Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Изученность, характеристика. исходных материалов и методика исследование 9
1 .1 Изученность вопроса 9
1.2. Характеристика исходных материалов 25
1.3. Методика натурных и теоретических исследований 31
ГЛАВА 2. Природные условия исследуемой территории и основные черты гидрологического ре шла рек 49
2.1. Геолого-геоморфологическое строение 49
2.2. Общая характеристика климата 56
2.3. Почвы 58
2.4. Растительность 59
2.5. Гидрография 61
2.6. Под венные воды и подземный сток з реки.. 64
2.7. Характеристика водного режима рек 70
ГЛАВА 3. Факторы формирования максимального весеннего стока 79
3.1 Снежный покров 80
3.2. Осадки, выпадающие за половодье 89
3.3. Характер снеготаяния и водоотдачи 92
3.4. Потери талых вод на инфильтрацию и во-доподзча 115
3.5. Анализ влияния хозяйственной деятельности на максимальный сток половодья 128
ГЛАВА 4. Расчет максимальных расходов воды за половодье при отсутствии или недоста точности гидрометрических наблюдений 145
4.1. Расчет нормы максимального стока 145
4.1.1. Временные водотоки, не дренирующие подземные воды,с площадью водосбора F6. 169
4.1.2. Перемежающиеся водотоки, не полностью дренирующие подземные воды,с площадью водосбора PL 174
4.1.3. Постоянные водотоки, полностью дренирующие подземные воды, с площадью водосбора Fn 176
4.2. Расчет максимального стока заданной вероятности превышения для трех града ций водотоков 177
Заключение 188
Литература
- Характеристика исходных материалов
- Общая характеристика климата
- Потери талых вод на инфильтрацию и во-доподзча
- Перемежающиеся водотоки, не полностью дренирующие подземные воды,с площадью водосбора PL
Введение к работе
В принятых ХХУ1 съездом КПСС "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" определены первостепенные задачи дальнейшего подъема социалистической экономики и неуклонного повышения жизненного уровня советского народа. Успешное решение поставленных задач возможно лишь при правильном и всестороннем научно-обоснованном использовании всех материальных, трудовых и природных ресурсов страны, в том числе и ее водных богатств.
В Конституции СССР предусматриваются соответствующие меры по охране окружающей среды в целом, В ней записано, что в интересах настоящего и будущих поколений принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды.
ЦК КПСС, Президиум Верховного Совета СССР, Совет Министров СССР приняли ряд постановлений, законов, направленных на улучшение охраны природы и рациональное использование всех имеющихся ресурсов. Принят ряд постановлений об охране вод рек Волги и Урала, бассейнов Азовского и Черного морей,озера Байкал и др.
Актуальность работы определяется все более широким ис-
пользованием малых водосборов для водоснабжения, регулирования поверхностного стока в целях мелиорации сельскохозяйственных земель и борьбы с водной эрозией почв. Эффективность осуществления этих мероприятий зависит от точности методов расчета гидрологических характеристик, особенно максимального стока.
Определение максимального весеннего стока с малых водосборов производится пока с большими погрешностями. Поэтому исследования процессов формирования этого стока, выявление влияния природных и антропогенных факторов на эти процессы и разработка на этой основе более надеиных методов расчета является актуальной задачей инженерной гидрологии.
Целью исследований являлись генетический анализ формирования максимальных расходов весеннего половодья на малых водосборах с учетом расчленения на основные морфологические составляющие и разработка метода расчета максимального стока талых вод с малых водосборов территории Центрально-Черноземных областей (ЦЧО) на основе детального учета процессов распластывания волны половодья.
В основу исследований положены материалы стационарных гидрологических наблюдений за период с 1881 по 1982 гг. по 105 гидрологическим постам, а также по 17 постам Нижнедевиц-кой и Каменностепной водно-балансовых станций за 1950-1982 гг. Кроме того в работе использованы данные метеорологиче -ских и агрометеорологических наблюдений более, чем за 50-летний период по 52 станциям. Важным источником послукили и результаты наблюдений за снежным покровом, формированием весеннего стока и эрозионными процессами, которые осуществля -лись проблемной научно-исследовательской гидромелиоративной лабораторией Воронежского сельскохозяйственного института
им.К.Д.Глинки с 1968 по 1983 гг.; с 1975 г, - непосредственное участие в них принимал автор.
Исследуемая территория включает Белгородскую, Воронежскую, Курскую, Липецкую, Орловскую и Тамбовскую области с общей площадью 192,4 тыс.км2. Данная территория характеризуется периодически повторяющимися засухами, что неблагоприятно отражается на получении стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. Основным источником орошения здесь является сток половодья, на долю которого приходится от 70 до 88% годового объема стока.
Однако изученность условий формирования весеннего стока еще недостаточна, в особенности это относится к малым рекам.
Научная новизна.
1. Предложен новый методологический подход к изучению условий формирования максимальных расходов весеннего половодья с малых водосборов на основе расчленения водосбора на его морфологические элементы (приводораздельный склон, овражная, балочная сеть, лесополосы и лес).
2» Впервые получены пространственно-временные характеристики водоподачи как основных морфологических элементов водосбора, так и зональных для водосборов в целом.
3» Предложен новый метод расчета максимального стока с учетом процессов распластывания волны половодья на малых водосборах.
4. Установлены пространственно-временные характеристики максимального стока с малых водосборов ЦЧО и разработаны раздельные приемы расчета максимального стока для трех типов малых водотоков - временных, перемежающихся и постоянных.
Практическая ценность и реализация Результатов работы. Разработанный метод расчета максимального стока с малых во-
досборов может применяться при водохозяйственных расчетах стока в проектных организациях. Использование разработанной расчетной формулы, как показала проверка, позволит уточнить гидрологические характеристики максимального стока для малых водосборов по сравнению с методикой "СНиП 2.01.14-83", в среднем, на 50$.
Исследования автора проводились по теме "Регулирование местного стока и мелиоративная организация территории в условиях ЦЧЗ", включенной в Государственный координационный план по проблеме 0.51.01 (задание 03.02). Они выполнялись по плану научно-исследовательских работ Воронежского сельскохозяйственного института за период 1976-1980 гг. В настоящее время исследования по этой же проблеме продолжаются по заданию 05.
Результаты исследований широко использованы при составлении научного отчета по теме за 1976-1980 гг. Гос.регистрация }В 78041650. По этому отчету имеются положительные заключения и акты использования результатов НИР.
Некоторые результаты, полученные автором в процессе исследований, использованы при разработке "Рекомендаций по расчету инженерных характеристик при проектировании противоэро -зионных комплексов в условиях Центрально-Черноземных областей, составленных в проблемной гидромелиоративной лаборатории Воронежского СХИ. Эти рекомендации внедрены в Воронеж -ском филиале института "Гипрокоммундортранс" и"ЦЧ0Гипровод-хозе" а также нашли применение в рекомендациях "Водные ресурсы и их рациональное использование в Хохольском районе Воронежской области". (Акты о внедрении НИР - см.приложения 1, 2 и 3) .
На защиту выносятся следующие положения:
дифференцированная методика изучения условий формирования максимальных расходов весеннего половодья на малых водосборах с учетом расчленения на генетические составляющие;
метод расчета максимального стока с малых водосборов на основе распластывания волны половодья.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались ежегодно на научных конференциях Воронежского СХИ с 1975 по 1984 гг.; научно-технической конференции "Вклад молодых специалистов в выполнение решений ХХУ съезда КПСС", проведенной в "ЦЧОГипроводхозе" в 1976 г.; 1У научно-практической конференции молодых ученых "Теоретические и практические проблемы почвозащитного земледелия" (Курск, 1981); третьей Всесоюзной научной конференции "Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях" (Москва, 1981); научно-практической конференции "Комплексное изуче -ние, использование и охрана природных богатств бассейнов Черного и Азовского морей" (Ростов, 19Ш), а также на заседаниях кафедры гидрологии суши Пермского госуниверситета.
Характеристика исходных материалов
Одной из характеристик степени гидрологической изученности территории может служить средняя величина площади, на которую приходится одна гидрологическая станция. На территории ЦЧО одна гидрологическая станция приходится на 1,85 тыс.км2. равнинного рельефа средних рек достаточно размещение одной станции на площади 2,0-2,5 тыс.кьг. Следовательно, по этому признаку территория ЦЧО может считаться достаточно хорошо изученной.
При обобщении материалов по стоку рек важное значение имеет продолжительность наблюдений на них. В табл.1.1 приведены характеристики длительности рядов наблюдений с учетом размеров площадей рек и временных водотоков. по большинству гидрометрических постов находится в пределах 20-50 лет. Свыше 50 лет наблюдения ведутся на 12 постах и в основном на средних и крупных реках с площадями водосборов свыше 1000 кіт. При учете данных о продолжительности наблюдений надо было учитывать и тот факт, что многие посты закрывались или переносились, на многих имеются перерывы с 1941 по 1944 гг.
По сравнению с предыдущими обобщениями (Ресурсы поверхностных вод СССР) ряды наблюдений увеличились на 10-15 лет. Однако увеличение наблюдений почти не отразилось на норме максимального стока половодья и других статистических параметрах, о чем свидетельствуют и исследования К.П.Воскресенского (1979).
Можно также говорить и об устойчивости нормы максимального стока воды за половодье в связи с хозяйственной деятельностью на водосборах большинства рек ЦЧ0. Лишь небольшое количество рек имеют сильные нарушения естественного режима условий формирования максимального стока. Об этом более подроб-но-в специальном разделе третьей главы.
На территории ЦЧ0 насчитывается 941 водоток , длиной не менее 10 км, а наблюдения ведутся лишь на 122 станциях (Карты стока рек и временных водотоков, 1975).
В приложении 4 представлены основные характеристики пунктов гидрологических наблюдений, расположенных на территории ЦЧ0, которые были рассчитаны в ГТИ и приведены в справочниках "Ресурсы поверхностных вод СССР" (т.б,вып.2,1971; т.7, 1973; т.10, кн.1, 1973).
Наиболее изученными с гидрологической точки зрения на исследуемой территории являются водосборы, площади которых пре 28 восходят 500 км {77 пунктов наблюдений). На водосборах с площадями менее 500 км насчитывается 45 пунктов наблюдений (18 из них сосредоточены на Нижнедевицкой стоковой станции и гидрометобсерватории "Каменная степь"). Схема расположения постов представлена на рис.1.1.
Исходя из методических соображений и целей настоящего исследования, для работы привлечены только 72 малых водосбора С с площадью водосбора от 20 до 2 000 км ). При этом не приняты во внимание реки с нарушенным естественным режимом.
Исходные материалы по стоку рек ЦЧ0 не равноценны по своей точности. По некоторым пунктам кривые расходов воды слабо обоснованы измерениями, имеют большую экстраполяцию. Подсчеты стока за длительный период нередко производились,особенно за старые годы, по измерениям в каком-либо одном году,хотя русла отличались неустойчивостью. В ряде случаев недостаточно точны данные о стоке за период подъема половодий,так как во время разрушения ледяного покрова расходы воды почти не измерялись. Неудовлетворительно учитывается максимальный сток на реках с нарушенным режимом, особенно в бассейнах рек КМА.
Одной из характеристик степени гидрологической изученности территории может служить средняя величина площади, на которую приходится одна гидрологическая станция. На территории ЦЧО одна гидрологическая станция приходится на 1,85 тыс.км2. равнинного рельефа средних рек достаточно размещение одной станции на площади 2,0-2,5 тыс.кьг. Следовательно, по этому признаку территория ЦЧО может считаться достаточно хорошо изученной.
При обобщении материалов по стоку рек важное значение имеет продолжительность наблюдений на них. В табл.1.1 приведены характеристики длительности рядов наблюдений с учетом размеров площадей рек и временных водотоков. по большинству гидрометрических постов находится в пределах 20-50 лет. Свыше 50 лет наблюдения ведутся на 12 постах и в основном на средних и крупных реках с площадями водосборов свыше 1000 кіт. При учете данных о продолжительности наблюдений надо было учитывать и тот факт, что многие посты закрывались или переносились, на многих имеются перерывы с 1941 по 1944 гг.
По сравнению с предыдущими обобщениями (Ресурсы поверхностных вод СССР) ряды наблюдений увеличились на 10-15 лет. Однако увеличение наблюдений почти не отразилось на норме максимального стока половодья и других статистических параметрах, о чем свидетельствуют и исследования К.П.Воскресенского (1979).
Можно также говорить и об устойчивости нормы максимального стока воды за половодье в связи с хозяйственной деятельностью на водосборах большинства рек ЦЧ0. Лишь небольшое количество рек имеют сильные нарушения естественного режима условий формирования максимального стока. Об этом более подроб-но-в специальном разделе третьей главы.
На территории ЦЧ0 насчитывается 941 водоток , длиной не менее 10 км, а наблюдения ведутся лишь на 122 станциях (Карты стока рек и временных водотоков, 1975).
В приложении 4 представлены основные характеристики пунктов гидрологических наблюдений, расположенных на территории ЦЧ0, которые были рассчитаны в ГТИ и приведены в справочниках "Ресурсы поверхностных вод СССР" (т.б,вып.2,1971; т.7, 1973; т.10, кн.1, 1973).
Наиболее изученными с гидрологической точки зрения на исследуемой территории являются водосборы, площади которых пре 28 восходят 500 км {77 пунктов наблюдений). На водосборах с площадями менее 500 км насчитывается 45 пунктов наблюдений (18 из них сосредоточены на Нижнедевицкой стоковой станции и гидрометобсерватории "Каменная степь"). Схема расположения постов представлена на рис.1.1.
Исходя из методических соображений и целей настоящего исследования, для работы привлечены только 72 малых водосбора С с площадью водосбора от 20 до 2 000 км ). При этом не приняты во внимание реки с нарушенным естественным режимом.
Исходные материалы по стоку рек ЦЧ0 не равноценны по своей точности. По некоторым пунктам кривые расходов воды слабо обоснованы измерениями, имеют большую экстраполяцию. Подсчеты стока за длительный период нередко производились,особенно за старые годы, по измерениям в каком-либо одном году,хотя русла отличались неустойчивостью. В ряде случаев недостаточно точны данные о стоке за период подъема половодий,так как во время разрушения ледяного покрова расходы воды почти не измерялись. Неудовлетворительно учитывается максимальный сток на реках с нарушенным режимом, особенно в бассейнах рек КМА.
Общая характеристика климата
Климат Центрально-Черноземных областей умеренно-континентальный и формируется под влиянием солнечной радиации, атмосферной циркуляции и подстилающей поверхности.
По географическому положению рассматриваемая территория находится под воздействием различных по физическим свойствам и происхождению воздушных масс: холодных - из Арктики, морских - с Атлантики, сухих - ив Казахстана, тропических - со Средиземного бассейна.
Отличительной чертой весенней циркуляции является большая изменчивость синоптических процессов и быстрая смена воздушных масс. В весенний период происходит ослабление азиатского термического максимума и характерной чертой становится меридиональный перенос. Над Атлантикой устанавливается Азорский антициклон, а Средиземноморские циклоны получают возможность продвигаться к северо-востоку и способствуют быстрому росту температуры воздуха, оттаиванию и прогреванию почвы.
Среднегодовая температура воздуха изменяется от +4,5С на северо-западе до +7С на юго-востоке, среднеиюльская температура - от +18С до +22С. Зима характеризуется чередованием морозов и оттепелей. Наиболее холодная зима бывает на востоке территории, где средняя температура января -11 С, на юго-востоке она равна -8С. Наиболее длительные морозныее периоды не превышают 60 дней.
В среднем за зиму в западной половине ЦЧО бывает 15 дней с оттепелью, а в восточной -7. Весной переход температуры воздуха через 0 происходит на юге в среднем 28-30 марта, а на севере - 1-4 апреля. В формировании максимальных расходов весеннего половодья основная роль принадлежит запасам воды в снежном покрове и ледяной корке. Появление снега чаще всего наблюдается в середине ноября. Однако устойчивое образование снежного покрова приходится на конец ноября - начало декабря в северной части территории и на вторую декаду декабря в южной части. Мощность снежного покрова изменяется от 40 см на северо-востоке до 10-20 см на юго-западе. Довольно часто име ет место полное отсутствие или пятнистое залегание снега на полевых участках к моменту весеннего снеготаяния.
Весна обычно бывает дружной, что обусловливает быстрый сход снежного покрова. Однако иногда наблюдается возврат холодов, в результате чего период снеготаяния растягивается.
Засухи повторяются довольно часто в южных и юго-восточных районах, в среднем один раз в 4 года. В центральной и северо-западной частях зоны засушливые годы повторяются реже -один раз в 5-6 лет.
Более широко климатические характеристики представлены в справочниках (Климатические ресурсы центрально-черноземных Брянской и Орловской областей,1978 и др.), а подробная характеристика снежного покрова, процессов снеготаяния и водоотдачи дается в главе 3.
Почвенный покров и изменение его водно-физических свойств во времени играют большую роль в формировании максимального стока. Генетически неодинаковые типы почв, характеризующиеся разным механическим составом, обладают и различными водно-физическими свойствами. Наибольший интерес при изучении условий формирования максимальных расходов весеннего половодья представляет водопроницаемость в промерзшем состоянии и вла-гоемкость почв. Гидрологически важными свойствами почвы,определяющими ее инфильтрационные и водоудерживающие качества,являются также наименьшая влагоемкость и порозность. Эти характеристики в основном и определяют способность промерзших почв впитывать и пополнять запасы грунтовых вод.
На территории ЦЧО имеются значительные различия в почвенном покрове, и следовательно, в величинах средних коэффициен
тов инфильтрации почв. Но взаимосвязь большого числа других физико-географических факторов и суммарное их воздействие на исследуемый вид стока ослабляют влияние этого разнообразия почв на формирование максимальных расходов весеннего половодья. Для малых водосборов рек влияние почв на максимальный сток можно оценить и количественно, хотя и весьма приближенно, подобно оценке влияния прудов, озер и болот.
О том, как количественно вводятся поправки на разнообразие почв при расчетах максимальных расходов, слоев и объемов стока воды за период весеннего половодья, более подробно изложено в "Инструкциях по определению расчетных гидрологических характеристик при проектировании противоэрозионных мероприятий на Европейской территории СССР", а также в работе В#М.Мига она, В.Н.Жердева, В.К.Рязанцева (1977).
Потери талых вод на инфильтрацию и во-доподзча
Оценка потерь талых вод, как за период половодья, так и для расчетов максимального стока, выполнена в настоящей работе по методике В.Д.Комарова, Т.Т.Макаровой (1972). Практическое применение этого метода для расчетов потерь талых вод в условиях ЦЧО проведено В.К.Рязанцевым (1978,1981). В результате этих исследований было подтверждено наличие зависимости между потерями талых вод, промерзаемостью и влажностью почвогрунтов. Также были получены пространственно-временные характеристики потерь талых вод для основных элементов водосбора.
Согласно уравнению водного баланса (разд.3.2) суммарные потери талых вод складываются из потерь на поверхностное задержание, испарение и инфильтрацию. В зависимости от расчета вида потерь талых вод надо учитывать те или иные потери, или чаще всего суммарные потери (за час, сутки, или весь период снеготаяния)
Большой интерес представляет вопрос о том, какое количество воды задерживается на поверхности бассейна, когда практически все бассейновые углубления целиком наполнены водой. По данным Horton (1939) на поверхностное задержание идет 2-3 мм. Согласно наблюдениям, проводимым Дубовской научно-исследовательской лабораторией ГГИ, на приводораздель-ных пространствах и пологих склонах в Сальских степях эта величина составляет не менее 5-6 мм (С.И.Харченко, 1956). По нашим данным поверхностное задержание на приводораздель
ном склоне зависит от вида хозяйственной деятельности (агрофон, лесомелиоративные и агротехнические мероприятия и т.д.). Для уплотненной пашни - 7 мм, обыкновенной зяби поперек склона - 12 мм, гребнистой обработки - 17 мм, заборонованной зяби с лункованием или микролиманами Мажарова - 25 мм (В.Н. Жердев, 1978). В настоящей работе потери на поверхностное задержание принимались приближенно в среднем 0,25 мм/сутки, а за весь период снеготаяния - 7 мм.
Испарение в период снеготаяния происходит с поверхности снежного покрова и переувлажненной почвы, освободившейся от него. Считается, что потери на испарение очень малы и не играют существенной роли в формировании стока половодья. Наблюдения за испарением в тот период производятся лишь на специальных водно-балансовых станциях.
Данные экспериментальных наблюдений и расчеты по методу П.П.Кузьмина (1961) показывают, что величина испарения со снежного покрова, почвы и водной поверхности за период снеготаяния близка к величине испаряемости. Средняя интенсив -ность испарения во время снеготаяния принималась для приближенных расчетов 0,35 мм/сутки или 8 мм за весь период снеготаяния .
В целом потери стока талых вод на поверхностное задержание и испарение невелики (0,6 мм/сутки или 15 мм за весь период снеготаяния), и их обычно объединяют с потерями на инфильтрацию. В результате получаются так называемые суммарные потери талых вод.
В расчете максимального стока важное значение имеют ежедневные суммарные потери талых вод, а также интенсивность суммарных потерь талых вод в час на приводораздельных склонах.
Надо отметить, что распределение ежедневных суммарных потерь талых вод на приводораздельных склонах по территории носит зональный характер. Наименьшие их величины наблюдаются на севере территории -2,5 мм/сутки и достигают наивысшего значения на юго-западе ЦЧО -4,5 мм/сутки (В.К.Рязанцев, 1978). Такое распределение ежедневных суммарных потерь талых вод объясняется лучшей инфильтрационной способностью почво-грунтов на юго-западе территории в связи с их меньшей промер-заемостью. Промерзанию почвогрунтов в условиях ЦЧО посвящена работа В.К.Рязанцева, В.Н.Жердева (1977).
На рис.3.13 приведена карта интенсивности суммарных потерь талых вод на приводораздельных склонах исследуемой территории (мм/ч). Изменение этой характеристики происходит с северо-востока (0,25 мм/ч) на юго-запад (0,40 мм/ч) территории.
Для остальных элементов водосбора данная характеристика рассчитывается при помощи коэффициентов суммарных потерь талых вод (коэффициент, суммарных потерь талых вод для любого элемента водосбора - это отношение их к потерям на приводо-раздельном склоне) (табл.3.4).
Зная величины суммарных потерь талых вод на основных элементах водосбора ( ч ), можно рассчитать зональные суммарные потери ( Р3он) как средневзвешенную величину. Требуется так же знание площади каждого элемента на водосборе в целом ( J"i ).
Перемежающиеся водотоки, не полностью дренирующие подземные воды,с площадью водосбора PL
Мелиорация земель. Территория ЦЧО находится в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения и поэтому в отдельные годы сельское хозяйство нуждается в обводнении. В настоящее время в ЦЧО внедрено орошаемое земледелие на 270 тыс.га сельскохозяйственных угодий. Из них находится в Белгородской области - 38 тыс.га; Воронежской - 86 тыс.га; Курской - 30 тыс.га; Липецкой - 64 тыс.га; Тамбовской - 51 тыс.га. Годовые оросительные нормы по территории ЦЧО находятся в пределах 2300-2800 м3/га. Обший объем воды, необходимой для орошения, равен 0,7 км3, т.е. составляет Ъ-6% от общих ресурсов весеннего стока. На орошаемых землях выращиваются кормовые культуры, занимающие в структуре посевов исследуемого региона 63,9%, Величина урожая на поливе превышает богарную в 2-2,5 раза. С 1 га получено 47 ц, а всего 817,6 тыс.т или 11,1% от общего производства кормов. До 1995 г. намечается увеличение орошаемых земель до 763 тыс.га. Таким образом, водопотребление сельского хозяйства вырастет до 1,90-1,95 км8, т.е. в 2,8 раза превысит современное и составит 15—16 от общих ресурсов стока половодья.
В настоящее время в ЦЧО при орошении используется вода большинства рек в меженный период (в основном орошение ведется на пойменных участках рек), а также водохранилищ и прудов, наполненных за счет сезонного регулирования весеннего по -верхностного стока рек и временных водотоков с малыми водосборами. В дальнейшем будет возрастать роль прудов, сооруженных на малых реках.
В целом мелиоративные мероприятия имеют сезонный характер (с мая месяца по сентябрь включительно) и поэтому не влияют на условия формирования максимального стока. А о пру дах, используемых для орошения, и их влиянии на формирование максимальных расходов воды за половодье - ниже. 9 Р.УЛе.ни-е- У-?отш и создание водоемов является основой разнообразного и комплексного использования водных ресурсов, средством регулирования стока, уменьшения или полной ликвидации наводнений, наносящих ущерб народному хозяйству.
На исследуемой территории существуют три крупных водохранилища объемом более 100 млн.м8 Сих основные морфометрические характерне ищи представлены в разделе 2.5), 400 малых водохранилищ (объемом более 1,0 млн.м3) и 2660 прудов, регулирующих сток малых водотоков. Суммарная площадь зеркала прудов и малых водохранилищ составляет 688 км2, суммарный полный обї?ем - 1830 млн.м3. Как правило, малые водохранилища и пруды расположены на балках, ручьях, небольших реках, многие из которых являются временными водотоками. Основная масса прудов и малых водохранилищ (около 75 ) имеет водосборные площади менее 20 км . На долю водоемов с водосборными площадями от 20 км до 50 кьг приходится около 20/2 всего количества прудов и малых водохранилищ. В целом по территории зарегули-рованность весеннего стока искусственными водоемами составляет примерно 20/2. Из крупных водохранилищ на нужды промышленности расходуется 90-95/2 аккумулируемой в них воды и лишь 5-Ю/о воды идет на нужды сельского хозяйства.
Пруды и малые водохранилища осуществляют сезонное регулирование стока. Они используются в основном для орошения, рыбного хозяйства, иногда для водоснабжения небольших промышленных предприятий, служат местом отдыха населения. На территории ЦЧО насчитывается 164 пруда и малых водохранилищ специального рыбохозяйственного назначения (рыбхозы), 890 водоемов используются для орошения сельскохозяйственных культур.
Настоящая работа предусматривает в расчетную схему максимального стока (раздел. 1.3) вводить поправочный коэффициент ( &1). Он учитывает снижение максимального стока рек, зарегулированных прудами и водохранилищами.
По рекомендациям СН и Па 2.01.14-83 влияние прудов, регулирующих меженный сток, при расчете максимальных расходов воды вероятностью превышения менее Ъ% не учитывается, а при Р Ъ% допускается уменьшение расчетной величины расхода воды до 10/S. Коэффициент 6 ъ учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных водохранилищами, определяется с учетом проектных материалов и эксплуатационных данных. При этом можно использовать методики М.И.Львовича, А.А.Соколова (1971), Н.А.Железняка и др. (1981).
Влияние агролесомелиоративных мероприятий. К настоящему времени накоплен большой материал относительно влияния агролесомелиоративных мероприятий на сток. Как у нас, так и за рубежом известны исследования И.А.Кузника (1962), А.И.Чеботарева и С.И.Харченко (1964), А.П.Бочкова (1965), Г.Р.Юнусова (1967), М.И..Львовича (1973), В.В.Рахманова (1973),Н.И.Ко-ронкевича (1973), И.С.Шпака (1975), В.Е.Водогрецкого (1974, 1979), И.А.Шикломанова (1979), Б.М.Доброумова и Б.С.Устюжанина (1980) и многих других.
Сейчас применяются две группы методов исследования влияния агролесомелиоративных мероприятий на CT.DK: 1) анализ многолетних колебаний стока в замыкающих створах в связи с изменениями физико-географических факторов и хозяйственной деятельности; 2) анализ элементов водного баланса отдельных участков на водосборах.
Похожие диссертации на Формирование максимальных расходов весеннего половодья на малых водосборах Центрально-Черноземных областей
