Për të përcaktuar sasinë e lëngut të lumit, përdoren karakteristikat e mëposhtme.
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 kohore 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 sasisë së shtresës së rrjedhjes nga një zonë e caktuar për një periudhë të caktuar kohore me sasinë 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 i tij gjeografik, i shprehur më qartë në pjesët fushore të vendit dhe një tendencë për të zvogëluar rrjedhjen në drejtim nga perëndimi në lindje nën ndikimin. të 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. Shpejtësia e prurjes arrin vlerat më të ulëta në Detin e Zi dhe veçanërisht në ultësirën e Kaspikut, 20 – 10 mm ose më pak. Në territorin e Rrafshit të Siberisë Perëndimore, rrjedha maksimale vërehet në gjerësinë gjeografike 64–66° dhe arrin në 250 mm (pellgu i lumit Pur). Në bregun e detit Kara, prurja është më e vogël, rreth 200 mm në jug zvogëlohet 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). Kreshta Ural - vlerat më të larta të rrjedhjes janë 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 e pellgut të lumit, bimësia, relievi, përmbajtja e liqenit, ekonomia. 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 akumulimin dhe konsumin e ujërave nëntokësore që ushqejnë lumenjtë. Rëndësi të madhe ka rrjedha e shkëmbinjve karstikë që përbëjnë pellgjet e lumenjve. 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 elementet individuale të bilancit ujor është i madh (kullim, avullim dhe pjesërisht reshje).
Shpatet ndikimi në rrjedhën e lumit është relativisht i vogël, për faktin se roli i kapacitetit të infiltrimit të tokës tejkalon rritjen ose uljen e shkallës së rrjedhës së ujit në sipërfaqen e tokës, e cila varet nga ky faktor. 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.
Vlerësimi sasior i pjesës së llojeve të ndryshme të ushqimit 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 ushqimi (për shembull, bora, shiu, nëntoka) përcaktohet në përpjesëtim 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 karakteristikë e lumenjve malorë, rimbushja nëntokësore gjatë periudhës së ujit të lartë ose përmbytjes në përgjithësi përsërit rrjedhën e hidrografit, por në një formë më të butë dhe me një vonesë në maksimum. rimbushje 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 nivelet e larta mbeten për një kohë të gjatë, gjë që është më tipike për lumenjtë e mëdhenj, ujërat e lumenjve filtrohen në tokë (“rimbushje negative nëntokësore”) dhe në fund të përmbytjes ose në fillim të ujit të ulët, këto ujëra kthehen. tek lumi (rregullimi bregdetar i rrjedhës së lumit).
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 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 shtresat e akullit (3 mijë km3) dhe rrjedhjen nëntokësore (2,2 mijë km3) në oqean, atëherë 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 - sediment. 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, sedimenti). Masa totale e tyre është 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. Në 1000 vjet, uji shpërndahet dhe shpërndan një shtresë rreth 5 cm të trashë. Për rrjedhojë, me një lartësi mesatare të tokës moderne mbi nivelin e detit prej 700 m, do të duheshin vetëm 14 milionë vjet për ta larë atë 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.
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 për regjimet e marra të ujit të lumenjve janë botuar në Vjetarët 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. Vendi 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 midis 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 i 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 zonë;
i– pjerrësia gjatësore e sipërfaqes së lirë ujore në RUVV;
a– këndi ndërmjet drejtimit të rrjedhës dhe pingules
te boshti i 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 në zonë.
|
a f | ||||||
|
b * |
