ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД МАЛЫХ РЕК В НУРА-САРЫСУЙСКОМ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОМ БАССЕЙНЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НАУЧНЫЕ СТАТЬИ

Гидрометеорология и экология № 1 2009

УДК 556.164.048

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД МАЛЫХ РЕК В НУРА-САРЫСУЙСКОМ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОМ БАССЕЙНЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

А.Н. Мусенова

Рассмотрена методика определения среднего многолетнего стока малъгх рек в пределах Нура-Сарысуйского водохозяйственного бассейна. По модульным коэффициентам определен среднемноголет-ний сток для 20 рек. Приведен среднемноголетний сток малых рек с Г < 3000 км2 к модулю стока средних рек с Г > 3000 км2.

Объектом исследований являлись ежегодные ресурсы речного стока Нура-Сарысуйского водохозяйственного бассейна Республики Казахстан (ВХБ). Значительную часть этого ВХБ составляют реки Нура и Сары-су с притоками. Также к этому бассейну можно отнести реку Калмаккыр-ган, которая впадает в озеро Шубар-Тенгиз.

Основным гидрологическим параметром, необходимым при решении различных вопросов водохозяйственного проектирования, является величина среднего многолетнего расхода. Зачастую рассматриваются большие реки с продолжительным периодом наблюдений. Главная задача настоящего исследования заключалась непосредственно в расчете нормы многолетнего стока малых рек, с периодом наблюдений от 1 до 10 лет.

Для расчета нормы годового стока малых рек и его значений различной обеспеченности часто приходиться иметь дело с короткими рядами наблюдений, продолжительность которых не обеспечивает получение результата с требуемой точностью (о > 5%). В этих случаях величина среднего годового стока, полученная по имеющемуся короткому ряду, приводится к расчетному многолетнему периоду. Расчетный период выбирается по рекам-аналогам, по которым имеется длинный ряд наблюдений, обеспечивающий требуемую точность, и колебания годового стока, соответствующую колебаниям его в расчетном створе [1].

В качестве аналогов для расчетной реки или створа выбираются водосборы, обладающие зональной однородностью по географическому и высотному положению, а также сходством в отношении факторов подстилающей поверхности. 28

Главным и наиболее объективным критерием правильности выбора аналога является наличие синхронности колебаний годовых расходов или модулей стока и достаточно надежной коррелятивной связи стока за годы одновременных наблюдений рассматриваемого водосбора и его аналога [2].

При очень коротких рядах наблюдений оценка среднего годового стока рек, производится с помощью модульных коэффициентов, определенных по ближайшим водотокам с продолжительными рядами наблюдений [1]. Такой прием правомерен при наличии синхронности в ходе стока больших и малых водосборов в пределах одного итого же района, при условии отсутствия зависимости коэффициента вариации годового стока (С) от площади водосбора (^), при этом предполагается, что связь прямолинейная, проходит через начало координат и описывается следующим уравнением:

М0 = а-М0а

где М0 и М0 - многолетняя норма годового стока расчетной реки и реки-аналога.

Решить поставленную задачу в этом случае можно, применив так называемый способ модульных коэффициентов, или отношений. Так, подставив в уравнение (1) вместо углового коэффициента а отношение

М ср

-,получим

МсРа

М0 = М0а М- ,

сРа

где Мср - средняя величина годового стока за короткий период наблюдений по расчетной реке; Мср - то же по реке-аналогу.

Формула (2) также может быть представлена в следующем виде:

М 0 = ^,

Ка

где Ка - средний модульный коэффициент за короткий период наблюдеМ ср

ний по реке-аналогу, равный-— [2].

М0а

При расчете нормы стока 20 малых рек с периодом наблюдений от 1 до 10 лет, были использованы данные, приведенные в монографиях [3, 4]. В статье в качестве иллюстрации приведены сведения о восстановле-

29

нии среднего многолетнего стока 5 малых рек, расположенных в пределах рассматриваемого бассейна. В таблице 1 приведены значения нормы стока этих рек, вычисленные с помощью формул (1), (2), (3).

В районах Северного и Центрального Казахстана для определения ресурсов поверхностных вод обычно принимают значения среднего многолетнего стока средних рек, с площадью водосбора Г > 3000 км2, отражающие зональные изменения его значений. Поэтому возникает необходимость приведения стока малых рек к стоку средних, путем использования закономерностей его изменения в зависимости от площади водосбора [5]. Для приведения нормы стока малых рек с Г < 3000 км2 к модулю стока средних рек с Г > 3000 км2, было использовано следующее выражение:

8

М = М1п +1)

Г>3000 1 Г ' V V

где МГ - модуль стока рек с площадью водосбора Г < 3000 км2; МГ>3000 -модуль стока рек, с площадью водосбора Г > 3000 км2 (таблица 2).

Таблица 2

Нормы стока малых рек с Г < 3000 км2, приведенные к модулю стока средних рек с Г > 3000 км2

Река-пункт Б, 2 км М Е, л/(с-км2) 1пГ МГ>3000 , л/(с-км2) 3 млн. м

Бассейн р. Нура

р. Матак - фер. Обалы 1440 0,50 7,27 0,47 21,20

р. Тузды - ур. «Красная Сопочка» 514 0,50 6,24 0,41 6,67

Бассейн р. Сарысу

р. Сарыбулак - зим. Сарыкамыс 136 0,18 4,92 0,06 0,26

р. Актасты - с. Бирлик 246 0,53 5,51 0,40 3,09

Бассейн оз. Шубар-Тенгиз

р. Дюсембай - с. Бурмаша 679 0,15 6,25 0,10 2,09

Малые водотоки, водосборы которых имеют характеристики поч-вогрунтов, близкие к зональным значениям и модули стока МГ > 1 л/(с км2), также могут использоваться для оценки модуля зонального стока. В этом случае модули зонального стока принимаются, равным модулям стока малых рек и временных водотоков.

Полученные в таблице 2 значения стока малых рек, приведенные к площади водосбора Б > 3000 км2 , могут использоваться для оценки ресурсов поверхностных вод.

30

Таблица 1

Определение среднего многолетнего стока малых рек

Период наблюдений « и

Река-пункт -с 2 г, км годы количество лет Средний расход м3/сек Река - аналог Модульные коэффициенты Приведенный среднемноголетн сток, млн. м3

Бассейн р. Нура

р. Матак - фер. Обалы 1440 1954. 1957 4 0,7 р. Нура - с. Пролетарское (Шешенкара) 0,98 0,72

р. Тузды - ур. Красная Сопочка 497 1950. 1956. 1953, 1957 7 0,16 р. Нура - с. Сергиопольское 0,64 0,25

Бассейн р. Сарысу

р. Сарыбулак - зим. Сарыкамыс 136 1958. 1960 3 0,033 р. Кара - Кенгир - (5,0) 12 км выше устья Жиланды 1,37 0,02

р. Актасты - с. Бирлик 246 1953, 1955. 1958 5 0,11 р. Жаксы -Сарысу - с. Сарысу 0,84 0,13

Бассейн оз. Шубар-Тенгиз

р. Дюсембай - с. Бурмаша 679 1958. . 1960 3 0,14 р. Кара - Кенгир - (5,0) 12 км выше устья Жиланды 1,37 0,10

~ А

втор выражает огромную благодарность за помощь при подготовке статьи

В.В. Голубцову и В.П. Поповой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Голубцов В.В. Определение нормы годового стока малых рек и временных водотоков засушливой зоны Казахстана. // Гидрометеорология и экология. - 2007. - №1. - С. 65-74.

2. Клибашев К.П., Горошков И.Ф. Гидрологические расчеты. Л.: Гидро-метеоиздат, 1970. - 460 с.

3. Ресурсы поверхностных вод СССР / Под ред. Г.Л. Шимкевич. - Т. 13., Вып. I. Карагандинская область, - Л.: Гидрометеоиздат, 1966, - 481 с.

4. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель / Под ред. В.А. Урываева. - Вып. I. Акмолинская область Казахской ССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1958, - 789 с.

5. Голубцов В.В., Айтымова Б.Б., Белгожаева А.А. Использование наблюдений за стоком малых рек для оценки водных ресурсов водохозяйственных бассейнов. // Гидрометеорология и экология. - 2008. -№1. - С. 76-78.

РГП «Казгидромет», г. Алматы

ЦАЗАЦСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЬЩ НУРА-САРЫСУ СУ ШАРАУШЫЛЬЩ АЛЦАБЫНДАГЫ К1Ш1 ЭЗЕНДЕРШЩ СУ БЕТ1

ЦОРЛАРЫН АНЫЦТАУ

А.Н. Мусенова

Нура-Сарысу су шараушътъщ алабыныц аралъггында, кшг езендердщ орташа квп жылдыщ ашндарыныц эд1стемелерт аныщтау мэселеа щаралды. Модулдк коэффицентер1 бойынша 20 взеннц орташа квп жылдыщ ашн мвлшерI аныщталды. Ауданы Г > 3000 км2 орташа езендердщ орташа квп жытдыщ агыюыныц модулте, ауданы Г < 3000 км2 кшг взендер агыюыныц мвлшерг келгет келтгрыдг.

32