 |
Испарение с поверхности воды с малого водоема при отсутствии данных наблюдений
|
|
|
|
Отчет по Гидрологии
Выполнила:
студентка 3к, 4гр,
агрономического ф-та
специальности 120302
(земельный кадастр)
№ зачетной книжки (10080)
Никифорова А.В.
Проверил: д.т.н. профессор
Иваньо Я.М.
Иркутск, 2013г.
Содержание
Введение. 3
1. Характеристики водности рек. 4
2. Расчет испарения с малого водоема и с поверхности суши. 6
3. Определение расходов воды аналитическим способом. 10
4. Расчет годового стока. 14
5. Внутригодовое распределение стока. 23
6. Расчет максимального расхода воды дождевого паводка. 26
Заключение. 27
Литература. 28
Введение
В неразрывной связи природных вод – единство всех сфер географической оболочки. Воды суши, являясь элементом географического ландшафта, тесно взаимодействуют с почвой, рельефом, воздухом, растительным покровом, живыми организмами. Сток воды как процесс подчиняется закономерностям, происходящим не только в гидросфере, но и атмосфере, литосфере и биосфере. А присущая географической науке комплексность позволяет изучение пространственно-временных закономерностей гидрологических явлений и процессов на широкой географической основе.
На протяжении более 300 лет гидрология не только накапливает исходную информацию о водных источниках (это удавалось еще далеким предкам), но и обобщает, анализирует, разрабатывает научные концепции и методы прогнозирования гидрологических событий.
Целю данной работы является, закрепление теоретических основ курса и приобретение практических навыков обработки и анализа исходных гидрометрических материалов, выполнение гидрологических расчетов.
Значение гидрологии, гидрометрии и регулирования стока определяется главными задачами водного хозяйства как отрасли науки и техники, охватывающей учет, изучение, использование, охрану ресурсов, а так же борьбу с вредным действием воды.
|
|
|
При выполнении данной работы ставились следующие задачи:
· Изучение основных понятий гидрологии;
· Рассмотреть законы и закономерности, которые используются при исследовании экологических процессов;
· Изучить методы используемые в гидрологии;
· Приобрести навыки расчета основных гидрологических характеристик.
Для расчетов применялись такие методы, как интерполяция, экстраполяция, статистические методы.
Расчеты при выполнении всех работ были основаны на гидрологических характеристиках реки Олха у села Олха.
Работа состоит из шести разделов. В первом разделе работы рассмотрены характеристики водности рек:модуль стока, слой стока, объем годового стока, слой стока. Во втором разделе была изложена физическая сущность процессов испарения и проведены расчеты испарения с малого водоема и с поверхности суши. В третьем разделе рассматривается расчет расхода воды аналитическим способом по скоростям, измеренным гидравлической вертушкой, и глубинам потока. В четвертой главе представлены функции распределения (нормальный и гамма-распределение), определены статистические параметры гидрологических характеристик реки Олха в программе Microsoft Office Exel. В пятой главе определено внутригодовое распределение стока по месяцам и периодам, построены гидрографы. В шестом разделе представлены расчеты максимального расхода воды дождевого паводка.
Характеристики водности рек
Цель занятия – изучить и определить основные характеристики речного бассейна, связанные с ее гидрологическим режимом.
Задачи
1) Освоить основные понятия гидрологических характеристик бассейна реки.
2) Изучить основные характеристики, отображающие водный режим реки.
|
|
|
Исходные данные: река и пункт наблюдений (Олха - Олха), площадь водосбора (F=590 км2), норма стока (Q =3,22м3/с), высота годового слоя осадков (x=423 мм).
Требуется: 1) описать гидрологические особенности реки (питание реки, где берет начало, площадь, куда впадает, высота водосброса, уклон реки, норма стока, как комбинируется сток реки от года к году); 2) вычислить модуль стока; 3) определить слой стока; 4) рассчитать объем годового стока; 5) найти слой стока.
Порядок выполнения задания
1. Олха — река Иркутского округа, правый приток реки Иркута, вытекает из Кругобайкальских гор.
Олха образуется при слиянии рек Большая Олха и Малая Олха и течёт с юга на север по Олхинскому плато. Длина реки составляет 53,34 км. Главные притоки: Безымянка и Ханчин слева; Сырой Кук-Юрт справа. По правому берегу Олхонской долины простирается высокий горный, лесистый отрог, названный Олхинским, высшая точка которого имеет 3237′ футов абсолютной высоты над уровнем моря.
На берегу Олхи находится скважина для забора минеральной воды «Иркутская», а также проходит ежегодный фестиваль авторской песни Олхинские струны.
На реке находятся населенные пункты: Рассоха, Большой Луг, Олха, Шелехов, Смоленщина, а также базы отдыха: «Олха», «Голубые Ели», «Металлрург».
2.Модуль стока – это объем воды, стекающий в единицу времени с единичной площади водосбора. Модуль стока вычисляется по формуле
q=1000·Q/F, (1.1)
q=1000·Q/F=1000·3,22/590=5,46 л/с·км2.
3.Высота слоя стока характеризует слой годового стока в [мм]. Высота слоя стока определяется выражением
y=31,5q, (1.2)
у=31,5q=31,5·5,46=172 мм.
4. Объемом стока называют объем воды, стекающий с водосбора за какой-либо интервал времени. Объем годового стока рассчитывается с использованием формулы
W=y/106·F, (1.3)
W=y·F/106=172·590/106=0,10 км3.
5.Коэффициент стока характеризует долю осадков, участвующих в формировании стока, поэтому он изменяется от 0 до 1. Коэффициент стока вычисляется в виде отношения высоты слоя стока к количеству выпавших осадков
η=у/x=172/423=0,41. (1.4)
6. В таблице 1.1 приведены результаты выполнения задания.
Таблица 1.1 – Результаты гидрологических характеристик реки
| № варианта | Река-пункт | F, км2 | Q, м3/с | q, л/с·км2 | x, мм | y, мм | W, км3 | η |
| Олха-Олха | 3,22 | 5,46 | 0,10 | 0,41 |
|
|
|
Вывод. Площадь реки незначительна (590 км2), норма стока составляет 3,22м3/с. Гидрографическая сеть средне развита, поскольку составляет 5,46 л/скм2, коэффициент стока характеризует 0,41, согласно чему 41% тратится на формирование стока.
Расчет испарения с малого водоема и с поверхности суши
Цель работы: изучить основные виды испарений и научиться их вычислять разными методами.
Испарение с поверхности воды с малого водоема при отсутствии данных наблюдений
Исходные данные: площадь водоема (S), расположенного вблизи пункта с. Олха 4,80 км2, средняя глубина (Н) 4,20 м, средняя длина разгона воздушного потока (D) 5,30 км, средняя высота препятствий на берегу (hср) 17,0 м.
Требуется: 1) вычислить среднемноголетнее испарение;
Порядок выполнения задания
Испарение - парообразование с поверхности воды, снега, почвы и растений, является основной составляющей водного баланса речных бассейнов, водохранилищ, озер и других водных объектов.
Среднемноголетнее испарение (норма) с малых водоемов, расположенных в равнинных условиях определяют по выражению
Ев=Е20khk3ks (2.1)
Из-за отсутствия данных наблюдений среднемноголетнее испарение с бассейна площадью 20 м2 находят по карте изолиний рисунок 3.1. Так, для водоема расположенного вблизи пункта с. Олха Е20=500 мм (определяется методом интерполяции).
Поправочный коэффициент k3 определяют в зависимости от отношения средней высоты (м) препятствий h3 к средней длине (м) разгона воздушного потока D.
Для пункта с. Олха, расположенного в лесостепной зоне,
hср/D=0,017/5,3=0,003,
k3=0,988, что соответствует методом интерполяции по таблице 2.1
Таблица 2.1 – Поправочный коэффициент на защищенность водоема от ветра древесной растительностью, строениями, крутыми берегами
| h3/D | 0,0 | 0,01 | 0,03 | 0,05 | 0,07 | 0,10 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 |
| k3 | 1,00 | 0,96 | 0,89 | 0,84 | 0,80 | 0,76 | 0,70 | 0,64 | 0,57 | 0,61 |
Поправочный коэффициент на глубину водоема kh находят по таблице глубины. Для водоема вблизи пункта с. Олха расположенного в лесостепной зоне, глубина которого составляет 4,2 м и по таблице 2.2 находится между 1 и 0,980, в результате интерполяции получен коэффициент kh=0,985.
|
|
|
Таблица 2.2 – Поправочный коэффициент на глубину водоема kh
| Природная зона | Средняя глубина водоема, м | |||||
| Тундровая и лесная | 1,00 | 0,99 | 0,97 | 0,95 | 0,94 | 0,92 |
| Лесостепная | 1,00 | 0,98 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,92 |
| Степная | 1,00 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,93 |
| Полупустынная | 1,00 | 1,00 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,97 |
| Пустынная | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
Поправочный коэффициент на площадь водоема ks для тундровой, лесной и лесостепной зон находят путем интерполяции с помощью таблицы 2.3. Для площади S=4,8 км2 ks=1,258.
Таблица 2.3 – Поправочный коэффициент ks на площади водоема
| Площадь водоема, км2 | 0,01 | 0,05 | 0,10 | 0,50 | 1,00 | 2,-- | 5,00 |
| ks | 1,03 | 1,03 | 1,11 | 1,18 | 1,21 | 1,23 | 1,26 |
Таким образом, вычислим среднемноголетнее испарение
Ев=500·0,985·0,988·1,258=612 мм.
Полученное значение Ев является нормой испарения с воды.
2.2.Испарение с поверхности суши
Под испарением с поверхности суши понимается сумма всех видов этого процесса: биологическое испарение с листьев растений, физическое испарение с орошенных атмосферными осадками листьев, испарение с почвы, снега, льда, с водоемов, расположенных на исследуемой территории, и т.д.
Методы расчета испарения с поверхности суши основаны на использовании уравнений водного и теплового балансов, их связи, на закономерностях переноса влаги от испаряющей поверхности в атмосферу.
|
|
|
