Гидрологические посты на реках.
Министерство образования и науки России
ФГБОУ Высшего Профессионального Образования
Уральский Государственный Лесотехнический Университет
Кафедра лесных культур и мелиораций
Отчет №7
по практическим работам по дисциплине
Учение о гидросфере
Выполнила:
Туринцева Ю.Е, ЛХФ-241
Проверила:
доц. Григорьева А.В
Екатеринбург 2012г
Тема: Круговорот воды в природе и водный баланс.
Сток, его характеристики и методы изучения.
Гидрологические посты на реках.
Круговорот воды в природе и водный баланс
Круговорот воды в природе – непрерывный, практически замкнутый процесс обращения воды на земном шаре, происходящий под воздействием солнечной радиации и силы тяжести. Основные фазы круговорота воды – испарение воды с поверхности океана и суши в результате солнечной радиации, перенос водяного пара воздушными течениями, конденсация пара и выпадение осадков на поверхность океана и суши, сток выпавших на сушу осадков в океан по поверхности земли (речной сток) и подземным путем (фильтрация). Существуют два кругооборота воды – большой и малый.
Большой (мировой) кругооборот характеризуется 4 звеньями: испарение, перенос, осадки, сток.
Малый (внутриматериковый) лишь двумя: испарение и выпадение осадков.
Водный баланс (упрощенное выражение):
О=И+С
О - осадки
И - испарение
С – сток (суммарный)
|
|
|
Уравнение водного баланса для небольшого участка:
О+Пп+Пг+К=С+Ф+И+Т±Зг±Зп
О – осадки
Пп – приток поверхностных вод на данный участок
Пг – приток грунтовых вод
К – конденсация водяных паров
С – сток поверхностных вод с данного участка
Ф – фильтрация (сток подземных вод)
И – испарение физическое с поверхности почвы и растений
Т – транспирация растительностью
Зг – увеличение или уменьшение запаса подземных вод
Зп – увеличение или уменьшение запаса поверхностных вод
Элементы водного баланса оказывают определяющее влияние на обеспеченность почвы влагой и на ее лесорастительные свойства.Если приходная часть водного баланса превышает расходную, то наблюдается избыток влаги в почве и требуется осушение, если же приход влаги меньше расхода – необходимо орошение.
Сток. Его характеристики и методы изучения.
Сток – движение воды по поверхности земли, а также в толще почв и горных пород в процессе круговорота в ее природе. Подразделяется на:
· Поверхностный (по земной поверхности)
· Склоновый (происходящий по склону)
· Почвенный (в почвенной толще)
· Русловой и речной (по русловой и речной сети)
Факторы стока.
Гидрология и геоморфология (сложение и состав горных пород, глубина залегания водоносных и водоупорных горизонтов, направление и величина их уклона).
|
|
|
Величина и форма водосборной площади (при больших водосборных площадях потери воды на испарение и глубинную фильтрацию увеличиваются. Это приводит к уменьшению стока. Если форма вытянута вдоль водотока, сток происходит в более короткий срок, чем на вытянутом водосборе, примыкающем к водотоку короткой стороной)
Климатические факторы (основные: атмосферные осадки, температура и влажность воздуха, а также температура испаряющей поверхности. Влияние осадков проявляется через интенсивность их выпадения. При низких температурах воздуха весной снеготаяние растягивается, сток происходит медленно, вследствие чего значительное количество воды расходуется на испарение и фильтрацию.Особенно усиливается испарение при высокой температуре воздуха и малой его относительной влажности в ветреную погоду.)
Озерность и заболоченность водосборов (озера воздействуют на сток по двум направлениям: накапливая воды половодий и паводков и отдавая ее в межень, они выполняют роль регуляторов стока; имея значительную открытую водную поверхность с повышенным расходом влаги на испарение, озера несколько снижают сток. Болота аккумулируют сток, поскольку моховая растительность является мощным накопителем влаги.Сток воды из болот происходит слабо.)
|
|
|
Растительность (особенно лесная регулирует сток.Лес переводит поверхностный сток во внутрипочвенный.)
Водохранилища (аккумулируя воду периода половодий и паводков, позволяют обеспечивать подачу воды в реки по мере необходимости в маловодные периоды.)
Характеристики стока.
Сток характеризуется объемом, модулем, коэффициентом и слоем стока.
Объем стока Wс (м3) – объем воды, стекающей с водосбора за определенный интервал времени.
Wc=Q*t
Q – средний расход воды, м3/с
t – время расчетного периода
Модуль стока q – количество воды, стекающей с единицы площади водосбора в единицу времени.
q= Q/ F
q – модуль стока
Q – расход воды в водотоке, л/с
F – величина водосборной площади, га
Слой стока hст – количество воды, стекающее с водосбора за определенный интервал времени, равное толщине слоя воды, равномерно распределенной по площади этого водосбора(мм):
hст= Wc*1000/ F
Wc – объем стока, м3
F – площадь водосбора, м2
Годовой слой стока(мм/год) по модулю стока можно вычислить по зависимости:
|
|
|
hст =3154q
kq – среднегодовой модуль стока, л/с с 1 га
Коэффициент стока σ – отношение величины стока к количеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших сток:
σ=С/О
С – величина стока
О – величина осадков
Норма стока–средняя многолетняя величина стока.
Методы изучения стока.
В зависимости от целей существует несколько методов изучения стока. Для изучения особенностей формирования стока в зависимости то характера почвогрунтов и состояния растительности используют метод стоковых площадок.
Стоковые площадки устраивают на местности, имеющей уклон. Во избежание притока поверхностных вод по границам стоковых площадок устраивают оградительные канавки. Для предотвращения притока грунтовых вод на необходимую глубину врезают водонепроницаемый экран из глины или бетона. Для регистрации стока в нижней части склона площадки устраивают сооружения для сбора воды. На стационарных стоковых площадках длительного действия для учета стока на глубине ниже поверхности почвы сооружают землянки, в которые устанавливают емкости, оборудованные самописцами, позволяющими отдельно учитывать поверхностный сток и сток с различных горизонтов почвы.
Особенности режима стока с осушенных земель и определения суммарного испарения на основе метода водного баланса изучают на небольших водосборах с помощью гидрометрических водосливов. Данный метод можно применять и при определении стока с малых водосборов, дренируемых естественными водотоками.
При определении стока с больших водосборов в целях выявления характеристик стока, получения расчетных модулей стока ,для определения размеров проводящих каналов осушительных систем используют гидрологические посты на реках.
Гидрологические посты на реках.
Гидрометрия – наука о методах и средствах определения величин, характеризующих движение и состояние жидкости и режим водных объектов.
Уровень (горизонт) воды – высота поверхности воды относительно постоянной горизонтальной плоскости.
Пост – устройство для определения уровня воды в водотоке или водоеме. Они бывают реечные и свайные.
На реечных постах устанавливают вертикальную или наклонную рейку с делениями, позволяющими замерять положение уровня воды с точностью до 1 см. Реечный пост в зависимости от местных условий может состоять из нескольких реек. Нуль рейки является нулем водомерных наблюдений, отметка которого обычно известна, так как все устройства водомерного поста нивелируются.
На больших реках с пологими берегами устраивают свайные посты, состоящие из группы свай. Сваи располагаются в одном створе, перпендикулярном среднему направлению течения воды, а нумеруются по порядку, начиная с верхней.
Разность между отметкой нуля водомерных наблюдений и отметкой нуля графика водомерного поста называется приводкой к нулю графика поста.
Пункт, оборудованный устройством и приборами для наблюдений за гидрологическим режимом вод, называется гидрологическим постом или гидрологической станцией. Станция отличается от поста большим объемом наблюдений. В зависимости от объекта изучения эти пункты подразделяются на речные, водохранилищные, озерные и болотные.
Дано:
F=220000 м2
Сток=17 мм
Осадки=43мм
Q=72,5 м3/с
t=10 минут
Решение:
Wст=Q*t=72,5*600c=43500 м3
hст= Wc*1000/F=43500*1000/220000=197,7 мм
q= Q/F=72,5/220000=0,00033 м3/с
аσ= С/О=17 мм/ 43 мм=0,4 мм
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 68; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!