Тема контрольной работы: Контрольная работа по гидрологии

Контрольная работа по гидрологии. Расчет модуля стока воды, определение испарения, вычисление расхода воды аналитическим способом, расчет годового стока.

характеристики водности рек 

Основными компонентами водного баланса речных бассейнов являются осадки x, сток y и испарение E.

Сток в зависимости от решаемой задачи может выражаться в виде расхода воды (Q), объема стока (W), модуля (q) и слоя стока (y).

Исходные данные: река и пункт наблюдений (р. Бирюса – Бирюсинск); площадь водосбора (F=24700 км²); расход воды (Q=262 м³/с); высота годового слоя осадков (x=383 мм).

В задании требуется: вычислить модуль стока; определить высоту слоя стока; рассчитать объем годового стока; найти слой стока.

Порядок выполнения работы:

1. Описываем физико-географические условия р. Бирюса.

Река Бирюса впадает в реку Тассеева. Основными гидрологическими характеристиками реки являются:

1. Площадь водосбора – 18400 км²;
2. Наивысшее колебание уровня произошло в 1960 году – 559 см;
3. Наибольший годовой расход воды – 159 м³/с, средний годовой расход воды – 369 м³/с;
4. Средний годовой модуль стока – 14,9 л/с· км²;
5. Годовой объем стока – 11600 млн. м³;
6. Продолжительность половодья – 61 день;
7. Годовой слой стока – 470 мм.

1. Модуль стока – количество воды, стекающей с единицы площади водосбора в единицу времени. Вычисляется модуль стока по формуле:

 л/с·км²

1. Слой стока – количество воды, стекающей с водосбора за какой-либо интервал времени, равном толщине слоя, равномерно распределенного по площади этого водосбора. Высота слоя стока определяется по выражению:

мм

1. Объём стока – объём воды, стекающий с водосбора за какой-либо интервал времени больше 1 секунды. Объем годового стока рассчитывается с использованием формулы:

 км³

1. Коэфициент стока – отношение объёма стока к количеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших сток. Коэффициент стока рассчитывается по формуле:

1. В таблице ниже представлены результаты выполнения задания.

 

Осадки и испарение

Задание 1. Определение испарения с малого водоёма при отсутствии данных наблюдений.

Исходные данные: площадь водоёма (S), расположенного в г. Бирюсинске, 4,5 км²; средняя глубина (H) 4,5 м; средняя длина разгона воздушного потока (D) 3,5 км; средняя высота препятствий на берегу (h_p) 17 м.

Требуется:  вычислить среднемноголетнее испарение.

Порядок выполнения работы.

Среднемноголетнее испарение (норма) с малых водоёмов, расположенных в равнинных условиях, определяют по выражению:

  Где  - среднемноголетнее испарение с эталонного бассейна площадью 20 км^2. При отсутствии данных наблюдений норму испарения находим по карте изолиний. Так, для г. Бирюсинска методом интерполяции определяем, что = 440мм.

Поправочный коэффициент на глубину водоёма – . Его находят в зависимости от места расположения (природной зоны) и глубины водоёма. Так, для г. Бирюсинска, расположенного в лесостепной зоне, при H= 4,5м,    =0,983.

Поправочный коэффициент на защищённость водоёма от ветра древесной растительностью – . Определяют в зависимости от отношения средней высоты препятствий к средней длине разгона воздушного потока. h_р/D= 17м/ 3500м=0,005, следовательно =0,98.

Поправочный коэффициент на площадь водоёма – . Определяют по таблице для тундровой, лесной и лесостепной зон в зависимости от площади, а для остальных природных зон  =1. Так, для г. Бирюсинска, расположенного в лесостепной зоне, при S= 4,5 км², =1,255.

Среднемноголетнее испарение с площади водоёма равно 532 мм.

Задание 2. Определить испарения с суши с помощью карты изолиний испарения.

Исходные данные: карта среднегодового слоя испарения с суши.

Требуется: определить приближённо среднемноголетнее годовое испарение в г. Бирюсинске.

Порядок выполнения работы.

По карте среднемноголетнего годового слоя испарения замечают, что г. Бирюсинск расположен между изолиниями с отметками 300 мм. и 250 мм. Методом интерполяции находим, что Е_с= 275 мм.

Задание 3. Определение испарения с суши по уравнению связи теплового и водного балансов.

Требуется: определить суммарное испарение с поверхности суши для г. Бирюсинска.

Порядок выполнения работы.

При расчётах испарения в мелиоративных целях широко применяют гидролого-климатический метод, разработанный В. С. Мезенцевым. Предложенное им уравнение для вычисления суммарного испарения с суши имеет следующий вид:

 ,

Где Е_max – максимально возможное испарение. Для его определения И. В. Карцевич предложил формулу: . При =68,7º, Е_max=5,88·68,7·º+260=664  мм.

k·x – общее увлажнение; k – поправочный коэффициент, равный для Иркутской области 1,25. При = 383 мм, k·x=1,25·383 мм=479 мм.

n – параметр, учитывающий гидравлические условия стока в разных ландшафтно-климатических условиях. Для равнинной местности n=3,0.

мм

Испарение с суши Е= 431 мм.