Замкнутый речной бассейн

Содержание

Слайд 2

«Замкнутый» речной бассейн «Замкнутый» речной бассейн – это речной бассейн, у

«Замкнутый» речной бассейн

«Замкнутый» речной бассейн – это речной бассейн, у которого

водоразделы поверхностный и подземных вод совпадают и поэтому подземный сток полностью формируется в пределах данного бассейна
То есть притока подземных вод извне отсутствует (Qп.позд. = 0)
Отток подземных вод Qо.подз. из таких бассейнов происходит лишь через замыкающий створ основной реки (в виде подземной составляющей Qпозд. общего речного стока Q)
Уравнение водного баланса замкнутого речного бассейна в естественных условиях имеет вид
P – E – Q = ∆S
а при расчленении общего речного стока Q на поверхностную Qпов. и подземную Qподз. составляющие оно может быть представлено в виде
P – E - Qпов. - Qподз. = ∆S
Слайд 3

«Висячий» речной бассейн «Висячий» речной бассейн – это речной бассейн, у

«Висячий» речной бассейн

«Висячий» речной бассейн – это речной бассейн, у которого

водоразделы поверхностных и подземных вод не совпадают.
Сток в замыкающих створах этих рек Q' включает в себя в основном лишь поверхностную составляющую общего речного стока Qпов., т. е. занижен на величину не дренируемого подземного стока Qпов.
К числу висячих речных бассейнов относятся обычно водосборы малых рек засушливых районов, для которых характерно глубокое залегание основных безнапорных водоносных горизонтов
Уравнение водного баланса таких речных бассейнов имеет вид
P – E – Q’пов. = ∆S
Слайд 4

Уравнение водного баланса горного ледника Уравнение водного баланса горного ледника для

Уравнение водного баланса горного ледника

Уравнение водного баланса горного ледника для короткого

интервала времени (месяц, сезон и т. д.) имеет вид
Рледн. + Qмет,лав. + ∆Sп.з. – Qо – Еледн. = ∆Sледн.
Рледн. - количество выпавших твердых осадков за расчетный период на поверхность ледника
Qмет, лав. - количество льда и снега, поступивших на поверхность ледника за счет лавин и метелевого переноса снега
∆Sп.з. - количество талой воды, поступившей к леднику с прилегающих склонов гор и замерзшей в толще фирна
Qо - отток вод от ледника за счет растаявшего снега и льда и притока к нему талых вод с прилегающих склонов гор
Еледн. - испарение с поверхности ледника
∆Sледн. - изменение общего запаса воды в льде и снеге горного ледника за рассматриваемый период
Слайд 5

Уравнения водного баланса проточного и бессточного озер (1) Уравнение водного баланса

Уравнения водного баланса проточного и бессточного озер (1)

Уравнение водного баланса проточного

озера м. б. представлено в виде
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. – Qо – Qо.позд. = ∆Sоз.
Роз. - осадки на зеркало водоема
Qп., Qп.позд. - приток в озеро поверхностных и подземных вод
Еоз – испарение с водоема
Qо, Qо.позд - отток из озера поверхностных и подземных вод
∆Sоз. - изменение запаса воды в озере за расчетный интервал времени
Для бессточного озера Qо и Qо.позд равны нулю и уравнение баланса записывается следующим образом:
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. = ∆Sоз.
Слайд 6

Уравнения водного баланса проточного и бессточного озер (2) За многолетний период,

Уравнения водного баланса проточного и бессточного озер (2)

За многолетний период, охватывающий

несколько замкнутых циклов, включающих многоводные и маловодные фазы водности, величина ∆Sоз.= 0, и поэтому эти уравнения для годового интервала времени принимают вид:
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. – Qо – Qо.позд. = 0
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. = 0
Для крупных озер подземные составляющие притока Qп.позд. и оттока Qо.позд. вод обычно весьма незначительны в сравнении с поверхностным притоком Qп. и оттоком Qо, поэтому уравнения имеют вид:
Роз. + Qп.. – Еоз. – Qо = 0
Роз. + Qп. – Еоз. = 0
Последние два уравнения широко используются для количественной оценки одного из их элементов (Qп, Qо или Еоз.) как остаточного члена. Последнее уравнение особенно часто используется для определения норм годового испарения с бессточных озер
Слайд 7

Уравнение водного баланса участка реки Уравнение водного баланса для участка реки

Уравнение водного баланса участка реки

Уравнение водного баланса для участка реки имеет

вид
Ррусл. + Qп.в. + Qп.бок. + Qп. подз. – (Qо + Ерусл. + Qо.подз.) = ∆Sрусл.
Ррусл - осадки на водную поверхность реки на данном участке (между верхним и нижним гидрометрическими створами)
Qп.в. - приток воды на данный участок реки через верхний гидрометрический створ
Qп.бок - боковой приток воды в реку на данном ее участке (сток всех притоков, впадающих в реку, и склоновый поверхностный сток с междуречных прибрежных частей водосборной площади)
Qп. подз. - приток подземных вод в реку на рассматриваемом ее участке
Qо - отток воды через нижний гидрометрический створ реки
Ерусл. - испарение с открытой и заросшей растительностью водной поверхности реки (включая затопляемую высокими водами пойму)
Qо.подз - отток вод из русла реки подземным путем
∆Sрусл. - изменение запаса воды на данном участке реки за расчетный интервал времени
Слайд 8

Уравнение водного баланса речного бассейна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности Оно

Уравнение водного баланса речного бассейна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности

Оно может

быть представлено в виде
Q’ = P’ – E’ ± ∆Sx
в естественных условиях уравнение среднего годового баланса, как отмечалось ранее, имеет вид
Q = P – E ± ∆Sx
Вычитая почленно это уравнение из предыдущего, получим
∆Qх = ∆Pх – ∆Eх ± ∆Sx
Q, Р, Е - средние годовые значения речного стока, атмосферных осадков и суммарного испарения
Q', Р', Е‘ - соответствующие величины с учетом их изменений (∆Qх,
∆Pх, ∆Eх) под влиянием хозяйственной деятельности: Q' = Q + ∆Qх Р' = Р + ∆Pх Е' = Е + ∆Eх
∆Sx - среднее годовое изменение запасов воды в бассейне, вызванное влиянием хозяйственной деятельности.
Слайд 9

Условия применимости уравнения в. б. речного бассейна в условиях хозяйственной деятельности

Условия применимости уравнения в. б. речного бассейна в условиях хозяйственной деятельности

Приведенные

уравнения справедливы для:
замкнутых речных бассейнов, у которых отсутствует естественный подземный водообмен со смежными территориями
условий, при которых отсутствует переброска части речного стока за пределы бассейна Qперебр. о.
условий, при которых отсутствует переброска части речного стока в смежные бассейны Qперебр. п.
условий, когда отсутствует закачка воды Qзак.глуб. в глубокие нефтеносные пласты для поддержания в них внутрипластового давления при нефтедобыче
условий, когда отсутствует откачка воды Qотк.глуб. (при горнорудных и других работах) из глубоких водоносных слоев, находящихся ниже уровня дренирования речной сетью, с последующим использованием и сбросом этих вод в реку.
Слайд 10

Уравнение в. б. речного бассейна в условиях хозяйственной деятельности с учетом

Уравнение в. б. речного бассейна в условиях хозяйственной деятельности с учетом

дополнительных факторов

В случаях, когда величины Qперебр. о., Qперебр. п. и Qзак.глуб. не являются очень маленькими, они должны быть включены как самостоятельные члены уравнения
При этом эти уравнения примут вид:
Q' = Р' - Е' ± ∆Sx + Qперебр. п. + Qотк.глуб - Qперебр. о. - Qзак.глуб.
∆Qх = ∆Pх - ∆Eх ± ∆Sx + Qперебр. п. + Qотк.глуб - Qперебр. о. - Qзак.глуб.

Слайд 11

Оценка суммарного изменения испарения ∆Ех Уравнение изменения испарения ∆Ех м. б.

Оценка суммарного изменения испарения ∆Ех

Уравнение изменения испарения ∆Ех м. б.

в виде
∆Ех = ∆Еа.л. + ∆Еор + ∆Еос.сх. + ∆Eвдсн. + ∆Евдхр. + ∆Eпр. - ∆Eрусл.
Здесь ∆E – изменения испарения:
∆Еа.л. – с бассейна в результате агролесомелиоративных мероприятий
∆Еор - из-за орошения засушливых территорий
∆Еос.сх. – из-за регулирования водного режима почвогрунтов на осушенных землях или болотах
∆Eвдсн. = ∆Eпром. + ∆Eт.эн. + ∆Eгор. + ∆Eсел – при водоснабжении промышленных предприятий, тепловых электростанций, населения городов и сельских населенных пунктов
∆Евдхр = ∆Езат. + ∆Епод.– из за сооружения водохранилищ в результате дополнительного испарения при затоплении и подтоплении земель
∆Епр. – из-за создания прудов
∆Eрусл. – из-за уменьшения испарения с русел и пойм ниже водохранилищ, регулирующих сток, и мест отъема речных вод на переброски и другие нужды
Слайд 12

Оценка изменения бассейновых запасов воды ∆Sx Уравнение изменения бассейновых запасов воды

Оценка изменения бассейновых запасов воды ∆Sx

Уравнение изменения бассейновых запасов воды

∆Sx м. б. в виде
∆Sх = ∆Sч + ∆Sл. + ∆Sбер. - ∆Sос.сраб.
Здесь ∆S изменения бассейновых запасов воды в результате:
∆Sч - аккумуляции в чаше водохранилища
∆Sл. – аккумуляции в ложе водохранилища
∆Sбер. – аккумуляции в береговой зоне водохранилища
∆Sос.сраб. - уменьшения суммарных запасов воды в бассейне в результате сработки вековых запасов болотных и грунтовых вод при осушении
Слайд 13

Факторы, которые нужно учитывать при расчетах Дополнительные потери воды на испарение

Факторы, которые нужно учитывать при расчетах

Дополнительные потери воды на испарение

с водохранилищ и прудов происходят в течение всего периода их фактической эксплуатации
Иной характер носит влияние на сток таких потерь воды при создании водохранилищ и прудов, как наполнение водой чаши водохранилища, расходование воды на насыщение почвогрунтов его ложа и береговой зоны.
Эти процессы происходят обычно лишь в течение непродолжительного ряда лет с начала заполнения водохранилища (или пруда) водой, а затем их влияние на сток становится почти незаметным и может не учитываться
Их оценка производится в среднем для расчетных периодов с учетом фактического или планируемого ввода в эксплуатацию конкретных водохранилищ и прудов
Слайд 14

Уравнение в. б. речного бассейна в условиях хозяйственной деятельности для внутригодового

Уравнение в. б. речного бассейна в условиях хозяйственной деятельности для внутригодового

периода

Уравнение в.б. можно составить и для месячного периода. Оно может быть записано следующим образом
∆х(∆Sмес.) = ∆Pх.мес. - ∆Qх.мес. - ∆Eх.мес.
∆х(∆Sмес.) – антропогенное изменение приращений суммарных влагозапасов в речном бассейне
∆Pх.мес. - изменения под влиянием хозяйственной деятельности норм месячных (сезонных и т. д.) осадков. Как правило, этим элементом пренебрегают. Слишком сложно оценить.
∆Qх.мес. - изменения под влиянием хозяйственной деятельности норм стока
∆Eх.мес. - изменения под влиянием хозяйственной деятельности норм испарения

Слайд 15

Вопросы 1. Уравнения водного баланса «замкнутых» и «висячих» речных бассейнов 2.

Вопросы

1. Уравнения водного баланса «замкнутых» и «висячих» речных бассейнов
2. Уравнение водного

баланса горного ледника
3. Уравнения водного баланса проточного и бессточного озера
4. Уравнение водного баланса участка реки
5. Уравнение среднего годового водного баланса речного бассейна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности
6. Уравнение водного баланса речного бассейна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности с учетом переброски стока в/из бассейна реки и закачки/откачки воды в/из подземного горизонта
7. Уравнение суммарного значения изменения испарения
8. Уравнение суммарного значения изменения бассейновых запасов воды
9. Уравнение водного баланса, преобразованного под влиянием антропогенных факторов, за внутригодовые периоды (месяц, сезон и т. д.).