastudiuar. Kjo bëri të mundur përcaktimin e të gjithë lumenjve të botës, që arrin në gati 42 mijë km3 në vit. Nëse kësaj i shtojmë edhe rrjedhjen vjetore të akullit nga fletët e akullit dhe (3 mijë km3) dhe rrjedhje nëntokësore (2.2 mijë km3) në oqean, pastaj gjithsej 46 mijë km3 ujë rrjedhin nga toka në oqean çdo vit. Por 1 mijë km3 rrjedhje lumi nuk arrin, pasi shkon në liqene dhe humbet në rërë, në të ashtuquajturat zona pa kullim që ekzistojnë në të gjitha kontinentet, shembull i të cilave është pellgu detar, që përfshin.

Së bashku me ujin, lumenjtë bartin në oqean substanca të tretura, të cilat përmbajnë mesatarisht rreth 90 mg për litër. Gjatë vitit, lumenjtë nxjerrin 3570 milionë tonë lëndë të tretura. uji i lumit përmban edhe grimca të ngurta të substancave – sedimenteve. Ato mund të përzihen ndërsa janë pezull në ujë (sedimenti i pezulluar) dhe të rrotullohen dhe "kërcejnë" përgjatë pjesës së poshtme (në fund, ose tërhiqen, sediment). e tyre peshë totaleështë 17 miliardë tonë në vit. Substancat dhe sedimentet e tretura janë rezultat i aktivitetit të ujit, i cili gërryen dhe, duke shkaktuar uljen e nivelit të tokës. Ky proces quhet. Mbi 1000 vjet, uji tret dhe lan një shtresë me trashësi rreth 5 cm gjatesi mesatare Toka moderne mbi nivelin e detit prej 700 m do të merrte vetëm 14 milionë vjet për t'u larë në oqean. Por kjo nuk ndodh, sepse toka po rritet vazhdimisht. Lumi rideponon sedimentet në kanale, grykëderdhje, liqene dhe dete në formën e sedimenteve fundore të formave të ndryshme. Kështu, lumenjtë rezultojnë të jenë shkatërrues dhe skulptorë, që përpunojnë sipërfaqen e tokës, relievi i të cilit formohet me pjesëmarrjen e detyrueshme të ujit.