Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий обзор методов расчёта суточного притока воды в водохранилища 12
1.1 Уравнение водного баланса водохранилища... 12
1.2 Способы расчёта и трансформации основного притока . 17
1.3 Методы расчёта неизученного притока 20
1.3.1 Метод водного баланса 21
1.3.2 Метод гидрологической аналогии 23
1.3.3 Применение статистических методов 30
1.4 Составляющие полезного притока 34
Глава 2. Разработка моделей расчёта полезного притока 43
2.1 Математическая модель расчёта бокового притока 43
2.2 Математическая модель трансформации бокового притока 57
2.2.1 Оценка моментов кривой добегания на бесприточном участке русла 58
2.2.2 Существующие способы оценки моментов кривой добегания бокового притока 60
2.2.3 Разработка модели для оценки моментов кривой добегания бокового притока воды в водохранилище 66
2.3 Математические модели подземных компонентов полезного притока 72
2.3.1 Подземная аккумуляция 72
2.3.2 Подземный приток 78
Глава 3. Расчёты притока в Красноярское водохранилище 86
3,1 Физико-географические особенности и водный режим рек бассейна Красноярского водохранилища... 86
3.2 Анализ элементов водного баланса водохранилища 92
3.2.1 Поверхностный приток 92
3.2.2 Сбросы Красноярской ГЭС 98
3.2.3 Аккумуляция в ложе водохранилища... 103
3.2.4 Прочие компоненты баланса 105
3.3 Примеры расчёта полезного притока в Красноярское водохранилище 106
3.3.1 Схема расчёта 107
3.3.2 Оптимизация параметров модели III
3.3.3 Результаты расчётов полезного притока в Красноярское водохранилище 116
Глава 4. Уточнение методики расчёта притока воды к створу Саяно-Шушенской ГЭС 120
4.1 Бассейн Саяно-Шушенского водохранилища 120
4.1.1 Гидрологическая изученность 120
4.1.2 Язико-географические особенности и водный режим Верхнего Енисея 122
4.1.3 Районирование бассейна бокового притока 124
4.2 Результаты расчётов притока воды в Саяно-Шушенекое водохранилище и к створу ГЭС 128
4.2.1 Расчёты приточности к створу ГЭС 128
4.2.2 Расчёты притока воды в водохранилище 135
Глава 5. Разработка методики расчёта суточного притока воды к створу Богучанской ГЭС 139
5.1 Шизико-географические особенности бассейна Ангары на участке от Усть-Илимской до Богучанской ГЭС и водный режим рек 140
5.2 Расчёты притока к створу Богучанской ГЭС... 144
Заключение 153
Литература 156
Приложение 162
- Способы расчёта и трансформации основного притока
- Существующие способы оценки моментов кривой добегания бокового притока
- Примеры расчёта полезного притока в Красноярское водохранилище
- Язико-географические особенности и водный режим Верхнего Енисея
Введение к работе
"Стиль предмета" и субъектная организация произведения
В современном шевченковедении наряду со стремлением к синтезу, к оценке более чем столетних результатов изучения наследия поэта, к осмыслению места творческой личности Шевченко в мировой литературе вообще и в литературе украинского народа в частности /таковы обобщающие труды - коллективная монография "Шевченкознавство. Підсумки й проблеми",1975, двухтомный "Шевченківський словник", 1976-1977, - первая в СССР персональная энциклопедия/, активно действует и аналитическая тенденция - углубленного изучения отдельных проблем творчества поэта. С развитием литературной теории используются и новые литературоведческие инструменты анализа поэтики, благодаря которым становится возмо-жен новый взгляд на "секреты" могучего влияния пламенного шевченковского слова на широкие читательские массы, новый подход к исследованию внутренних факторов, организовывающих систему художественного стиля.
Теориям художественного стиля, предложенным в течение последнего пятнадцатилетия /начиная с выхода в 1968 г. монографии А.Н.Соколова "Теория стиля"/, свойственны поиски внутренней закономерности, определяющей взаимообусловленность всех компонентов, придавзщую им стилевую характерность, единство стиля. По мнению А.Соколова, "стиль - это художественная закономерность, которая определяет все элементы формы как своих носителей и которая определяется идейно-образным содержанием, художественным методом и жанром данного целого"1. Здесь акцентируется функциональная специфика стилевой системы. Такой подход к анализу стиля, присущий большинству теоретиков /да и практиков/, требует последовательного рассмотрения каждого элемента форды в поисках стилевой характерности1. При этом устанавливается определяющая роль того или иного элемента как стилевой доминанты.
Но существует и иной, генетический, подход к исследованию стиля, представленный трудами В.Виноградова, м,Бахтина, Г.Гуков-ского, Л.Тимофеева, М.Брандес, БЛСормана, М.Полякова, Б.Успен-ского, Ю.Борева, К.Фроловой и других. Речь идет о стилеобразую-щем смысловом принципе, которым, начиная от В.В .Виноградова, считается так называемый "образ автора".
Итак, на первой стадии творческой деятельности формируется замысел произведения в форме идеального образа,на второй - замысел воплощается в словесном материале произведения,на третьей -идет процесс читательского восприятия и критической оценки обнародованного произведения."Стиль предмета",теоретическое обоснование которого является задачей"Введения",формируется еще на стадии замысла, первичной субъективации, происходящей в сознании деятеля - творческого субъекта,или субъекта эстетической деятельности. Ним может стать любой человек, наделенный художественным воображением и творческой потребностью, а сам творческий процесс может оборваться уже на этой стадии, не воплотившись материально; но поскольку само исследование "стиля предмета" возможно лишь на материале "готового" произведения, то естественно, что в роли эстетического субъекта выступает его автор, отложенный в художественной структуре в виде "образа автора".
Творческий процесс на этой стадии представляет собой духовно-эстетическую деятельность, содержанием и целью которой является познание и оценивание эстетического объекта путем мыслительных операций с образами . Продуктом идеального творчества является образ объекта, а также "образ субъекта" и "образ адресата" /не учтенные авторами этой схемы/ в "материале" образных и словесных ассоциаций, пространственно-временных представлений, внутренней речи .
На второй стадии творческой деятельности идеальный замысел фиксируется художником слова в письменном тексте - то есть, в словесном материале создаваемого ним произведения.
1 "Оценка рассматривается как осознание ценности явлений, предметов, событий, следовательно, она не противопоставляется сознанию понимается как его момент. В эстетическом освоении действительности оценочный элемент является неотъемлемой составляю-щей"/Гром"як Р.Т. Естетика і критика: Філософські проблеми художньої критики. - К.: Мистецтво, 1975, с.II/.
2 Под мыслительными операциями І.Зеленов подразумевает символизация), идеализацию, типизацию, - операции, обусловленные как характером отражаемого объекта, так и субъекта эстетической деятельности /Зеленов Л.А. Процесс эстетического отражения. - М.: Искусство, 1969, с.58-72/. Преобладание тех или иных операций лежит, по-видимому, в основании того или иного типа творчества.
3 "Ведь всякое осознание нуждается во внутренней речи, во внутренней интонации и в зачаточном внутреннем стиле..." /Волоши-нов В.Н.-Бахтин М.М. Марксизм и философия языка: Основные проблемы социологического метода в науке о языке. - Л., /І929/, с. 103/. См., еще: Брандес М.П. Стилистический анализ: /на материале немецкого языка/. - М.: Высш.школа, 1971, с.83; Брандес М.П. Стилистика немецкого языка /для институтов и факультетов иностранных языков/. - М.: Высш.школа, 1983, с.56-57.
Эти две стадии во времени почти одномоментны - с небольшим опережением со стороны замысла: ведь в процессе творческого воплощения замысла происходит постоянное сопоставление замысла с результатом ,- своего рода челночное движение художественной мысли,корректирующееся также и качествами самого материала воплощения. Таким образом, известное марксовское противопоставление целеполага р ющей деятельности человека инстинкту пчелы ,а также утверждение В.Белинского о том, что "художественное создание должно быть вполне готово к душе художника прежде, нежели он возьмется за пе «3 ро ,следует понимать именно в этом, немеханистическом, смысле.
На третьей стадии процесса обнародованное произведение становится фактом и фактором общественного сознания - в процессе читательского восприятия и критической оценки, - т.е. в процессе "общения искусством",по выражению А.А Леонтьева .Именно эта стадия творческой деятельности оказывается ныне в центре социологического изучения:"На нынешнем этапе развития литературной науки,-пишет М.Б.Храпченко,- центр тяжести постепенно начинает перемещаться в другие области исследований и прежде всего в сферу изучения литературы как динамической системы, ее социально-эстетической функции, ее воздействия на читательскую аудиторию. /".../ Возрастающее идейное, эстетическое значение литературы и искусства в духовной жизни социалистического общества делает совершенно необходимым изучение средств и форд их мощного влияния на мировоззрение, психологию человека нашего времени . Такой подход предполагает в качестве исходного момента - историко-генетическое изучение "запроса времени", условий возникновения замысла произведения, творческой истории последнего, свойств созданного в нем художественного мира, но не останавливается на этом, а идет далее - к изучению особенностей его функционирования. Причем из предыдущей характеристики стадий творческого процесса следует необходимость при исследовании социально-эстетической функции произведения опираться на изучение предыдущих стадий творческого процесса.
Для исследователей поэтики художественной литературы важно замечание М.Хралченко о том, что "ясно выраженные различия в восприятии литературных явлений "сигнализируют" о существовании ранее скрытее их структурно-творческих возможностей , о том, что и художественную систему произведения необходимо рассматривать с точки зрения ее воздействия на читателя, ее социально-эстетической функции - то есть о "системно-функциональном подходе". Ведь автор, создавая произведение, которое всегда - "реплика в диалоге современности" /М .Бахтин/, кому-то этой "репликой" отвечает, кому-то свою художественную концепцию адресует. И аналогично тому, как в произведении обязательно отражен определенный "образ автора" в качестве необходимого элемента художественной системы, в последнюго включен и "образ читателя", адресата произведения, диалог с которым "автор" начинает уже в самом тексте - и определенным образом строя художественный мир, и эмоционально освещая его, и отражая в тексте созданный собственным воображением /но, конечно, на реалистической основе/ образ желаемого читателя.
Итак, возможности будущего функционирования произведения заложены писателем в самом тексте: они в значительной степени определяются и координируются внутренней системой отношений: "субъект высказывания - отраженный объект - адресат". Эти отношения оказывают определяющее влияние на формирование художественной структуры, а также как бы размыкают художественный мир - и в действительность, и к реальному автору, и к реальному читателю, чем ликвидируется ограниченность суто формалистического /включая и структуралистский/ подхода к анализу произведения. Следовательно, без изучения того, как ориентировал свое произведение сам писатель по отношению к предмету изображения и к возможному читателю - то есть без системно-генетического подхода -трудно уяснить и особенности его реального функционирования в сознании общества, - иными словами, системно-функциональное исследование невозможно.
Таким образом, общее направление развития советского литературоведения определяет и актуальность теоретического обоснования понятия"стиля предмета" как совокупности эстетических принципов организации содержательной формы художественного произведения, воплощенных в системе отношений "субъект - объект - адресат", а также актуальность конкретного его исследования на материале поэзии Тараса Шевченко, занимающей необычайно значительное, основополагающее место в истории украинской дооктябрьской литературы.
Методологическим основанием работы являются марксистско-ленинская философия и эстетика; в ней использованы также литературоведческие, лингвистические, фольклористические исследования А.Белецкого, Б.Виноградова, М.Бахтина, Г.Гуковского, М.Бран-дес, Б.Успенского, Л.Тимофеева, Л.Гинзбург, Б.Кормана, В.Кулешова, Ю.Борева, М.Храпченко, Л.Зеленова, ВЛПестакова, Р.Громяка, А.Дея, К.Фроловой, В.Ереминой, Н.Кравцова, С.Лазутина, Б.Путилова, Й.Шталь, а также ряд других, в которых осуществлен генетический подход к анализу стиля как внутреннего фактора или системы факторов, обусловливающих художественную структуру произведения.
Опираясь на эти труды, автор предлагаемой работы ставит целью: теоретически обосновать и терминологически упорядочить новый аппарат исследования стиля, предложив литературоведческое понимание термина "стиль предмета";
обнаружить определенные традиции в развитии украинской поэзии, включая и древнеукраинскую, приведшие к возникновению в конечном счете и шевченковской поэзии;
исследовать художественные особенности образного воплощения в лирике поэта различных субъектных форм выражения авторского сознания, средств словесной и предметной образности, способов построения художественного мира и контакта с адресатом;
раскрыть взаимодействие лирических и эпических субъектов в стиле лиро-эпических произведений поэта на эмоционально-оценочном и композиционном уровнях художественной структуры, т.е. проследить способы образования лирической манеры изложения, интонационных тем - вплоть до стихотворной интонации, а также взаимодействие пространственно-временной, психологической, фразеологической и оценочной внутреннекомпозиционных позиций в отношениях субъекта, объекта, адресата, определяющих и предметное построение художественного мира, и способы взаимодействия различных уровней структуры художественного времени и пространства, и сочетания разных способов повествования и различных композиционно-речевых форд.
Эти стилевые особенности произведения в значительной степени определяются "образом автора". Термин не очень удачен, так как не отражает специфики обозначенного им явления, давая основания для различных толкований. Чаще всего этот термин отождествляется с гораздо более узким понятием автобиографического образа автора. Здесь же этот термин подразумевает субъектную организацию произведения, то есть систему субъектов выражения авторского сознания в их взаимоотношениях и взаимодействии с объектом изображения и с адресатом высказывания, иными словами и более кратко -систему "субъект - объект - адресат". Отмечено, - писал И.-Р.Бе-хер, - что в произведении искусства человек может проявляться или скрываться трояко: как личность художника, как личность изображенного или действующего в произведении человека или же личность того, к кому произведение обращено. / .../ Таким образом, читатель заключен в художнике и вместе с тем в его художественных образах, причем личность художника и личность его героев опять-таки отражаются в личности читателя. При этом можно говорить о триединстве личностей в художнике, и те отношения, в которые эти личности вступают друг с другом, определяют специфический характер искусства, его фабулу, развитие характеров, стиль" . Таким образом, речь идет о "триединстве личностей", иными словами, именно о системе "автор" - изображенный предмет - читатель-адресат /субъект - объект - адресат/. Наиболее активным началом в этой системе является "автор" - не реально существующий писатель, но воплощенный в тексте специфически построенный образ либо система образов, "порождающая" предметный мир произведения.
Автобиографический образ писателя /лирический герой, повествователь, автор-герой/ является одним из вариантов "образа автора" и одним из элементов субъектной системы произведения /жанровой группы произведений/.
Раздумывая о методе и стиле исследования, поисков истины, К.Маркс писал:"Но если мы оставим даже в стороне все субъективное, а именно то обстоятельство, что один и тот же предмет различно преломляется в различных индивидах и превращает свои различные стороны в столько же различных духовных характеров, то разве характер самого предмета не должен оказывать никакого, даже самого ничтожного, влияния на исследование?" . Исходя из марксистского представления о диалектике субъективного и объективного в познании, включая и художественное познание, в работах ряда отечественных исследователей разработано учение о субъектных формах выражения авторского сознания/термин Б.Корма-на/, генерирующих "стиль предмета". Этот термин находим у М.Брандес, которая исследовала лишь словесный стиль произведения, его "языковой план как поле, в котором сходятся все элемен-ты литературного произведения" . Исследовательница писала: "...следует четко отграничивать два понятия: стиль предмета и .... слог, почерк писателя, которые в произведении существуют в единстве / ...у . Стиль предмета - это способ оформления содержания, его результатом в "готовом" произведении является художественное содержание, которое писателю предстоит облечь в словесную форму. "Носителем" стиля предмета выступает образ автора-повествователя Д..7. Почерк писателя - это способ оформления словесной материи по заказанному плану /стилю/"1. Как увидим далее, влияние системы, "субъект - объект - адресат" на формообразование не ограничивается лишь словесной формой /т.е. речевой композицией и частью интонационной системы - речевой интонацией/, но отражается на генезисе образного строя произведения, различных уровней его композиции, а также всей интонационной системы /включая и специфическую стихотворную интонацию/.
Созданный в воображении художника мир, т.е. художественный образ - в широком его понимании, - составляющий предметное содержание произведения, является результатом процесса субъектива-ции - познания, оценки, образного претворения действительности эстетическим субъектом - общественным человеком - с помощью творческого метода; в содержании созданного таким образом идеально представимого художественного образа сочетается объективное с субъективным. Этот образ осуществляется идеально - в пред-ставимых деталях, жестах, определенным образом сочетающихся, и в идеальном же материале, которым служат способы организации художественного мышления - т.е. способы изложения, композиционно-речевые формы, являющиеся и логическими формами мышления, и формами коммуникации. Эту своего рода идеальную объективацию в идеальном же материале речи осуществляет эстетический субъект: "Необходимо учитывать, - писал Г.Гуковский, - что всякое изображение в искусстве образует представление не только об изображен I Брандес М. Стилистический анализ, с.175.
- ІЗ -ном, но и - может быть часто менее конкретизированное, но не ме нее отчетливое - об изображающем, носителе изложения, и, что, пожалуй, особенно важно, носителе оценок, носителе разумения, понимания изображенного; это образ носителя сочувствия или неприязни, носителя внимания к изображаемому и носителя речи, ее характера, ее культурно-общественной, интеллектуальной и эмоциональной типичности и выразительности. Это - воплощение того сознания, той точки зрения, которая определяет весь состав изображенного в произведении /подчеркнуто мной - Б.С .у, то есть отбор явлений действительности, попадающих в поле зрения читателя и образующих и образную силу, и идейную направленность произведения, поскольку отбор и сочетание явлений действительности в искусстве играет решающую роль в формировании идейного, а также художественного его содержания" .
Итак, реальный автор как создатель произведения, как носитель определенного миропонимания, обусловленного социально, как сознание, в котором существует сотворенный им художественный мир, никогда не входит в этот мир непосредственно: он всегда опосредствован субъектно /с помощью субъектных форм выражения авторского сознания/ и внесубъектно /через отбор и сочетание явлений действительности - то есть предметную изобразительность/ "Автора мы находим /воспринимаем, понимаем, ощущаем, чувствуем/ во всяком произведении искусства, - писал М.М.Бахтин, - Например, в живописном произведении мы всегда чувствуем автора его /художника/, но мы никогда не видим его так, как видим изображенные им образы. Мы чувствуем его во всем как чистое изображающее начало /изображающий субъект/, а не как изображенный /видимый/ образ» И в автопортрете мы не видим, конечно, изображающего его автора, а только изображение художника. Строго говоря, образ автора - это cont adictio in adjecto /".../. Мы можем говорить о чистом авторе в отличие от автора частично изображенного, показанного, входящего в произведение как часть его. Здесь необходимо оговорить, что М.Бахтин понимает термин "образ автора" лишь в прямом, т.е. более узком, чем в нашем понимании, смысле -как автобиографический образ писателя /автогенный, или автобиографический, герой, лирический герой - субъекты повествования, «представляющие собой некоторые из форм выражения авторского сознания, некоторые из составляющих "образа автора"/. В данной работе этот термин для того и употребляется в кавычках, чтобы избежать прямолинейного его толкования; он обозначает систему форм выражения авторского сознания, определяющихся во взаимодействии с объектом изображения и адресатом художественного высказывания. "Чистый" автор, по Бахтину, это творящее начало, т.е. функция, выражающая отношение писателя к изображаемому, оценочно-идеологическую суть "образа автора", не объективируемую в произведении в качестве образа персонажа, но разлитую в нем как эмоционально-оценочный стилевой уровень.
В приведенной цитате для нас важна мысль об обязательном несовпадении изображенного в произведении автобиографического образа поэта,"автора",с реальным человеком; последний обязательно опосредствован - и субъектно,и внесубъектно.Та же мысль лежит в основании исследования Л.И.Тимофеева "Слово в стихе" /1982/.
Субъект изложения как свойственный искусству слова инструмент освоения и воссоздания объективной действительности, ее претворения в предметный мир произведения, определяется несколькими факторами: во-первых, степенью соотнесенности с реальным автором; так, именно с личностью писателя ассоциируются "собственно автор" и повествователь - в лирике и эпической прозе, лирический герой и автогенный герой /автор-герой/ в эпосе; лирический же персонаж репрезентирует иное лицо, не-автора: таковы герои ранних "думок" Шевченка и его песен периода ссылки; таков эпический рассказчик - например, крепостная крестьянка Устина в повести Марко Вовчок "Інститутка". Во-вторых, субъект изложения определяется степенью объектности, изображенности: наименьшая степень объектности свойственна "собственно автору", спрятанному "за спинами" персонажей, не названному; наиболее объектен и далек от поэта лирический персонаж: этот самовыражающийся субъект сам является объектом авторского отношения и оценки. Субъект изложения определяется, в-третьих, характером позиции автора по отношению к изображаемому - внешней либо внутренней : внешняя по отношению ко всему произведению позиция принадлежит "собственно автору" и это влечет за собой объективную манеру повествования, эпически отстраненную тональность изложения. Иные позиции в интерпретации "собственно автора" выглядят так: пространственная -неопределенна; автор находится "над" изображаемым миром, знает все - прошлое, настоящее, будущее, - т.е. временная позиция "собственно автора" панхронична. Внешняя психологическая позиция в отношении персонажей означает позицию постороннего наблюдателя, видящего внешние проявления переживаний, но не проникающего в их мысли; нередко "собственно автор" использует внутреннюю по отношению к персонажам позицию всезнания, - по праву авторства, - не нуждаясь в специальной мотивировке такого всезнания; для "собственно автора" возможна и двойная психологическая перспектива - т.е. сочетание внешней и внутренней по отношению к персонажу позиций. Внешней позиции этого субъекта изложения противостоит внутренняя по отношению к произведению, но внешняя по отношению к персонажам позиция автора-героя и рассказ чика-персонажа, находящихся в самом центре событий. Их собственные переживания открыты читателю, но других персонажей они видят и описывают лишь внешне. На периферии действия находится повествователь-наблюдатель, идейно и психологический близкий автору: он описывает виденное, сопереживая героям, изображенным с внешней позиции, но в событиях участия не принимает.
B дополнение к пункту второму перечисленных выше принципов классификации субъектов изложения следует заметить, что если "автор" представлен в произведении объектно, т.е. предметно - в качестве элемента системы персонажей, то он имеет своего "чистого автора", оценивающего его. Лишь "собственно автор" лишен объектности - это тот же "чистый автор"; в составе же любой другой субъектной форды всегда присутствуют два начала - изображающее и изображаемое, оценивающее и оцениваемое. Поэтому и возможна, скажем, автоирония лирического героя-поэта, e пример: М Лудакова указывает на образ автора у М.Зощенко, формирующий "сказ от автора", представляющего собой пародийно изображенный тип воображаемого "пролетарского" писателя: это образ "автора", "освобожденного от всякой культуры и неизбежно спародированного в этом своем качестве наличием иного, подлинного автора, не про в тексте непосредственно, но - сотворяющего его"1.
Каждый из этих субъектных типов, будучи выражением определенных сторон авторского мировоззрения и миропонимания, характеризуется собственным комплексом социально-исторических, идеологических, культурных, психологических, фразеологических особенностей и системой внутреннекомпозиционных связей с объектом и адресатом. Пространственно-временная, психологическая, фразеологическая позиции субъекта реализуются в речевой композиции, а идеологическая /оценочная/ - в интонационной системе произведения. Здесь субъект изложения выступает идеально существующим деятелем, осуществляющим познавательную и оценочную функции создания художественного образа. Это значит, что субъектная организация произведения /т.е. взаимодействие субъектов изложения с объектом изображения и адресатом художественного высказывания/ является фокусом, в котором познавательный и оценивающий аспекты художественного метода /как способа создания художественного содержания в его соотнесенности с реальностью/ осуществляются в стиле /как принципах организации содержательной формы/.
Итак, исходя из трех критериев различения субъектных форм, можно выделить: в лирике - лирических "собственно автора", повествователя, героя и персонажа;в эпосе - эпических "собственно автора", повествователя, автора-героя /или автогенного героя, соответствующего лирическому герою/ и рассказчика /наблюдателя и персонажа/. Этими типами субъектов изложения субъектная организация произведения /либо художественной системы, принадлежащей к определенному роду, жанру/, конечно, не исчерпывается: возможны различные модификации.
Способы расчёта и трансформации основного притока
Основной приток, как уже говорилось, это сток одной или нескольких наиболее крупных рек. Он измеряется либо в гидрометрических створах, либо в створах ГЭС, если зона выклинивания подпора водохранилища сопряжена с нижним бъефом вышерасположенного гидроузла (такая ситуация наблюдается довольно часто, так как большинство ГЭС в настоящее время работает в каскадах). Сток на всех крупных ГЭС определяется по выработке электроэнергии и характеристикам гидроагрегатов. Методика расчётов достаточно подробно освещена в литературе [20,21,45,51] и мы не будем на ней останавливаться. Отметим некоторые моменты, возникающие при оценке основного притока по гидрометрическим измерениям в русловых гидростворах.
Гидрометрические створы, в которых измеряется основной приток, могут располагаться либо в пределах зоны переменного подпора, либо выше её, на некотором расстоянии от водохранилища. Оба этих случая имеют свои достоинства и недостатки. При расположении гидроствора в зоне выклинивания подпора им учитывается полностью весь приток, поступающий в водохранилище с этой рекой. Однако точность учёта стока в створах с переменным подпором невысока вследствие замедленных скоростей течения, влияния ветровых денивеляции и т.д.. Кривая расходов для подпорного участка уже не является однозначной. При отсутствии деформаций русла она имеет вид где I - уклон вблизи гидрометрического створа; Н - уровень на гидростворе;дН - падение уровня между гидроствором и ближайшим водомерным постом, находящимся в естественных условиях (вне зоны переменного подпора); Q0 и to - расход воды и уклон в случае отсутствия подпора.
Вследствие трудности определения уклонов вблизи водохранилища, часто для подсчёта стока в таких створах используются зависимости вида Q (Н ,Н) где Н - отметка уровня водохранилища. Построение таких зависимостей - трудоёмкая и не всегда выполнимая задача [51]. Поэтому на практике сток в створах с переменным подпором как правило вычисляют линейной интерполяцией между измеренными расходами воды. Точность таких расчётов невелика, обычно в 3-4 раза ниже, чем точность учёта стока в нормальных условиях. Некоторого повышения точности можно добиться при использовании способа, предложенного американскими гидрологами [44], либо рекомендаций В.Л.Виноградова [19] . Последние заключаются в том, что расходы воды измеряются на переломных точках гидрографа расположенного выше (в нормальных условиях )створа. Такой приём делает линейную интерполяцию между измеренными расходами более обоснованной и позволяет до минимума сократить число измерений. Но даже в этом случае погрешности измерения стока могут составить 10-12# и более. Для крупных водохранилищ такие ошибки являются недопустимыми, поэтому гидростворы стараются располагать за пределами зоны переменного подпора.
В случае, когда гидроствор расположен в нормальных условиях (выше зоны подпора), возникают другие трудности: необходимо учитывать боковой приток с частного водосбора между гидроствором и водохранилищем и трансформацию расходов на этом участке. Эффект трансформации есть результат совместного действия многих факторов, главными из которых являются русловое добегание и пойменное регулирование. При небольшом времени добегания (Т I сут.) расходы воды просто сдвигаются на Г, что является довольно грубым приёмом. При больших Т неучёт трансформации может привести к существенным ошибкам.
В практике гидрологических расчётов и прогнозов расчёт добегания воды по руслам выполняется с использованием различных приближённых методов, обзор которых приводится в монографиях В.И.Сапож-никова [62], Е.Г.Попова [5(3 , Р.А.Нежиховского [49] , Л.С.Кучмента [40] , Наибольшее распространение получили методы расчётов с использованием интеграла Дюамеля (свёртки ) вследствие своей простоты и надёжности [3,9,18,51]. При использовании интеграла свёртки расходы воды в нижнем створе участка реки Q (t) связываются с расходами в верхнем створе о (t) соотношением: влияния, или кривая добегания.
Для расчётов по формуле (1.6) необходимо знать вид и параметры функции влияния. Широкое распространение в практике получила аппроксимация ФСС) статистическими распределениями. Впервые этот способ был предложен Г.П.Калининым и П.И.Милюковым [31], использовавшими кривую добегания в виде функции гамма-распределения: где zA и п - параметры; Г (и) - гамма-функция, В случае бесприточного участка реки ЪА - время добегания на так называемом "характерном" участке, а и - число характерных участков.
Существующие способы оценки моментов кривой добегания бокового притока
Боковой приток поступает в русло рассредоточенно и, в общем случае, неравномерно по его длине. Трансформация бокового притока осуществляется по своей кривой добегания. Если тлеется несколько входных створов, то число неизвестных параметров становится значительным и возникают трудности в их определении. Вероятностный подход к расчёту ср(т) позволяет выразить моменты кривой добегания бокового притока через те же параметры, что и моменты кривой добегания основного притока - среднюю скорость добегания (V) и параметр продольного рассеяния (а) на бесприточном участке. Тем самым для определения практически любого количества кривых добегания потребуется оценить минимальное число неизвестных параметров. Рассмотрим существующие способы оценки моментов кривой добегания бокового притока. Пусть дан приточный участок русла. Представим, что боковой приток поступает в главное русло в виде отдельных сосредоточенных порций на различном удалении от замыкающего створа, а добегание каждой порции подчиняется вероятностным закономерностям (2,12) для бесприточных участков [9]. В этом случае, как показано в [Ю] , моменты кривой добегания бокового притока (mah) связаны с момен тами кривой добегания отдельных порций притока (іПгСт)) соотношением где Ть - среднее время добегания на участке русла; В () - плотность распределения бокового притока по длине реки (длина выражена в единицах времени добегания); г - порядок момента.
Первые три момента имеют вид (на основе (2.12) и известных соотношений, связывающих начальные и центральные моменты): Задаваясь различными видами ункции &СТ) f можно получить выражения для моментов, отвечающие различным случаям распределения бокового притока по длине русла. В работе [9І приводятся, например, формулы для случая линейного изменения по длине русла интенсивности бокового притока: где G-=agCt)/ H "t) = " ; (li(i) и н )- соответственно интенсивность бокового притока на единицу длины русла в верхнем и нижнем створах участка; (2.18) Формулы (2.17) получены для случая однородных условий формирования стока внутри рассматриваемого района. Допущение об однородности может иногда оказаться грубым. В этом случае расчётный бассейн целесообразно разбить на отдельные частные бассейны (зоны), однородные по условиям стокообразования, и с учётом того, чтобы в каждом из них был бассейн-аналог с данными по стоку воды [42]. Расход воды в замыкающем створе расчётного бассейна представляется в виде суммы расходов с частных бассейнов. При разбиении расчётного бассейна на зоны зачастую складывается ситуация, когда нижний створ зоны не совпадает с замыкающим створом расчётного бассейна (рис.2.6). В этом случае участок, по которому происходит добегание бокового притока, можно разделить на два подучастка: верхний (приточньїіі) и нижний (бесприточный, или транзитный).
Время добегания любого элементарного объёма бокового притока будет равно где Vi - время добегания элементарного объёма от места поступления его в русло до нижнего створа приточного подучастка; - время добегания этого объёма от верхнего до нижнего створа транзитного подучастка ( и г независимые случайные величины). С- зшшкающий створ расчётного бассейна. Используя теоремы о моментах сумм независимых случайных величин [14], Д. А. Бураков получил в [9] формулы моментов кривой добегания бокового притока для приточно-бесприточного участка при линейном изменении интенсивности притока по длине реки: где Сл и Сг определяются по (2.18); и Уг - средние скорости добегания на подучастках L и L2. . В работах [9,10] приводятся также формулы для более сложного случая, когда боковой приток изменяется пропорционально изменению площадей между эквидистантами водосбора. Постороим в речном бассейне систему эквидистант - линий, соединяющих точки, находящиеся на одинаковом расстоянии вдоль русел до замыкающего створа (рис.2.7). Пусть Lu - расстояние вдоль русел между соседними эквидистантами, вьщеляющими площадку Ті (заштрихована на рис.2.7), a L2t - расстояние вдоль русел рек от этой площадки до замыкающего створа. Интеграл (2.15) тогда можно заменить суммой где В і - относительная доля бокового притока, поступающего с I -й площадки; Шц - начальный момент времени добегания притока с I -й площадки порядка г-; п - число площадок. При одинаковых по бассейну модулях стока BH /F , где Fi, - площадь г-й площадки; Г - общая площадь бассейна. После определения начальных моментов по формуле (2.21) находим центральные по известным соотношениям: Для определения їїічі в [8,10] рекомендуются формулы, выведенные для случая равномерного распределения бокового притока по длине русловой сети на площадках F и однородных условиях добегания воды по русловой сети
Примеры расчёта полезного притока в Красноярское водохранилище
С учетом изложенных замечаний по оценке компонентов водного баланса, повышения точности расчётов полезного притока будем добиваться путём уточнения в первую очередь методик расчёта основных компонентов и, во-вторых, более детальным определением второстепенных. Так как сток в створе ГЭС измеряется с высокой точностью и без систематических погрешностей, остаётся усовершенствовать методики расчёта основного притока и аккумуляции. Для устранения возможного завышения стока в основных створах введём поправочные коэффициенты к расходам основного притока}т.е. представим Р0 в виде: где Qoj, - расходы в основных створах; Ку: - поправочные коэффициенты к ним. Для уточнения аккумуляции поступим следующим образом. Пусть У ,W ,Wt ,VtH объёмы водохранилища за предыдущие, текущие и последующие сутки в сроки 08 и 20 час. соответственно. Будем считать, что аккумуляция за текущие сутки равна разности объёмов водохранилища в конце и начале суток, т.е. Определяя величины Wt и Wt линейной интерполяцией между их значениями в стандартные сроки наблюдений и подставляя в (3.5), получаем: Формула (3.6) позволяет более точно оценить аккумуляцию за сутки, чем (3.3), так как учитывает W на границах суток. Для учёта возможных изменений кривой объёмов аппроксимируем зависимость W(H) алгебраическим выражением. На рис.3.3 показана кривая объёмов, используемая в настоящее время. Эта кривая была получена путём определения объёмов будущего водохранилища (до его постройки) по крупномасштабным картам для различных уровней водохранилища (точки на графике). Мы видим, что она с высокой степенью точности аппроксимируется многочленом второго порядка: где W измеряется в км3, а И - уровень над нулём графика в м. Поэтому кривую объёмов в общем виде можно определить выражением: где Ь2 и Ь3 - эмпирические коэффициенты (свободный член можно не определять, так как он при вычислении аккумуляции уничтожается).
Уровни водохранилища, как и прежде, будем рассчитывать по данным семи постов. Для оценки бокового притока воспользуемся уравнением (2.4). Число аналогов не будем назначать заранее, оно определится в процессе расчётов. Подземные компоненты полезного притока оценим по формулам (2.46) и (2.48), Осадки, испарение и аккумуляцию во льду рассчитаем по приведённым ранее методикам для четырёх участков (границы участков показаны на рис.3.2). В периоды вскрытия и замерзания к площадям зеркала водохранилища на участках вводятся поправочные коэффициенты, учитывающие площадь зеркала, свободную ото льда. Итак, уравнение водного баланса Красноярского водохранилища в нашей схеме приобретает вид: В первых скобках заключён рассчитанный полезный приток, во вторых-- полезный приток по балансу. Р0 , гЬ ,Kv, АВи Ап определяются по где Цоі - расходы в 1-м основном створе; i.(.t) - кривая добега-ния притока от 1-го основного створа (взятая с учётом положения уровня водохранилища); Kyi - поправочный коэффициент, устраняющий завышение стока в 1-м основном створе; Qwsl - сток в створе гидрометрически изученного бокового притока; m - число изученных боковых притоков (не являющихся аналогами для неизученной части водосбора); Q ai - расходы в створе І -го аналога; п - число аналогов; Кмі и KFI - модульный и площадной коэффициенты стоковой приводки 1-го аналога; Н - среднесуточные уровни водохранилища; NS и Н - уровни водохранилища в сроки наблюдения 8 и 20 часов; А 1-І - изменение среднего уровня водохранилища за сутки; фн (t) -- кривая до бе гани я фильтрационных расходов воды в пределах призмы сработки грунтового бассейна зона аккумуляции ; (р2 (чг) - кривая добегания подземного притока; К,, Ь2, Ь3 , ЬА »32 эмпирические коэффициенты.
Расчётная схема содержит ряд неизвестных параметров (параметры UMT), ФгСС) и эмпирические коэффициенты, а также Kyt и Км-и). Эти параметры подбираются такті образом, чтобы после подстановки их в (З.Ю), невязки уравнения (3.9) за достаточно длительный интервал времени становились бы минимальными. Неизвестные составляющие баланса (кроме Pw и АЕ) имеют вза имно независимые аргументы. Коэффициенты корреляции между расходами основного притока (большая часть его зарегулирована Саяно--Шушенской ГЭС), бокового притока (порядок боковых притоков значительно отличается от порядка основных), уровнями водохранилища, его изменениями в течение суток, не превышают 0.2-0,3. Практически не зависят перечисленные аргументы и от других составляющих баланса - сбросов ГЭС, испарения, осадков. Что касается A fc и Pw , то, хотя их аргументы и зависят друг от друга, но входят в формулы в разных степенях. Эти факты почти полностью исключают возможность компенсации одних составляющих другими в процессе оптимизации параметров моделей их расчёта.
Язико-географические особенности и водный режим Верхнего Енисея
Бассейн Верхнего Енисея расположен в Саянах - горном районе, ограниченном Западным и Восточным Саянами, а с юга - хребтом Тан-ну-0ла. Западный и Восточный Саяны представляют собой сильно расчленённое нагорье, высота которого доходит до 2500 м. Между этими хребтами расположена Тувинская котловина, высотой в центре 600--800 м. В северной части котловины берёт начало Большой, а в южной - Малый Енисей. В руслах многих рек бассейна Верхнего Енисея на поверхность выходят древние изверженные породы - траппы, при пересечении которых реки образуют пороги.
Положение рассматриваемой территории вблизи центра Азиатского материка обуславливает её резко континентальный климат, характеризующийся суровой продолжительной зимой и тёплым летом. Количество осадков колеблется от 250 мм в межгорных котловинах до 800-1200 мм и более в горных районах. Саяны и межгорные котловины отличаются от Тувинских гор более значительным увлажнением, что обуславливает здесь повышенную норму стока рек. Больше всего осадков (1000-1200) выпадает на северных склонах Западного Саяна. По направлению на юг и юго-восток количество осадков уменьшается. Наибольшей сухостью отличается Тувинская котловина, где годовая сумма осадков в отдельных районах не превышает 200 мм. Распределение осадков в течение года весьма неравномерно. Наименьшее количество их наблюдается в феврале и марте. Начиная с апреля, количество осадков увеличивается, достигая наибольших значений в июле-августе.
Западный Саян сложен мощной толщей кристаллических сланцев. На главном Саянском хребте широко распространены граниты. По окраине Восточного Саяна встречаются известншш и песчаники. Карстовые явления наблюдаются в прирусловой части Енисея между его притоками Хечиком и Кантегиром на левом и правом берегах. По Западному Саяну и хребту Танну-Ола проходит южная граница вечной мерзлоты.
В связи со сложным геологическим строением территории, условия формирования подземных вод очень разнообразны. Запасы подземных вод распределены неравномерно и детально ещё не изучены. Глубина залегания уровня подземных вод изменяется в широких пределах, в зависимости от рельефа бортов долины. На низких террасах она составляет от 1-2 до 10-15 м. В пределах склонов глубина залегания уровня на правом берегу колеблется от 60 до 120 м, на левом - от 60 до 100 м. Почти горизонтальное положение уровня подземных вод в аллювии свидетельствует о его значительной фильтрационной способности. Средний коэффициент фильтрации аллювия на пойме и низких террасах Енисея составляет 90-100 см/сут..
Распределение почв и растительности по территории определяется вертикальной зональностью. В рассматриваемом районе можно выделить следующие вертикальные зоны: степную, лесную и альпийскую. В степных зонах в основном распространены чернозёмы и каштановые почвы. Преобладающую часть территории занимает лесная зона. Предгорья заняты сосново-лиственными лесами, поднимающимися до высоты 900 м. Выше в Саянах господствует тайга из кедра, пихты и ели. Верхняя граница леса проходит на высоте 1800-2000 м. Альпийская зона подразделяется на две полосы - горно-луговую и горно-тундро-вуїо. Горно-луговая полоса представлена субальпийскими и альпийскими лугами и зарослями карликовой берёзы. Для горной тундры характерны обилие скалистых обнажений, мхов и лишайников.
Верхний Енисей относится к типу рек смешанного питания, с преобладанием снегового. Его режим тлеет типичные черты горных рек: затяжное весеннее половодье, обусловленное неодновременным таянием снега на разных высотах и выпадением дождей, сливающееся с летне-осенними паводками дожевого происхождения. Увеличение водности начинается в апреле, когда реки ещё находятся под ледяным покровом. Во время весеннего ледохода нередко наблюдаются заторы. Максимум половодья приходится на конец мая или июнь, затем начинается спад, прерываемый дождевыми паводками. Летняя межень кратковременная, чаще отсутствует совсем, и летне-осенние паводки непосредственно следуют за половодьем. Их высота редко достигает высоты весенних пиков.
Районирование бассейна бокового притока, В предыдущей методике бассейн бокового притока был разбит на четыре района. Первый район включает в себя часть бассейна Енисея от г.Кызыла до устья р.Хемчик. Аналогом для района выбрана р.Эле-гест. Второй район включает в себя полностью бассейн р.Хемчик. Третий район расположен по левобережью Енисея от устья р.Хемчик до створа ГЭС (аналог - р.Кантегир), и четвёртый - по правобережью от устья Хемчика до плотины (аналог - р.Ус). С учётом этого деления, формула для подсчёта суточного притока к створу ГЭС имеет вид
