Характеристики водного режима малых рек, активного фактора русловых процессов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.09, кандидат технических наук Синиченко, Евгений Константинович

• Синиченко, Евгений Константинович
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Синиченко, Евгений Константинович

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ЗАДАЧИ И СОСТАВ ИССЛЕДОВАНИЯ.II

§ I. Постановка вопроса .II

§ 2. Краткая справка о ранее выполненных работах

Глава П. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ВОДНОГО РЕШМА МАЛЫХ РЕК

§ I. Исходные положения.

§ 2. Общая характеристика малых рек.

§ 3. Общая характеристика исследуемых рек.

§ 4. Типы водного режима.

§ 5. Характеристика половодья.

§ 6. Результаты исследований водного режима малых рек.

§ 7. Оценка достоверности полученных закономерностей

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Характеристики водного режима малых рек, активного фактора русловых процессов»

Проблема рационального использования водных ресурсов малых рек имеет актуальное значение, определяемое современными требованиями экономного и эффективного ведения народного хозяйства и эксплуатации природных ресурсов.

В решениях ХОТ съезда КПСС, "Основных, направлениях развития народного хозяйства СССР на I981-1985 гг. и на период до 1990 г.", Продовольственной программе КПСС, в постановлениях ряда пленумов ЦК КПСС подчеркивается необходимость дальнейшего развития научных исследований, направленных на решение наиважнейших народохозяйственных задач.

Особенности малых рек необходимо учитывать при разработке мероприятий по их рациональному использованию. Одна из этих особенностей - ярко выраженная зависимость водности, гидрологического режима от состояния поверхности водосбора, значение которого, в ряде случаев, бывает существеннее климатических и погодных факторов. По этой же причине гидрологические показатели малых рек могут резко отличаться от среднестатистических зональных и районных. Вследствие этого,такие характеристики ландшафтов водосборов, как: лесистость, заболоченность, распа-ханность и другие, приходится учитывать не только при гидрологических расчетах, но и при проектировании различных природо-и водоохранных мероприятий.

Другая, не менее важная особенность - то, что малые реки, являются начальным звеном речной сети, и все изменения в их режиме непременно отражаются во всей гидрографической цепи.

В настоящее время всеми заинтересованными организациями отмечается недостаточность и малая достоверность информации о водных ресурсах малых рек, условий их формирования по количественным и качественным показателям. Недостаточно изучены и процессы формирования русел малых рек. В связи с этим проектирование водохозяйственных и мелиоративных объектов ведется на слабой научной основе.

По данным Государственного гидрологического института /30/ в СССР насчитывается 260 больших рек - длиной более 501 км; 3844 средних рек - длиной от 101 км до 500 км; 146697 малых рек и 281287 самых малых - от 0,5 км до 10 км (таблица), а измерения расходов и уровней производятся в настоящее время лишь е 7000 пунктах, в основном на больших (по несколько створов) и средних реках (по два-пять створов), т.е. гидрометрические работы ведутся менее чем на 0,1% рек и на 2900000 рек не было, нет и в ближайшем будущем не будут производиться измерения стока. На 1000 малых рек приходится один пост по сбору гидрологической информации. То есть малые реки либо не имеют рядов наблюдений, либо они короткие.

В настоящее время расчет максимальных расходов воды при отсутствии или недостаточности данных гидрометрических наблюдений, особенно для малых рек, встречает большие трудности и базируется, в основном, на эмпирических формулах, предложенных разными авторами в разное время. Как по структуре, так и по области их применения они носят часто региональный характер: часть формул получена применительно к формированию дождевых паводков, другие к условиям снеготаяния.

Таблица

Количество и протяженность еодотокое е СССР е естественном русле

Градация водотоков i Длина (км) Количество еодотокое | Общая } протяженность ед. i • % i ед. f • • %

Самые 10 2812587 у 91 5624881 58,3 малые 11-25 II3974 3,85 1693539 17,6

26-50 24100 0,81 834082 8,6

Малые

51-100 8623 0,29 592206 6,1

101-200 2857 од 386509 4,0

Средние

201-300 630 0,02 150277 1,6

301-500 357 0,01 133075 1,4

501-1000 197 0,01 I27241 1,3

Большие

1000 63 0,00 I01654 1,1

Итого 2963388 100 9647864 100

Все эти формулы, а равным образом и опубликованные многочисленные официальные ведомственные руководства и указания для расчета максимального стока, являясь обязательными при тех или иных вопросах проектирования, основываются на определенных представлениях и процессах формирования паводочного стока. Вместе с этим, как показал Карнацевич И.В. /38/, расчет по этим формулам стока малых рек затруднителен, приводит к грубым ошибкам.

Указания по определению расчетных гидрологических характеристик СН 435-75" предполагают определение стока малых рек путем перехода от зонального стока с помощью поправочных коэффициентов , значения которых достигают 500$ (!) от величины зонального стока, снятого с карты. Ошибки в расчете стока получаются вследствие того, что детальность карты стока по территории недостаточна, и поправочные коэффициенты слишком грубо учитывают различия в площадях водосборов средней и малой реки.

В этих условиях разработка новых методов расчета характеристик гидрологического режима малых рек имеет большое научное и практическое значение.

Цель исследования. На основе анализа и обобщения натурных данных: а) разработать методы расчета основных и обобщенных характеристик Q0 , QM , gr^; Сц > С^ ' f водного режима малых рек, при отсутствии или недостаточности рядов наблюдений; б) разработать методы приближенного построения и экстраполяции кривой расходов до уровня максимальных расходов.

Решение этих задач строится с учетом особенностей водного и руслового режимов малых рек.

В общей постановке решение первой задачи получено в двух планах:

- установление закономерностей изменения основных и обобщенных характеристик водного режима малых рек с изменением водности потока и, используя принципы системного подхода, по порядкам потоков с анализом влияния факторов водосборной площади (лесистости, заболоченности) на характеристики водного режима малых рек;

- развитие представлений о географическом обобщении характеристик в виде картограмм.

Решение второй задачи также получено в двух планах: поиск и установление связей характеристик кривой расходов с особенностями водного режима и характеристиками руслоформируюпщх процессов, а также, следуя принципам системного подхода, с порядками потоков.

Научная новизна работы. Анализ и обобщение натурных данных позволили:

- установить типы водного режима малых рек изучаемых районов;

- впервые построить картограммы обобщенных характеристик к? -Су<

Су водного режима 7-7^ и г/ для малых рек исследуемых vM районов, устанавливающие связи между среднегодовыми и максимальными расходами;

- получить закономерности изменения коэффициентов изменчивости характерных расходов С^ и С/м и обобщенных характеристик водного режима И и ^ в зависимости от порядка потока и характера водосборной площади (лесистости, заболоченности), построить номограмму для их определения;

- установить закономерность изменения обобщенных характеристик водного режима Yj и W от водности реки (среднемно

Л л lo Li голетнего расхода Ц0 );

- установить связь характеристик кривой расходов Q-J(H) и закономерности изменения их по порядку потоков и в зависимости от водности реки;

- установить связь характеристик кривой расходов с типами руслового режима;

- предложить новый метод экстраполяции и приближенного построения кривой расходов при недостаточности исходных данных.

Предлагаемые методы гидрологических расчетов разрабатывались с учетом и на базе научных исследований, ведущихся на кафедре гидравлики и гидросооружений Университета дружбы народов им.П.Лумумбы.

Практическое значение работы. Полученные в данной работе закономерности изменения основных и обобщенных характеристик водного режима малых рек, картограммы обобщенных характеристик водного режима, закономерности изменения характеристик кривой расходов Q~J"(H) могут быть использованы в практической работе проектными организациями, связанными с проектированием любых гидротехнических сооружений. С помощью предложенных методов расчета могут быть установлены для любого створа реки все гидрологические характеристики водного режима, необходимые для инженерного проектирования, в том числе для малых рек при отсутствии или недостаточности рядов наблюдений.

Достоверность данных, получаемых по предлагаемым методам, достаточна для практического применения. Решения их обосновываются большим числом исходного материала и возможностью использования при расчетах трех самостоятельных методов: по картограммам, типам водного режима и по порядкам потоков.

Реализация работы. Результаты исследований использованы институтом "Туркменгипроводхоз" при проектировании Каракумского канала в условиях пропуска увеличенных расходов. Экономический эффект составил 63,32 тыс.руб.

Материалы исследований входят составной частью в научно-технические отчеты, выполняемые на кафедре гидравлики и гидросооружений УДЕ им.П.Лумумбы, по заданию ГКНТ при Совете Министров СССР по проблеме 0.85.01.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 2 статьи в сборниках научных трудов Университета.

Материалы исследования использованы для написания трех научно-технических отчетов (регистрационные номера 81027736, 8II03032, 0181.800.8820).

Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях УДЕ им.П.Лумумбы I978-1984 гг.

Объем работы. Диссертация содержит 177 страниц, из них 229 страниц текста диссертации, 57 рисунков и 21 таблицу.

Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включающего 130 наименований, и приложения.

Заключение диссертации по теме «Гидравлика и инженерная гидрология», Синиченко, Евгений Константинович

§ 7. Общие выводы

Исследуя закономерности изменения обобщенных характеристик кривой расходов Q=J"(h) показателя </ и параметра А , установлено :

- показатель d и параметр А изменяются с изменением уровня h , причем с возрастанием о( параметр А уменьшается;

- связь обобщенных характеристик с водностью реки Qp подтверждает предположение, что общая направленность руслоформи-рующей деятельности водного потока сохраняется во все фазы годового цикла;

- связь обобщенных характеристик кривой с порядками потока: с увеличением порядка потока показатель о( как для периода половодья, так и для периода межени уменьшается, а значения параметра А увеличиваются; в то же время с увеличением порядка потока меняется тип руслового режима рек с переходом от устойчивых форм к менее устойчивым, что характеризует показатель dL/юл. как показатель руслового режима реки;

- полученные закономерности изменения обобщенных характеристик кривой расходов дают возможность использовать их для экстраполяции до более высоких уровней, а также для приближенного построения кривой для неизученных створов рек в зависимости от типа руслового режима;

- сопоставительные расчеты экстраполяции кривой расходов показывают достаточную достоверность способа Н.А.Ржаницына, а также хорошее совпадение с фактическими данными способов Г.В.Железнякова и Р.А.Шестаковой, которые и мозут быть рекомендованы для практического использования.

Глава 17. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

УСТАНОВЛЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

§ I. Предварительные замечания

Приведенные в главах П и Ш закономерности касаются двух групп вопросов: определение основных характеристик водного режима рек по стоку и характерным расходам и возможность экстраполяции кривых расходов и их построение при недостаточности натурных наблюдений. Полученные закономерности позволяют устанавливать для малоизученных малых рек те основные гидрологические характеристики режима реки, которые необходимы для решения многих инженерных задач. Так, с их помощью могут быть установлены среднегодовые и среднемаксимальные расходы и их величины требуемой обеспеченности. Равным образом, используя закономерности, отражающие особенности кривых расходов, представляется возможным не только экстраполировать имеющиеся кривые расходов до требуемых величин расходов, но и получить приближенные кривые расходов для створов и участков рек, где наблюденные данные отсутствуют. Это, однако, достаточно достоверно устанавливается лишь для рек, не имеющих широкой поймы и, следовательно, не дающих резких изменений в кривой расходов при выходе воды на пойму ( р/. 7,0, рис.Ш.4). Очевидно, что метод расчета для определения требуемых гидрологических характеристик в зависимости от степени изученности реки будет несколько изменяться, приобретать некоторые особенности в постановке задачи и пути ее решения.

Следует отметить, что предлагаемые закономерности и их использование при решении гидрологических задач имеет не только значение как метод получения искомых данных для малых рек, но и как контрольный или дополнительный метод, который, бу,пучи построен на иных положениях, позволяет проверять и уточнять решения, получаемые по обычным гидрологическим методам расчета.

С целью большей наглядности и последовательности в использовании полученных закономерностей представляется целесообразным рассмотреть несколько наиболее типичных и характерных практических инженерных задач.

Задача I. В данном створе имеется достаточно продолжительный ряд гидрометрических наблюдений, который, однако, не позволяет с достаточной степенью достоверности определить характерные расходы при малых обеспеченностях, что необходимо, например, для проектирования водосбросных сооружений, мероприятий по ограждению территорий и т.п. Вместе с этим, естественно, нет и данных для построения верхней части кривых расходов; необходима экстраполяция имеющейся кривой расходов.

Задача 2. В данном створе имеется относительно короткий ряд наблюдений, не позволяющий с достаточной надежностью установить характеристики гидрологического режима реки многолетнего ряда. В этом случае обычно используется метод удлинения ряда наблюдений по реке-аналогу. Использование полученных закономерностей дает дополнительный метод расчета для получения кривых обеспеченности характерных расходов и построения кривой расходов.

Задача 3. В данном створе имеются лишь отрывочные наблюдения, не дающие возможности установить сколь-либо надежные данные по характеристике гидрологического режима реки, или даже они полностью отсутствуют. В этом случае использование полученных закономерностей будет являться, вероятно, одним из наиболее надежных методов определения гидрологических характеристик реки.

Дальнейшее рассмотрение будем проводить применительно к этим трем типовым задачам расчета, используя для этой цели три параллельных схемы расчета: картограммы величин , Q^ , ф и ^ ; расчет по порядкам потоков (или водности реки) и по типам*водного режима реки. Порядок расчета по схемам был показан в главах П и Ш и приводится ниже в сокращенном Еиде.

Расчетсрейнжхарактеристикводщогоремма

1-ая схема. По картограммам Mq0 \ Су0 \ ^ и ^ .

Для центра водосборной площади рассматриваемого створа определяются по соответствующим картограммам ^jf'* С^ * п - Si п - Л* гг

-/Р и /—т;—'. По наиденным значениям определяют ве

Um Li CVm п

Л - 40 личину среднемноголетнего максимального расхода цм и. коэффициента изменчивости среднегодовых максимальных расходов г

2-ая схема. Расчет по порядкам потоков // .

Устанавливается порядок речного потока рассматриваемого створа или по анализу структуры речной сети, или используя данные сводной таблицы П.8. По картографическому материалу определяют процент лесистости водосборной площади. Устанавливаются Qo ; ^ в зависимости от порядка потока, определяп Qo ется Цм—. Коэффициенты изменчивости характерных расходов Су и °Суи снимаем с номограммы рис.П. 23 или пользуясь графиками рие.П.23.

3-я схема. По типам водного режима.

По "единичному" гидрографу 50$ обеспеченности определяем тип водного режима реки. Устанавливаем порядок потока и определяем искомые характеристики Q0 ; Q^ ; ^ ; Су0 ; С^ ; Р? ; контролем определения Сц, и Ci/M служит номограмма рис.П.23'.

Приведенные схемы расчета применимы при решении всех трех задач. Равным образом, остается одним и тем же метод экстраполяции кривых расходов, который был изложен в главе Ш (см. стр.135). Его основа - использование закономерностей изменения обобщенных характеристик кривой Q - показателя с/ и параметра А - с изменением расхода и уровня воды. Несколько сложнее путь построения кривой расходов при недостаточности исходных данных. Его мы покажем при рассмотрении решения задачи 3.

§ 2. Схема построения кривой обеспеченности максимальных расходов

Все выполненные в главе построения сводились к установлению характеристик, связывающих среднегодовые и среднемаксималь-ные расходы, путем установления закономерностей изменения двух параметров и ^ в виде картограмм, а также по порядкам потоков и в зависимости от типа водного режима реки. Именно эти параметры и дают возможность для последовательного определения при исходных данных Q0 и Су0 значений QM и Сум •

Такой путь был предложен Н.А.Ржаницыним и проверен в ряде работ, выполненных на кафедре гидравлики и гидротехнических сооружений УДН им.П.Лумумбы.

Допустимость принятия такой схемы расчета определяется главным условием - сохранением примерного подобия форм гидрографа и волны половодья в многолетнем плане, т.е. что основные контуры очертания годового гидрографа по фазам годового цикла сохраняются вне зависимости от водности года (условие сохранения источников питания) для всех рассмотренных Н.А.Ржаницыным типов водного режима рек, за исключением рек с паводковым режимом (тип УД). Это условие соблюдается и на малых реках исследуемых районов, что является подтверждением допустимости использования данного расчета и для решения нашей задачи.

В общей постановке рассматриваемой задачи решение возможно двумя путями. 1-я схема (рис.1У.1,а) - последовательный пересчет (используя для этого соответствующие коэффициенты пересчета) среднегодовых расходов любой обеспеченности на среднемесячные максимальные расходы той же обеспеченности и затем пересчет кривой среднемесячных максимальных расходов данной обеспеченности на максимальные суточные расходы той же обеспеченности. Этот путь для горных рек Непала был исследован аспирантом кафедры Джанак Лал Кармачария (Непал) /37/, и показана его надежность и достоверность.

2-я схема (рис.1У.1,6) - прямой пересчет кривой обеспеченности среднегодовых расходов на кривую обеспеченности максимальных суточных расходов. При этом, очевидно, может быть принят тот же принцип установления закономерностей коэффициентов пересчета в зависимости от источников питания и условий формирования речного стока. Этот путь был также проверен Джанак Лал Кармачария.

В данной работе использован близкий к этому путь, но сводящийся к пересчету с кривой обеспеченности среднегодовых расходов только обобщенных характеристик кривых распределения: средних расходов и коэффициентов вариации. Как показал анализ, выполненный в главе П (см. стр. 67-78 ), достоверность такой схемы достаточна. Этот путь для рек Ганы был исследован аспирантом кафедры Андах Коджо (Гана) /40/. Общая схема расчета по этому пути сводится к следующему.

В качестве необходимых исходных данных предусматриваются: кривая обеспеченности среднегодовых расходов и типовой гидрограф расходов, желательно близкий к обеспеченности 50$. По этому гидрографу устанавливается тип водного режима и определяется вероятное превышение среднемаксимального расхода над средним годовым (среднемноголетним расходом ^ ). Уточнением этого значения служит кривая (рис.1У.1,в), по которой в зависимости от среднегодового расхода Q0 определяется j? и по известной величине ^ определяется средний максимальный расход (5Cffo обеспеченности).

Вторым этапом определяется величина ^ . Для этого используется график (рис.1У,1,г), по которому величина jj? устанавливается в зависимости от величины среднемноголетнего 'расхода (среднегодового расхода 5$ обеспеченности) и типа водного режима реки (последний был установлен по типовому гидрографу данной реки). Имея в качестве исходной данной Су , по полученному параметру определяется значение Сум м

9J

Рис. 17.1. Варианты схем расчета среднешоголетних максимальных расходов

Контролем проведенного расчета может служить график (рис.1У.1,д), где значение Су^ непосредственно определяется по значению Су0 в зависимости от типа водного режима.

Недостающий для построения кривой обеспеченности параметр с.1, устанавливается по обычным рекомендациям ГШ, приведенным в "Указаниях СН-435-72".

§ 3. Результаты расчетов

Решение задач I и 2. Использование установленных закономерностей в качестве вспомогательного и дополнительного метода расчета.

В качестве исходных данных приняты створы, ранее использовавшиеся в сопоставительных расчетах (глава П). Для этих створов выполнены расчеты по рекомендуемым трем схемам расчета. При этом предполагается, что начальные, исходные данные о величине среднегодовых расходов Q0 и значения Су0 не заданы, а определяются по картограммам и средним значениям этих величин, по порядкам потоков. Все последующие расчеты строятся последовательно на этих исходных данных. Естественно, что при наличии достаточного ряда наблюдений (задача I) эти исходные данные могут быть определены непосредственно по данным наблюдений и надобность в использовании картограмм или значений по порядкам потоков отпадает.

Выполненные для принятых створов расчеты в сводном виде приведены в таблице 1У.1. В таблице 1У.2 даны рекомендуемые значения рассчитанных величин (средние из данных трех схем расчета), данные по фактическим наблюдениям, величины отклонений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе исследуется водный режим малых рек бассейнов средней зоны европейской части страны (бассейны р.Верхней Волги, Оки; Дона и частично Камы). При этом за основу рассмотрения принято, что водный режим является активным фактором руслоформирувдих процессов, и поэтому особо выделяются те отличительные черты, которые необходимо учитывать при анализе этих процессов: мощность и продолжительность половодья, связь среднегодовых и максимальных расходов и их распределение в многолетнем плане. Особое внимание уделяется характеристике водного исследования является характеристикой типа руслового режима реки и позволяет увязать закономерности и характеристики водного режима и типа руслоформирующего процесса.

На основе проведенного анализа, выполненного в трех направлениях: географического обобщения (картограммы характерных величин), по типам водного режима и закономерностям изменения характеристик по порядкам потоков речной системы (системный подход), получены следующие материалы.

I. Анализ гидрографов среднемесячных расходов, выполненный по году, близкому к среднему, установил, что для малых рек рассматриваемого района характерны пять типов водного режима: сосредоточенное и кратковременное половодье (паводок) и сравнительно выровненная межень. Отличие по типам водного режима проявляется главным образом в различной водности межени: режима - кривой расходов которая в данном плане первый тип - меженние расходы составляют от среднемесячного максимального 20-25%, пятый тип - меженние расходы практически отсутствуют или чрезвычайно низкие, меньше 2%. Установлена закономерность, по которой по мере уменьшения водности реки водный режим приобретает тип, характеризующийся уменьшением меженних расходов при общем сокращении длительности половодья. Характеристики, установленные для каждого типа водного режима ность изменения с переходом к менее водным рекам, т.е. малым порядкам потоков; в то же время установленные характеристики для малых рек до IX-X порядка достаточно четко согласуются с аналогичными характеристиками и типами водного режима средних и больших рек, полученных ранее Н.А.Ржаницыным.

2. Установленные закономерности в изменении характеристик гидрологического режима рек: картограммы величин, их изменение в осредненном виде по типам водного режима и по порядкам потоков - позволяют использовать их для решения многих задач практики. Наиболее общей задачей является определение всех необходимых характеристик водного режима реки в заданном створе (как при наличии данных наблюдений, так и при их отсутствии). Для решения этой задачи используются три схемы, разработанные в работе. В качестве исходных данных необходимо иметь величину среднемноголетнего расхода Q0 и коэффициент изменчивости ряда среднегодовых расходов . Дальнейший ход расчета определяется последовательным использованием полученных закономерностей: по картограммам, порядкам потоков или типам водного режима - устанавливаются значения обобщен

Qm* Cv0 * * а также обобщенные характеристики и П . отражают достаточно четкую закономерних характеристик у и у и по ним определяются характери

Со Li л стики кривой распределения максимальных расходов и . Внутригодовое распределение стока принимается по типовому гидрографу. Проверка рассчитанных по приведенным трем независимым схемам характеристик показывает, что результаты достаточно близкие и имеют отклонения от фактически наблюденных характеристик в пределах до 15-20$.

3. На характеристики водного режима малых рек оказывает заметное влияние состояние водосборной площади и в первую очередь степень лесистости и заболоченности. В исследовании с достаточной полнотой определено влияние первого фактора; влияние второго фактора - заболоченности - требует дополнительного исследования на более характерных районах (например, западная часть среднего Днепра). Степень лесистости водосборного бассейна оказывает все возрастающее влияние по мере уменьшения площади, т.е. с переходом к потокам все более малых порядков. Из графиков рис. П.20-22 следует, что при увеличении процента лесистости изменяются коэффициенты изменчивости характерных расходов СУо и Сун , причем коэффициент изменчивости среднегодовых максимальных расходов стремится по своим значениям . к коэффициенту изменчивости среднегодовых расходов Суо , т.е. параметр tj увеличивается. Все эти данные подтверждают известные ранее наблюдения и закономерности, но развивают их применительно к потокам различных порядков.

4. Анализ кривых расходов по рекам, различным по водности и типу руслового режима, показал, что понятие руслоформи-рующего расхода, увязанного с обеспеченностью паводочных расходов 8-10$, является недостаточным, и необходимо рассматривать два таких руслоформирующих расхода - максимальный (обеспеченность 8-IQ%) и расход в пределах пойменных бровок (близкий к среднемноголетнему максимальному расходу). При этих условиях в раыфытии 1фивой расходов как показателя руслового режима реки следует также различать две зоны: низкую - в пределах пойменных бровок и высокую - половодье с выходом потока на пойму. Анализ кривых расходов показал, что за основной показатель следует принять величину о( в общем уравнении кривой вида Q=A/l (где и и г1 являются переменными по высоте уровня воды). Устанавливается взаимная связь между этими параметрами кривых расходов и типом руслового режима рек. В итоге установлена единая номограмма, которая устанавливает взаимосвязь между основными элементами кривой расходов и величиной расхода, т.е. Q , а( и А используя которую можно решать задачи и по экстраполяции кривых расходов и построение кривой для створов с недостаточным рядом наблюдений и даже при их отсутствии, но при условии, что различие между кривизной верхней и нижней частей кривой расходов не слишком существенны, т.е. наклон 1фивой в верхней паводковой части и Щиц- наклон кривой в пределах меженнего русла (до уровня пойменных бровок).

Проверка предложенного метода экстраполяции кривой расходов по уравнению Q—Af), 0 предварительным установлением закономерностей изменения параметров о( и А , а также метода построения кривых расходов при недостаточности ряда наблюдений, проведенная по нескольким створам различных рек, показала их достаточную надежность.

5. Результаты проведенного анализа гидрологических данных по достаточно большому региону рек дает основание считать, что полученные новые закономерности в изменении важнейших характеристик водного режима малых рек и, предложенные на их основе методы расчета,позволят иметь дополнительные данные для достижения более достоверных и надежных конечных результатов. Это имеет большое практическое значение для малых рек, использование которых в интересах многих отраслей народного хозяйства возрастает.

6. Задачей дальнейших исследований в направлении уточнения и практического использования полученных в данной работе закономерностей должно явиться расширение зоны анализа на другие районы с целью получения более широких и уточняющих закономерностей.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах.

1. Характеристики водного режима малых рек и водотоков. - В сб.: научных трудов "Результаты исследований речных русел и гидротехнических сооружений". - М.: УДН, 1983, с.77-86.

2. Связь главных характеристик кривых расходов с руслоформи-рующими процессами. - В сб. научных трудов: "Исследование вопросов прикладной гидравлики и гидротехники". - М.: УДЙ, 1984, с.118-130.

3. Разработка рекомендаций по обеспечению динамической устойчивости русла Каракумского канала с учетом пропуска перспективных расходов и повышенной мутности. Научно-технический отчет, регистрационный № 81027736, М., 1981.

4. Разработка метода гидравлического расчета каналов с учетом участков с интенсивным объемом стока и притоком воды и наносов при пересечении крупными водотоками. Научно-технический отчет, регистрационный № 8II03032, М., 1981.

5. Гидравлика русловых форм и гидравлические сопротивления деформируемых русел. Научно-технический отчет, регистрацион

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Синиченко, Евгений Константинович, 1984 год

1. Антроповский В.И. Связь типов руслового процесса с определяющими факторами. - Тр.ГШ, 1970, вып. 183, с.70-80.

2. Анисимов М.И. Изменение средних скоростей главного русла и коэффициента Шези при прохождении паводка. Метеорология и гидрология, 1961, № 9, с.36-39.

3. Аполлов Б.А. Учение о реках. Изд-во МГУ, 1963. - 424 с.

4. Бабкин В.И., Вуглинский B.C. Водный баланс речных бассейнов.- Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 191 с.

5. Барышников Н.Б. К определению максимальных расходов воды на реках с поймой. Труды ЛШИ, 1969, с.100-107.

6. Барышников Н.Б. Речные поймы. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.- 152 с.

7. Барекян А.Ш. О пропускной способности отрегулированных русел рек и их пойм при прохождении паводков. Торфяная промышленность, I960, № 3, с.10-13.

8. Бахметев Б.А. О неравномерном движении жидкости в открытом русле. 3-е изд., испр. и доп. - Л.: Кубуч, 1932. - 305 с.

9. Берг Е.В., Эпштейн Б.Л. Построение кривой расходов воды с учетом формы русла. Метеорология и гидрология, 1940,10, с.69-78.

10. Берг Е.В. Экстраполяция и приближенное построение кривой расходов воды. В кн.: Труды Ш Всесоюз.гидрол.съезда. Л., 1959, т.Ш, с.87-93.

11. Бефани Н.Ф., Калинин Г.П. Упражнения и методические разработки по гидрологическим прогнозам. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 392 с.

12. Васильев М.А. Гидравлический метод построения кривых расходов. Метеорология и гидрология, 1940, № 7, с.36-42.

13. Великанов М.А. Русловой процесс. Л.: Физматгиз, 1958. -395 с.

14. Великанов М.А. Гидрология суши. 5-е изд., перераб. и доп.- Л.: Гидрометеоиздат, 1964. 404 с.

15. Вопросы географии. Малые реки. М.: Мысль, 1981, вып.118.- 224 с.

16. Воскресенский К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 546 с.

17. Гидрология суши. Термины и определения. ГОСТ 19179-73. -М., 1973. 22 с.

18. Глушков В.Г. К вопросу о построении кривых расходов воды и- Гидрологический вестник, 1915, J& 3, с.45-58, № 4, с.119-121.

19. Глушков В.Г. Географо-гидрологический метод. Изв.ГШ, 1933, № 57-58, с.5-10.

20. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. М.: изд. АН СССР, 1961. - 416 с.

21. Гришанин К.В. Теория руслового процесса. М.: Транспорт, 1972. - 216 с.

22. Быков В.Д., Васильев А.В. Гидрометрия. 4-е изд., перераб.вообще эмпирических кривых вида

23. Гришанин К.В. Устойчивость русел рек и каналов. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 144 с.

24. Гришанин К.В. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометео-издат, 1979. - 144 с.

25. Гришанин К.В., Сорокин Ю.И. Гидрология и водные изыскания. М.: Транспорт, 1982. - 212 с.

26. Давыдов Л.К. Классификация рек Средней Азии по типу их питания. Тр. ГШ, 1933 г., т.Х, с.26-44.

27. Демек Я. Теория систем и изучение ландшафта. М.: Прогресс, 1977. - 223 с.

28. Джуха И.Г. Морфология и динамика русел малых рек таежной зоны: Автореф.дис. канд.геогр.наук. -М.: 1984. 20 с.

29. Доманицкий А.П., .Пубравина Р.Г., Исаева Л.И. Реки и озера Советского Союза. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 346 с.

30. Железняков Г.В., Данилевич Б.Б. Точность гидрологических измерений и расчетов. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 240 с.

31. Железняков Г.В. Теория гидрометрии. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 343 с.

32. Железняков Г.В. Гидрология и гидрометрия. М.: Высшая школа, 1981. - 260 с.

33. Зайков Б.Д. Средний многолетний сток и его распределение в году на территории СССР. Тр. НИУ ШМС, 1946, сер.4, вып.24. - 147 с.

34. Зеликович Э. Об определении параметра в уравнении Метеорология и гидрология, 1936, № 3, с.35-39; № 4, с.78-80.

35. Карасев И.Ф. Гидрометрический учет стока при неустановившемся движении воды в открытых руслах. В междуведомств.сб. трудов. Динамика русловых потоков. - Л.: ЛПЙ, ЛЕШИ, 1983,с.34-41.

36. Кармачария Д.Л. Проблема комплексного использования водных ресурсов и методика получения гидрологических характеристик для рек Непала: Автореф.дис. канд.техн.наук. М.: 1978,- 16 с.

37. Карнацевич И.В. О принципах изучения стока малнх водотоков.- В кн.: Научн.тр. Омск.с-х ин-т. 1980 г., с.51-54.

38. Клибашев К.П., Горошков И.Ф. Гидрологические расчеты. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 460 с.

39. Коджо А. Характеристика водного режима рек Ганы как основа для их комплексного использования: Автореф.дис. канд. техн.наук. - М.: УДН, 1983. - 24 с.

40. Козловский П.А. К построению кривых расходов методом Сти-венса. Метеорология и гидрология, 1940, II, с.95-96.

41. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. JI.: Гидрометеоиздат, 1982. - 272 с.

42. Константинов Н.М. Гидрология и гидрометрия. М.: Высшая школа, 1980. - 199 с.

43. Кравченко И.П. Построение кривых зависимости расходов от горизонтов вода при недостаточном числе измерений. Метеорология и гидрология, 1938, № 3, с.91-105.

44. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы речной гидротехники. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1950. - 392 с.

45. Кузин П.С. Принципы классификации рек по водному режиму и гидрологическое районирование СССР на основе закона географической зональности. В кн.: Труды Ш Всесоюз.гидрол.съезда. -Л.: 1959, т.УП, с.82-90.

46. Кузин П.С., Бабкин В.И. Географические закономерности гидрологического режима рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 200 с.

47. Кузник И.А., Луконин Е.И., Пилиленко В.Я. Гидрология и гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 280 с.

48. Лучшева А.А. Практическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 440 с.

49. Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. 2-ое изд., пере-раб. и доп. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 424 с.

50. Львович М.И. Опыт классификации рек СССР. Тр. ГШ. Л.:1938, вып.6, с.58-105.

51. Львович М.И. Комплексный географический метод в гидрологии и задачи его развития. В кн.: Труды Ш Всесогоз.гидрол. съезда, Л., 1959, т.УП, с.6-18.

52. Львович М.И. Реки СССР. М.: Мысль, 1971. - 352 с.

53. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в её бассейне. М.: АН СССР, 1955. - 347 с.

54. Материалы по максимальному стоку талых вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 195 с.

55. Материалы по режиму рек СССР. Л.-М.; Гидрометеоиздат,1939, т.1, вып.2. 340 с.

56. Материалы по режиму рек СССР. Л.-Н.: Гидрометеоиздат,1940, т.1, вып.1. 594 с.

57. Материалы по режиму рек СССР. М.-П.: Гидрометеоиздат,1941, т.1, вып.З. 600 с.

58. Неговская Т.А. Экстраполяция кривых расходов воды до проектных отметок. Докл. ТСХА, I960, вып.56, с.437-467.

59. Нежиховский Р.А. Русловая сеть бассейна и процесс формирования стока воды. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 476 с.

60. Огиевский А.В. Гидрология суши. М.: Сельхозгиз, 1952. -516 с.

61. Определение расчетных гидрологических характеристик. СНИП 2.01.14.-83. М.: 1983. - 97 с.

62. Дершшев И.И. Новый метод построения кривой расходов. Метеорология и гидрология, 1938, № I, с.80-86.

63. Петров Б.В. О влиянии мутности потока на общие формы речного русла. В науч.трудах УДН. Строительство. - М., 1968, т.ХШУ, вып.5, с.195-208.

64. Петров Б.В. Исследование влияния мутности на общие формы и размеры русла открытых потоков: Автореф.дис. канд. техн.наук. М.: 1969. - 28 с.

65. Полин Х.М. Водно-путевая классификация плесов. В кн.: Маккавеев Н.И. Русловой режим рек и трассирование прорезей. -М.: Речиздат, 1949, с.179-200.

66. Попов Е.Г. Гидрологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 256 с.

67. Пособие по экстраполяции кривых расходов воды до наивысших уровней. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 115 с.

68. Рабкова Е.К. Методы расчета русел рек и каналов и их деформаций на основе использования комплексных естественных характеристик: Автореф.дис. д-ра техн.наук. -М., МШИ, 1979. 35 с.

69. Рабкова Е.К. руководство по методам расчета, планирования и оценке эффективности путевых работ на свободных реках. -М.: Транспорт, 1978. 104 с.

70. Рахманов В.В. Влияние леса на сток рек в бассейне Верхней Волги. В кн.: Доклады советских ученых на международном симпозиуме по влиянию леса на внешнюю среде. - М.-, 1970, т.1, с.189-223.

71. Рекомендации по приведению рядов речного стока и их параметров к многолетнему периоду. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 64 с.

72. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Л.: Гидрометеоиздат, 1958, вып.1. -789 е., ил. и карт.

73. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Л.: Гидрометеоиздат, 1959, вып.2. -710 е., ил. и карт.

74. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Л.: Гидрометеоиздат, 1959, вып.З.563 е., ил. и карт.

75. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. -Л.: Гидрометеоиздат, 1959, вып.4.576 е., ил.

76. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Л.: Гидрометеоиздат, I960, вып.5.419 е., ил. и карт.

77. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Л.: Гидрометеоиздат, 1962, вып.6.978 с.

78. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1967, т.II, вып.1. - 536 с.

79. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1973, т.7. - 459 с.

80. Ресурсы поверхностных вод СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1973, т.10, кн.I. - 475 с.

81. Ресурсы поверхностных вод СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1973, т.10, кн.2. - 500 с.

82. Ржаницын Н.А. Морфологические и гидрологические закономерности строения речной сети. Л.: Гидрометеоиздат, I960. -239 с.

83. Ржаницын Н.А. Проблемы русловых процессов и пути их решения. В кн.: Речная гидравлика и гидротехника. - М.: УДН, 1973, с.3-26.

84. Ржаницын Н.А. Основы теории руслоформирующих процессов. -В кн.: Речная гидравлика и гидротехника. М.: УДН, 1980, с. 3-20.

85. Ржаницын Н.А. Русловые процессы и вопросы гидротехники.

86. В кн.: Русловые процессы и вопросы гидротехники. М.: УДН, 1982, с.3-27.

87. Ржаницын Н.А. Водный режим рек и руслоформирующие процессы.- В кн.: Результаты исследований речных русел и гидротехнических сооружений. М.: УДН, 1983, с.3-10.

88. Ржаницын Н.А. Руслоформирующие процессы естественных рек.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985 (в печати).

89. Родевич В.М. К вопросу классификации рек. Изв. ГШ, 1931, № 35, - 38 с.

90. Рождественский А.В., Чеботарев А.И. Статистические методы в гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 424 с.

91. Рублевская P.M. Влияние поймы на трансформацию кривой расходов. В междуведомств. сб.трудов. Динамика русловых потоков. -Л.: ЛПИ, Л1Ш, 1983, C.III-II7.

92. Руководство по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 112 с.

93. Самохин А.А., Соловьева Н.Н., Догановский A.M. Практикум по гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, с. 198-296.

94. Сасоров М.П. Построение кривой расходов. Гидротехническое строительство, 1948, № 2, с.9-11.

95. Сасоров М.П. О влиянии формы сечения на линейную зависимость между и hep . Гидротехническое строительство, 1965, № 7, с.41-44.

96. Синиченко Е.К. Особенности гидрографического строения речной сети Непала. В кн.: Речная гидравлика и гидротехника. М.: УДН, 1980, с.135-143.

97. Синиченко Е.К. Характеристики водного режима малых рек и потоков. В кн.: Результаты исследований речных русел и гидротехнических сооружений. - М.: УДН, 1983, с.77-86.

98. Синиченко Е.К. Связь главных характеристик кривых расходов с руслоформирующими процессами. В кн.: Исследование вопросов прикладной гидравлики и гидротехники. - М.: УДН, 1984, с.118-130.

99. Скородумов Д.Е. Гидравлические основы экстраполяции кривых расходов до высоких уровней. Тр. ПИ, I960, вып.77,с • 3**44в

100. Скородумов Д.Е. Вопросы гидравлики пойменных русел с задан-чами построения и экстраполяции 1фивых расходов воды.

101. Тр. ГШ, 1965, вып.128, с.3-97.

102. Соколов А. А. Максимальный сток талых вод элементарных (малых) бассейнов и природа его редукции. Тр. ГШ, 1963, вып.107, с.63-111.

103. Соколовский Д.Л. Речной сток. 3-е изд. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 539 с.

104. Стащук И.Г. Об использовании в гидрометрии некоторых гидравлических свойств открытых русел. Метеорология и гидрология, 1937, В 8, с.45-60.

105. Субботин А.И. Сток талых и дождевых вод с лесных и безлесных водосбросов. В кн.: Доклады советских ученых на международном симпозиуме по влиянию леса на внешнюю среду. -М., 1970, т.1, с.165-188.

106. Указания по определению расчетных гидрологических характеристик СН-435-72. I.: Гидрометеоиздат, 1973. - 54 с.

107. Хмаладзе Г.Н. Приведение уравнения кривой расходовш;пУ = • Гидрология и метеорология, 1938, № 2, c.I05-III.

108. Чалов Р.С. Географические исследования русловых процессов. М.: М1У, 1979. - 232 с.

109. Чеботарев Л.И. Гидрология суши и расчеты речного стока. -Л.: Гидрометеоиздат, 1953. 564 с.

110. Чеботарев А.И. Общая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 544 с.

111. ПО. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. 3-е изд., пере-раб. и доп. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 308 с.

112. Швець Г. Из практики экстраполяции кривых . -Метеорология и гидрология, 1937, № I, с.62-66.

113. Шестакова Р.А. Упрощенные способы определения расходов воды на горных реках. Тр. ГШ, 1962, вып.98, с. 147-164.

114. Шестакова Р.А. Определение расходов воды при высоких уровнях по уклону водной поверхности и коэффициенту С формулы Шези. Тр. ГШ, 1963, вып.106, с.71-122.

115. Энциклопедический словарь географических терминов. М., 1968. - 456 с.

116. Callander R. Instability and river channels. J.Fluid Mech., 1969, vol.36, № 3, p.465-480.

117. Haimes Y.Y. Hierarchial analyses of water resources systems. Modelling and optimisation of large scale systems. New York, McGraw Hill, 1977. - 238 p.

118. Hydrometry. Edited by R.W.Herschy. Chichester. New York. Brisbon. Toronto, 1978. 511 p.

119. Kellerhals R., Church M., Bray D. Classification and Analysis of river processes. RASCE, Hydr.Div. HY 7. Pap.12232. July 1976, p.813-829.

120. Krigstom A. Geomorphological studies of Sander Plains and their Braided Rivers in Iceland. Geografiska Annaler Stockholm. Shweden, 1962, vol.44, p.328-346.

121. Lane E.W. The Importance of Pluvial Morphology in hydraulic Engineering. Proc. ASCE, July 1955, vol.81, paper No 745, 745-1ch, 745-17, p.285-349.

122. Leopold L.B., Wolman M.L. River channel patterns: braided, meandring and straight. U.S. Geol.Survey Porf.Pap., 1957-№ 282—В. - 85 p.

123. Melton P.A. An Empirical Classification of Plood-Plain Streams. Geographical Review, 1976, vol.26, p.593-609.

124. Peterson M., Konig D. Water regime-basis of water mandgement works. Journal wasser und Boden, 1966, vol.18, No 10, p.6-12.

125. Scheidegger A.E. Hydrogeomorphology Journal of Hydrology, 1973, vol.20, p.193-213.

126. Schumm S., Khan H. Experimental study of channel patterns. -Geological Soc.Amer.Bull., 1972, vol.83, p.1755-1770.

127. Shadegger A.E. On the topology of river nets. Water Recouce Res., 1967, vol.13, № 1, р.95-Ю5.

128. Shen H.U. (ed.). River mechanics. Vol.1, 11-Ft. Collins, Colorado USA, 1971.

129. Stanley S. Butler. Engineering Hydrology. Prentice-Hall, INC. USA. 1957. 356 p.

130. Stevens M.A., Simons D.B., Richardson B.V. Uonequilibrium river form. J.Hydraul.Div., Proc. ASCE. 1975, vol.101, № 3, p.557-566.

131. Yevjevich V. Systems approach to hydrology. Proceedings of the 1st bilateral U.S. - Japan seminar in hydrology at the East-West Centre of University of Hawaii, Honolulu 1971, p.305-324.