На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Быстрая помощь студентам

 

Результат поиска


Наименование:


Реферат Основные понятия гидрологии суши. Общие сведения о наводнениях. Наводнения в период весеннего половодья. Наводнения, вызванные дождями и ливнями. Селевые потоки и наводнения. Наводнения при заторах льда. Наводнения при зажорах льда. Нагонные наводнения.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Охрана труда. Добавлен: 26.09.2014. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


35
АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Геология нефти и газа»
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему:
«НАВОДНЕНИЯ»

Выполнила:
ст-ка гр. ХГ-12
Кадырбирдиева Г.С.
Проверили:
доц., к.г.-м.н.
Гольчикова Н.Н.
асс. Калягин С.М.
Астрахань 2009
СОДЕРЖАНИЕ
    Введение 3
    I. Основные понятия гидрологии суши 5
    II. Наводнения 9
      2.1. Общие сведения о наводнениях 9
      2.2. Наводнения в период весеннего половодья 10
      2.3. Наводнения, вызванные дождями и ливнями 22
      2.4. Селевые потоки и наводнения 24
      2.5. Наводнения при заторах льда 27
      2.6. Наводнения при зажорах льда 29
      2.7. Нагонные наводнения 31
    Заключение 35
    Список литературы 36
Введение
Общеизвестно, что состояние и развитие как биосферы, так и человеческого общества находится в прямой зависимости от состояния водных ресурсов. В последние десятилетия все большее число специалистов и политических деятелей среди проблем, стоящих перед человечеством, под номером 1 называют проблему воды. Водные проблемы возникают в четырех случаях: когда воды нет или ее недостаточно, когда качество воды не отвечает социальным, экологическим и хозяйственным требованиям, когда режим водных объектов не соответствует оптимальному функционированию экосистем, а режим ее подачи потребителям не отвечает социальным и экономическим требованиям населения и, наконец, когда от избытка воды обжитые территории страдают от наводнений.
В глобальном аспекте первые три проблемы явились порождением уходящего века, а четвертая сопутствует человеческому обществу с древнейших времен. И как это ни парадоксально, на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом мероприятии. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос за вторую половину ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на Земном шаре примерно 3 млн. кв. км, на которых проживает около 1 миллиарда человек. Ежегодные убытки от наводнений в отдельные годы превышают 200 миллиардов долларов. Гибнут десятки и более тысяч людей.
О наводнениях написано много статей и сотни книг. Но, к сожалению, в большинстве из них дается простая констатация о происшедших наводнениях, причиненном ими ущербе, или же рассматриваются отдельные аспекты этого феномена, такие как прогноз наводнений, причины, вызывающие наводнения, инженерные методы защиты от них. В последние десятилетия, особенно в США и в первую очередь усилиями Джильберта Уайта начали рассматривать возможности внедрения не инженерных методов для уменьшения бедствий, причиняемых наводнениями.

I. Основные понятия гидрологии суши


На обширных просторах нашей страны от суровой Арктики на севере до горных вершин Памира и Тянь-Шаня на юге, от Карпат на западе до дал
екой Чукотки и Сахалина на востоке действуют многие тысячи гидрологических постов, осуществляющих ежедневные наблюдения за состоянием рек и озер, куда входят измерения уровней и расходов воды, ее температуры, толщины ледяного покрова, мутности воды и др. Одновременно функционирует разветвленная сеть метеорологических станций, ведущих регулярные наблюдения за состоянием погоды -- температурой воздуха, направлением и скоростью ветра, количеством атмосферных осадков, высотой и плотностью снежного покрова и т. д. Руководит работой гидрологической и метеорологической сети Государственный комитет по гидрометеорологии и контролю природной среды и его местные управления. В системе Госкомгидромета имеется ряд научно-исследовательских институтов гидрологического профиля; среди них головной -- Государственный гидрологический институт (Санкт-Петербург). Гидрологическая наука представлена также в других ведомствах.
В дальнейшем читателю не обойтись без некоторых важных понятий научной гидрологии. Многие из них известны читателю из курсов школьной географии и математики.
Первое исходное понятие - это физико-географическая зона, где течет данная река. Этой зоной предопределяются главные особенности ее водного питания.
Поверхность любого речного бассейна состоит из множества элементарных площадок суши, различно наклоненных к горизонту и по-разному ориентированных в пространстве. Площадки отделены одна от другой микроводоразделами и продольными понижениями разной формы и глубины. Система этих понижений образует гидрографическую сеть бассейна. Итак, гидрографическая сеть в узком смысле слова есть совокупность постоянных и временных Водотоков--больших и средних рек, речек и ручьев, а также разного рода водотоков, периодически возникающих в балках, оврагах, лощинах и ложбинах. Гидрографическая сеть в широком смысле слова включает в себя и все водоемы с замедленным водообменом -- болота, озера, пруды, водохранилища.
Участок земной поверхности, с которого талая или дождевая вода, следуя уклону, стекает в какое-либо ближайшее звено гидрографической сети, носит обобщённое название -- склон. Иными словами, склон -- это наклоненный к горизонту участок земной поверхности, как правило, с тальвегом (углублением) вдоль его пониженного края. Верхний край склона есть поверхностный водораздел между бассейнами двух соседних тальвегов.
Речной бассейн есть территория суши, с которой талая и дождевая вода стекает в данную реку. Можно различать бассейн реки, бассейн озера, бассейн водохранилища и т. д. Возможно также говорить о бассейне реки до какого-либо пункта (замыкающего створа) или до устья. Бассейн реки называют и по-другому -- водосбором. Размер водосбора, а точнее его площадь,-- важнейшая числовая характеристика любой реки.
На склонах происходит преобразование талой и дождевой воды в речной сток. Гидрографическая же сеть лишь перераспределяет сток во времени и пространстве. Так, значительная часть жидких атмосферных осадков, выпадающих на поверхность бассейна, расходуется на заполнение мириадов бессточных углублений земной поверхности, увлажнение верхнего слоя почвы и смачивание поверхности растений. В дальнейшем почти вся эта вода теряется на испарение. Лишь какая-то доля выпавших осадков стекает в гидрографическую сеть, а также фильтруется в почву, достигая затем зеркала грунтовых вод. О происходящих на склонах бассейна чрезвычайно больших количественных превращениях выпавших осадков свидетельствуют колебания коэффициента стока практически во всем возможном диапазоне-- от 0 до 0,85--0,90.
Гидрографическая сеть собирает воду со склонов и транспортирует ее вниз по уклону к замыкающему створу. Неравномерное во времени и пространстве поступление осадков на земную поверхность преобразуется -- в основном благодаря гидрографической сети бассейна -- в сравнительно плавную волну паводка в замыкающем створе.
Очевидно, чем больше речной бассейн, тем разнообразнее климат, рельеф, почвы, растительность и т. д.-- иными словами, тем разнообразнее природные условия на его территории. Среди многочисленных характеристик природных условий бассейна, помимо площади водосбора и длины реки, первостепенное значение имеют озерность, заболоченность и лесистость (т. е. доля площади бассейна в процентах, занятая соответственно озерами, болотами и лесами).
Многие реки, впадающие в море, отлагают в своих устьях наносы (из-за уменьшения скорости течения). Здесь образуется сложная система островов и проток, называемая дельтой (по сходству с греческой буквой Д--„дельта"). Из крупных рек нашей страны очень большими дельтами обладают Лена, Волга, Северная Двина, Нева. Морские устья ряда рек представлены сравнительно узкими заливами -- эстуариями, например Енисея, Амура, Днепра, Южного Буга.
Таким образом, мы употребили еще несколько специальных терминов -- „сток воды", „гидрограф стока". В широком смысле слова сток воды есть движение воды по поверхности суши (по склонам, руслам водотоков и др.), а также подземным путем в процессе круговорота воды в природе. В узком смысле слова сток воды -- это количество воды, протекающей через замыкающий створ реки за какой-либо интервал времени. Можно определить сток за год -- годовой сток, месячный сток, сток за половодье или паводок, суточный сток и, наконец, сток за одну секунду. В последнем случае это есть расход воды.
Применительно к теме о наводнениях особо важное значение имеют понятия о максимальном расходе и уровне воды за половодье или за паводок, а также об объеме половодья или паводка.
Уровень воды -- высота поверхности воды в реке (озере) над условной горизонтальной плоскостью сравнения. Плоскость эта называется нулем поста. Ее выбирают при организации поста таким образом, чтобы она была на 0.3--0,5 м ниже самого возможного низкого уровня. В устьевых участках рек, впадающих в моря уровень воды иногда измеряется над ординаром, т. е. над средним многолетним уровнем в данном пункте. Если сложить две цифры -- уровень воды на посту с отметкой нуля поста, то получится абсолютная отметка уровня, т.е. превышение поверхности воды в реке над поверхностью моря.

II. Наводнения

2.1. Общие сведения о наводнениях

В наши дни реки приобрели значение и как источник энергии, орошения, промышленного водоснабжения, приемник сточных вод, а также как место массового отдыха, туризма и спорта.
Все крупные города страны расположены вблизи больших и средних рек, а также на морском побережье. На севере Европейской части страны нет ни одного населенного пункта (города, деревни) вне рек и озер. Так, в зоне затопления Братского водохранилища на р. Ангаре плотность населения была в шесть раз больше, чем в среднем по Иркутской области, а в зоне затопления Токтогульского водохранилища на р. Нарын -- в двадцать раз больше, чем в Токтогульском районе. Если на географическую карту страны нанести только одни города, то она довольно верно отобразит ее гидрографическую сеть.
Причины наводнений многообразны, и каждой причине или группе причин соответствует свой вид наводнения. Ниже укажем четыре группы видов наводнений.
1. Наводнения, связанные с прохождением очень большого для данной реки расхода воды. Такие наводнения случаются в период весеннего снеготаяния, при выпадении обильных ливневых и дождевых осадков, в случае крушения плотин и при прорывах завальных озер.
2. Наводнения, вызванные в основном большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке. Это обычно происходит в начале и в конце зимы при зажорах и заторах льда.
3. Наводнения, обусловленные как прохождением больших расходов воды, так и значительным сопротивлением водному потоку. К нт1 относятся селевые потоки на горных реках и водно-снеговые потоки в балках, оврагах и ложбинах.
4. Наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах, а также в морских устьях рек.
В пределах Советского Союза преобладают наводнения первой группы (около 80 % всех случаев). Они встречаются на равнинных и горных реках, в северных и южных районах и т. д. Остальные виды наводнений имеют локальное распространение.
Климатические условия в различных районах страны весьма разнообразны. Еще более различаются метеорологические условия каждого конкретного года. По этой причине нет ни одного года, в течение которого не случилось бы наводнения то на одних, то на других реках. Есть годы в гидрологическом отношении сравнительно спокойные и, напротив, очень неспокойные.

2.2. Наводнения в период весеннего половодья

Весной 1970 г. выдающееся по высоте весеннее половодье отмечалось на реках бассейнов Десны, Оки, Верхнего Дона и Верхнего Днепра. Максимальные уровни и расходы воды оказались близкими к исторически наблюденным -- такие уровни имеют повторяемость 1 раз в 50--100 лет. Необычайно высокие максимумы отмечались на гидрологических постах: р. Дон -- г. Задонск; р. Сосна -- г. Елец; р. Тускарь -- г. Курск; р. Ока -- г. Орел; р. Зуша -- г. Мценск. Были частично затоплены десятки городов и многие сотни сельских населенных пунктов.
Весна 1979 г. ознаменовалась чрезвычайно высоким половодьем на реках обширной территории между Верхней и Средней Волгой на западе и Уралом на востоке (Белая, Чусовая, Уфа, Кострома, Унжа, Ветлуга, Вятка и др.). Особенно высоким оно было на р. Вятке, где оказался превзойденным исторический максимум за предшествующий период в 101 год. Хозяйству ряда областей был нанесен серьезный материальный ущерб.
Так, в Башкирии были частично или полностью затоплены 180 населенных пунктов, в Свердловской области -- 210 населенных пунктов. В той или иной мере пострадали г. Киров на р. Вятке, г. Пермь на р. Каме, г. Красновишерск на р. Вишере, г. Кунгур на р. Сылве, г. Уфа на р. Уфе и т. д.
По приведенным выше данным нетрудно составить перечень переменных во времени основных факторов, обусловливающих высоту весеннего половодья:
-- запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния;
-- атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья;
-- осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния;
-- глубина промерзания почвы к началу снеготаяния;
-- ледяная корка на почве;
-- интенсивность снеготаяния;
-- сочетание волн половодья крупных притоков бассейна.
Последние два фактора почти не влияют на объем весеннего половодья и учитываются лишь при прогнозе максимума половодья.
Какой бы ни была разнообразной комбинация обусловливающих факторов в том или ином году, все они в конечном счете находят отражение в водном балансе за половодье.
Главная трудность прогноза объема стока половодья как раз и состоит в том, чтобы в условиях данного года заранее оценить возможные потери стока по факторам, определяющим эти потери.
Рассмотрим далее каждый фактор, обусловливающий объем весеннего половодья, в отдельности. Это важно для понимания того, при каких условиях бывают наводнения, как составляется прогноз высоты и объема половодья и пр.
1. Запасы воды в снежном покрове.
Первый выпавший снег редко остается на зиму. Обычно в предзимье снег выпадает два-три раза и тут же тает. При этом увлажняется верхний слой почвы, что во многом определяет потери стока половодья.
Определение истинной величины снегозапасов в бассейне сопряжено с немалыми трудностями. Ведь снег залегает на местности крайне неравномерно. Причина не только в том, что в разных местах выпадает неодинаковое количество твердых осадков, сколько в том, что ветер переносит выпавший снег с места на место. Перенос снега начинается уже при скорости ветра 5--7 м/с. Снег с открытых поверхностей сносится в различного рода понижения -- лощины, балки, овраги, русла рек и ручьев. Снег отлагается и в зонах перехвата -- на опушках леса, в лесозащитных полосах, в садах, у изгородей, около отдельных деревьев и кустов. Один буран в открытой степи может до неузнаваемости изменить рельеф снежного покрова. Некоторое влияние оказывают на него и зимние оттепели. При оттепелях снег тает преимущественно в поле и почти не тает в лесу. Соотношение между снегозапасами в поле, лесу, оврагах и пр. меняется от года к году. В среднем, например, в Центральных черноземных областях в узких оврагах снега в 2,5 раза больше, чем в поле, на опушках леса -- в 2 раза, в лесу -- в 1,3 раза, в лощинах, ложбинах и в руслах рек в 1,2 раза больше. В отдельные оттепельные и ветреные зимы соотношение может быть существенно иным. Так, в конце зимы 1951-52 г. в бассейне Дона снега в оврагах было в 5 раз больше, чем в поле. Заметим, что и лес лесу рознь -- здесь имеют значение возраст, густота и состав леса. Почти всегда на 10 % площади снегозапасы в 2--4 раза больше средней величины и еще на 10% площади -- в 1,5--2,0 раза меньше.
Ввиду всех этих обстоятельств снегосъемки производятся один раз в 5 дней вблизи метеорологических станций на характерных для данной местности маршрутах длиной 2 км в поле и 0,5 км в лесу и оврагах. Измерения осуществляются через каждые 10 м, причем на 5--10 измерений высоты приходится одно измерение плотности. Если высоту снежного покрова выразить в см, а плотность у в г/см3, то снегозапасы в мм составят: 5 == ЮснУ. Заметим, что ландшафтно-маршрутные снегосъемки выполняются с 1965--1966 гг. До этого в продолжение 25 лет (с 1940 г.) снегосъемки в поле производились по сторонам равнобедренного треугольника, сумма длин сторон которого составляет 1 км. До 1940 г. были иные методики снегосъемок. Поэтому данные о снегозапасах до и после 1965 -- 1966 гг. не вполне однородны, и гидрологам при расчетах приходится вводить в данные разного рода поправки.
Средние снегозапасы бассейна вычисляются как средние взвешенные с учетом доли площади, занятой полем, лесом и овражко-балочной сетью. В свою очередь, средняя величина снегозапасов для поля, так же как для леса и овражно-балочной сети, определяется как средняя арифметическая из данных измерений. Обычно данных о снегозапасах в лесу в 3--5 раз меньше, чем в поле, и это отрицательным образом влияет на точность прогноза.
В декаду наибольшей высоты снежного покрова его плотность большей частью составляет: в Европейской части страны -- 0,25 г/см3, в Сибири -- 0,23 г/см3, на Дальнем Востоке -- 0,20 г/см3.
Рис. 1. Наибольшие из максимальных за зимний период запасов воды в снежном покрове
Средняя многолетняя величина максимальных за зиму снегозапасов изменяется от 40--50 мм на юго-западе Украины и в Молдавии до 180--200 мм в Центральной Сибири (рис. 9). Еще более сильно выраженная территориальная изменчивость характерна для наибольших из максимальных снегозапасов: в Европейской части страны они колеблются от 60--80 мм до 300--350 мм (рис. 1).
2. Атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья. Весенние осадки, являясь дополнительным источником питания рек, играют весьма важную роль в формировании максимума весеннего половодья. Можно выделить осадки периода снеготаяния и размерзания почвы, а также осадки последующего весеннего периода до конца половодья. Первые обращаются в сток с теми же потерями, что и снегозапасы, вторые -- с несколько большими потерями. Если коэффициент стока снегозапасов и осадков принять за 1,0, то для осадков он составит 0,8 на севере в зоне избыточного увлажнения и 0,5 на юге в зоне недостаточного увлажнения.
Момент оттаивания почвы примерно совпадает с окончанием снеготаяния в лесу, а в безлесных районах оттаивание почвы начинается спустя 5--8 дней после схода снега.
3. Осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния.
Влажность верхнего слоя почвы толщиной 0,5--1,0 м --самый важный фактор потерь талых вод. Но именно влажность почвы и есть самая изменчивая во времени и в пространстве величина. В каждой низине влажность почвы больше, чем на возвышенных местах. Она существенно различается на песчаных и глинистых почвах, на распаханных и целинных участках, при наличии травяной или древесной растительности и т. д. По этой причине, а также потому, что измерение влажности почвы -- дело трудоемкое и им начали заниматься сравнительно недавно (в лесу влажность почвы и сейчас не измеряется), при прогнозах широко используются разного рода косвенные характеристики. Самая распространенная из них -- это разность между суммарными осадками (X) и суммарным испарением (Е} за 2,5--3,0 месяца до устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0° С. Величина разности Х -- Е примерно равна запасу продуктивной влаги в слое 0--50 см. Другая распространенная характеристика -- суммарный сток реки за период октябрь -- январь.
Во время зимних оттепелей влажность почвы возрастает настолько, насколько убывают снегозапасы, если, конечно, не возникает зимних паводков. При этом в величину осенней влажности почвы (или в ее косвенную характеристику) вводится соответствующая поправка.
4. Глубина промерзания почвы к началу снеготаяния. Наблюдения на полях показывают, что при глубоком (свыше 60 см) промерзании почвы зимой ее оттаивание весной происходит лишь после освобождения полей от снега. Хорошо увлажненная и глубоко промерзшая почва практически непроницаема для талой воды. Напротив, сухая, неглубоко промерзшая почва впитывает в себя много воды. Внешним признаком влажной промерзшей почвы является то, что она с трудом рубится топором или раскалывается ломом. А сухая непромерзшая почва сравнительно легко разрыхляется лопатой и режется ножом. Бывает, что в многоснежную слабоморозную зиму замерзшая с осени почва оттаивает до того, как весной устанавливается положительная температура воздуха. Случается и нечто противоположное. Просочившаяся в почву талая вода замерзает из-за наличия большого запаса холода в почве. И тогда на короткое время образуется запирающий слой почвы.
Иногда можно наблюдать и такую картину. После схода снега и исчезновения луж в период оттаивания почвы в гидрографическую сеть продолжает поступать довольно много воды с полей. Это, как иногда говорят, идет «донник», или «земляная вода». Донником в отдельных местностях называют такое состояние почвы, когда под оттаявшим верхним слоем почвы находится еще мерзлый слой. Нога человека увязает в грязи, йо упирается в твердый грунт. В период донника можно видеть, как в поле то в одном, то в другом месте почва, которая утром имела вид жижи, к вечеру обезвоживается, вода проваливается вниз. Это происходит в тот момент, когда нижний слой почвы полностью оттаивает. Через несколько дней почва подсыхает, и человек уже может пройти по полю. Ускоренному оттаиванию мерзлого слоя почвы снизу благоприятствует неглубокое залегание зеркала грунтовых вод.
Слабопромерзшей обычно считают почву с глубиной промерзания до 15--20 см, а сильнопромерзшей -- свыше 60--80 см. Уже при средней глубине промерзания -- 60 см -- на ровных полях не остается участков со слабым промерзанием.
Наиболее интенсивное промерзание почвы происходит в начальный период зимы, до того как высота снежного покрова в полях достигнет 10--15 см.
Глубина промерзания в лесу намного меньше, чем в поле. Для леса глубина промерзания почвы не такая важная характеристика, как для поля. Лесные почвы обладают громадной скважностью.
Следует подчеркнуть, что процесс инфильтрации воды в мерзлую почву как в поле, так и в лесу чрезвычайно сложный. На него оказывают влияние не только гравитационные и молекулярные силы, под воздействием которых происходит движение воды, но и замерзание просочившейся воды, оттаивание частиц льда, разжижение грунта и пр.
5. Ледяная корка на почве. Зимние оттепели.
Ледяная корка на почве образуется во время коротких, но сильных оттепелей при условии, что почва водонепроницаема. Обычно корка бывает не сплошной, а занимает понижения рельефа. Чаще всего запас воды в ледяной корке составляет 5--10 мм (в пересчете на весь бассейн), но бывает и 20--25 мм. В зимы с массовым распространением ледяной корки коэффициент стока очень высокий (0,85--0,90), потери стока минимальные. Ведь талая вода скатывается по ледяной корке, как по асфальту. Во время длительных зимних оттепелей талая вода успевает достичь гидрографической сети, и тогда на реке проходит зимний паводок. Как правило, зимние паводки отмечаются к западу и югу от линии Петрозаводск -- Москва -- Волгоград -- Гурьев -- Кзыл-Орда -- Алма-Ата.
Большой зимний паводок был, например, зафиксирован во время сильной январской оттепели 1955 г. на Тихой Сосне, Осколе, Цне. Хопре и на других реках в пределах Белгородской, Тамбовской и Курской областей. Подъем уровня составил 2.5--3,0 м, чему способствовали также обильные дожди, слой осадков которых достиг 20--25 мм. Другой большой зимний паводок прошел на левых притоках р. Припять (на Ясельде, Горыни, Птичи, Бобрике, Пине и др.) в пределах Белоруссии в первой половине зимы 1980-81 г. Во время паводка наложились одна на другую две последовательные волны от таяния твердых и выпадения жидких осадков; подъем уровня составил 1,5--2,5 м (рис. 2).
Рис. 2. Ход гидрометеорологических элементов на р. Горынь- у г. Речица за 1980-81г
В обоих описанных случаях оказались затопленными большие земельные угодья на пойме. Полностью или частично было загублено много заготовленного на зиму и невывезенного сена.
6. Интенсивность снеготаяния.
Учет интенсивности снеготаяния важен при прогнозах высоты половодья и почти не нужен в случае прогнозов объема половодья. Чем меньше объем половодья в данном году, тем значительнее роль интенсивности снеготаяния. Поясним это на примере р. Тобол до г. Кустаная (/7 = 44800 км2) за весенний период 1955 и 1956 гг. В эти годы сумма максимальных снегозапасов и весенних осадков была близка к норме (НО_120 мм), но из-за чрезвычайно сухой почвы сток половодья оказался ничтожно малым (в 1955 г. -- 4,4 мм, в 1956 г. -- 2,8 мм). Тем не менее в 1956 г. вследствие бурного таяния снега максимальный расход воды составлял 270 м3/, а в 1955 г. при вялом снеготаянии -- всего 151 мс.
Роль интенсивности снеготаяния в формировании весеннего половодья существенно различна для крупных, средних и малых рек (чем меньше река, тем значительнее влияние интенсивности снеготаяния). Более того, на очень малых водотоках ход стока в целом повторяет ход интенсивности снеготаяния (об этом будет сказано ниже).
Как тает снег? Для выяснения этого, казалось бы, простого вопроса от ученых потребовалось немало усилий. Очень уж разнообразны физические свойства самого снежного покрова, а главное, условия его таяния. Сначала начинает таять снег на склонах южной экспозиции, затем на ровной местности, далее на северных склонах, в балках, оврагах, наконец, в лесах. В лесах средней густоты снег исчезает позже, чем в полях: на 6--8 дней в южных районах и на 15--20 дней -- в северных.
Процесс снеготаяния начинается задолго до наступления положительной температуры воздуха. Проникающая в толщу снега солнечная радиация способствует обтаиванию частиц снега в поверхностном слое. Вследствие неоднократного замерзания ночью и таяния днем снег превращается в массу бесформенных ледяных зерен, сначала мелких, а затем и более крупных. В дальнейшем кристаллы снега приобретают округлую форму.
На первых порах снег лишь насыщается талой водой. Водоотдача из него начинается только после того, как растает 15--20 % снегозапасов. В последующем, когда плотность снега достигнет 0,32--0,34 г/см3, разница между интенсивностью снеготаяния и водоотдачи становится небольшой. Обычно основная масса снега стаивает при средней суточной температуре воздуха 3--5° С, но бывает, что и при температуре 12--15° С, когда дневная температура достигает 20--25° С, как, например, было в 1979 г. в бассейне р. Вятки.
Интенсивность снеготаяния и водоотдачи в отдельной точке можно рассчитать довольно точно методом теплового баланса. Совсем иное положение с речным бассейном в целом, где имеется бесчисленное количество склонов разной экспозиции, длины, угла наклона к горизонту, степени затененности растениями и пр. В таких случаях широко применяется расчет интенсивности снеготаяния с использованием так называемого коэффициента стаивания -- слоя талой воды в миллиметрах приходящегося на один градус средней суточной температуры воздуха. Типичные значения коэффициента стаивания составляют для поля 5,0 мм, для смешанного леса 2,5 мм, для густого хвойного леса 1,5 мм (указаны мм/сут на 1° С положительной средней суточной температуры воздуха).
Коэффициент стаивания -- величина более или менее правильная лишь в целом для всего периода снеготаяния. Для каждого же конкретного дня его значение зависит от типа погоды (солнечная или пасмурная, ветреная или безветренная), от структуры снега (мелко- или крупнозернистый) и пр. Особенно сильное влияние оказывают на него дожди. Благодаря механическому воздействию капли дождя разрушают снежные капилляры и внутриснежные перегородки. Содержащаяся в снеге капиллярная и пленочная вода переходит в гравитационную и быстро стекает вниз. В дождливые дни интенсивность снеготаяния возрастает в 1,2-- и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.