CALCULATION OF SPRING FLOW RIVER CHARACTERISTICS OF THE EEASTERN CASPIAN REGION Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

НАУЧНЫЕ СТАТЬИ

Гидрометеорология и экология № 3 2019

ееж 556.16

Геогр. гылым. докторы С.К. Давлетгалиев 1 Ж.Н. Баймахан 1

КАСПИЙ МАЦЫ АЙМАГЫНЫЦ ШЫГЫС БеЛ1Г1 еЗЕНДЕРШЩ КеКТЕМП АГЫНДЫ СИПАТТАМАЛАРЫН ЕСЕПТЕУ

Туйт свздер: кектемп агынды кабаты, максималды агынды, регрессия тецдеу^ аналогия эдга, статистикалык сипаттамалар, айырымдык интеграл кисыгы.

Мацалада Жайыц езентщ шыгыс салаларыныц квктемгi агынды цабаты жзне максималды су втiмi бойынша есептеулер нэтижелерi керсетыген. Сонымен цатар, агынды шамалары кепжылдъщ кезецге келтiрiлiп, статистикалыц сипаттамалары Yш кезец бойынша есептелген. Жылдыц агынды сипаттамаларыныц дэлдiлiгiне багалау жумыстары жyргiзiлген.

К1р1спе. Жайык езеш - басымырак кар суымен коректенетш езендердщ бiрiне жатады. Жылдык агынныц 70...80 %-ын езеннщ кектемдiк агыны курайды.

Осы алаптагы езендерде, сондай-ак Казакстанныц баска жерлершде кектемгi су таскынын калыптастырудыц басты факторы езен бассейншщ кар резервi болып табылады. Аймактыц, солтуспктен оцтуспкке карай созылган жэне батыстыц шыгыс жагындагы кар жамлгысы облыстыц басты езендерiнiц коректену кезi болып табылады. Кар жамылгысы Жайык-Каспий бассейншщ аумагында эр TYрлi уакытта тусед^ оцтYCтiкте кар эдетте наурыздыц ортасында, ал солтYCтiкте -сэуiрдiц бiрiншi онкYHдiгiнде ери бастайды. Карастырылып отырган Жайык езенiнiц шыгыс жагалауындагы езендерге - Шолаканаты, Куперканаты, Оленты, Шидерт^ Булдырты, Шиилi, Кавдыгайты жатады. езендер орналасу жагдайына байланысты жамылгы беттш сипатымен ерекшеленедi. езендердiц агын сипаттамалары еткен гасырдыц 70 жылдарында зерттелген. Бул акпараттар соцгы бакыланган 1965 жылдан

1 эл-Фараби атындагы Каз¥У, Алматы каласы

кешнп деректерда, aлaптaFы шaрyaшылыктaрцы, aya^afeimiH e3repyÍHeH MYMкiн болFaн эсерлерда есепке aлa отырып, нaктылayцы кяжет етецi. Сондыктян, сонгы 30...35 жылдын церектерi ескершмегендактен, aFын сипaттaмaлaрын кeпжылцык кезенге кел-пру кяжет.

Бастапкм деректер жэне зерттеу нэтижелерь Жяйык eзенiнiн кeктемгi ярындысыньщ стaтистикaлык сипaттaмaлaрын яныктяу Yшiн есептелу кезенi белгiленцi. Жяйык eзенi он жaFaлayындaFЫ я-ялеян eзенцерцiн кeктемгi ярынды ^a6aT^iHbH aйырымцык интегрaл кисыктяры бойыншя есептелу кезенi ретiнце 1940...2015 жылдяр ялынды.

Бул ж^мыстя регрессия тендеуш колдяня отырып, янялогия эдаа бойыншя жылдык ягынды кятярын кялпыня кел-пру ж^мыстяры ЖYргiзiлцi. Анaлог-eзенцер койылгян тяляпкя сяй тaнцaлынып, R>0,70 шярт^1 бойыншя орындялды [2, 3] (1-сурет). Сонымен, Шолaкaнaты -Ан^ты, Купер^нята - Алгябяс, Оленты - Жямпей'п, Шидiртi -Жямпей'п, Булдырты - ^ярягяш, Булдырты - Абяй, Шиилi - Акший, К^ды^й-ты - Жiгерлен беке-пеиндеп R мэнцерi сэйкесшше 0,77...0,95 (1-кесте).

а)

li, мм

О 50 100 150 200 250

Сур. 1. (а) Квктемгi агынды цабаты мен орташа жылдыц су втiмi Ь=/^орт), (б) Максималды су втiмi мен квктемгi агынды цабаты Qmш=f(h) арасындагы байланыс графигi [4].

Кесте 1

Калпына кел-пршген ;атарлар, регрессия тендеу^ тендеу сипаттамалары жэне аналог езендер жайлы мэлiметтер

Ба;ылау кезещ

Регрессия тендеу1

Калпына

келт. жылдар

Аналог-езен

Куперанкаты-Алгабас

Шолаканакты-Анкаты

Оленты -Жампеип

Шидерт -Жампейп

Булдырты -Караташ

Булдырты -Абай

Шийл1 -Акщий

Калдыгайты -

1959.92,

1994, 1996... 98,

723

2000.04, 2006. 08, 2010.12

1964, 537 1967.78,

1980. 91

1290 1966.91, (1040) 1997,

2013.2015

1955. 57, 61, 63.89,

750

92, 95, 97, 2013.2015

1965, 457 1967.79,

1978. 87

1957,

1959. 60, 1965.73,

3280

1975. 76, 1978. 90, 1994. 97

1958. 59,

1960. 92

2510 1957.89,

318

у=0,04х+0,05

у=0,022х+0,057 у=0,072х-0,029

у=39,8х-3,92 у=0,029х-0,014

у=0,053х-0,371

у=0,022х-0,460 у=11,3х-0,36

1940.57, 1993, 1995, 1999, 2005, 0,81

2009, 2013.2015

0,77

1940. 63, 1965. 66,

1997, 1992.2015 1940. 65, 1992. 96, 0,84 1998 . 2012 1940.66,

1979, 1990.91, 1993 . 94,

1996, 1998 . 2012 1940. 64, 1966, 1977, 1988.2015 1940. 56,

1958, 1961.64, 1974, 0,90 1977, 1991.93, 1998 . 2015 1940. 57,

1960, 0,77 1993 . 2015 1940. 58, 0,95

0,89

0,91

Елек -А;тебе

Елек -А;тебе

Елек -А;тебе

Елек -А;тебе

Елек -А;тебе

Елек -А;тебе

Елек -А;тебе

Я

Елек -

Жи^леи 91... 93, 95, 1960...63, Актвбе к.

2009.15 1990,

1996.10

БaкылaнFaн жэие кeпжылдык кaтapFa келтipiлrеи кaтapлap бойыишa жылдык кeктемri aFыиды сипaттaмaлapынын дэлдшти бaFaлay жумыстapы ЖYpriзiлдi.

AFbrn сипaттaмaлapыиын дэлдшт такты бaкылaиFaи кезен деpектеpi, кeпжылдык кезенrе келтipiлrеи деpектеp жэие сонFы кьфык жылдык кезен (1975...2015) деpектеpi бойыишa есептелiидi.

Бipiишi жaFдaйдa тaндaлFaи оpтa мэииiн кездейсок оpтaшa квaдpaттaлFaи ^телш келесi тэyелдiлiк бойыишa ami^aroL^

Oq = (OQ ЛПХ/(1 + r)/(1 - r) , (1)

муидa r < 0,5. Жылдык aFbffl кaтapлapыидa r=0,2...0,3.

Вapиaция коэффициеитiиiн оpтaшa квaдpaттaлFaи ^телш келесi тэyелдiлiк бойыншa С.Н. Кpицкий жэие М.Ф. Меикельдщ фоpмyлaсымеи aиыктaлFaи [1, 4]:

Cv ¡n(1 + Cv2) 3Cvr\ Ocv = J ( - Л (1 + 3е--) (2)

n + 4Cv \j 2 1 + r

AFыи ноpмaсын кeпжылдык кезенrе келтipy тиiмдiлiriи сaидык бaFaлay Yшiи тиiмдiлiк кepсеткiшi К пaйдaлaнылaды [2] :

K = [-л/1 - R2 + nR2/N /(1-л/йТ^100%, (3)

муидaFы R - жуп коppеляция коэффициент^ n - бaкылaиFaи жылдap сaны.

Тиiмдiлiк кepсеткiшi кaтapды N кезенге узapтy бapысыидa оpтaшaи ^телт-тщ тeмеидеyiи сипaттaйды.

Вapиaция коэффициеитш кeпжылдык кезещ-е келтipyдеri тиiмдiлiк кepсеткiшi келесi фоpмyлa бойыишa aиыктaлaды:

K„ = [(1 - л/l - R4 + nR4/ N ) /(1 - л/wTÑ) J 400 % (4)

Тиiмдiлiк KepœTCrni кaтapды кeпжылдык кезенrе келтipy бapысындaFы оpтaшa ^телт-тщ жэие вapиaция коэффициеитшщ тeмеидеy тайызыи кepсетедi.

Кeктемri aFынды кaбaты иоpмaсы жэие вapиaция коэффициеитш кeпжылдык кезенrе келтipy бapыcыидa тшмдшжт бaFaлay жумыстapы ЖYpriзiлдi. (3) жэие (4) тендеyлеp pеrpессия тендеyiиiн кeпжылдык

кезецге кел-пршген орта жэне вариация коэффициентшщ дэлдшшн багалауда колдалынады.

Жайык езеш шыгыс жагалауыныц агыны 1974 жылдан бастап су коймаларыныц салынуы жэне езен суыныц эртурл1 шаруашылык кажеттшжтерше каркынды алынуы нэтижесшде бурмаланган болып есептелшедь Сондыктан кектемп агын сипаттамалары эртурл1 кезецдер ушш аныкталды: 1940...1974 жылдар накты бакылау деректерц 1940...2015 жылдар кепжылдык бакылау кезещ; соцгы кырык жыл 1975...2015 кезец бойынша. Кектемп агын сипаттамалары 3 кезец бойынша есептж нэтижелер1 2-ш1 жэне 3-ш1 кестелерде керсетшген.

2-ш1 кесте бойынша аныкталган нэтижелерд1 талдайтын болсак, зерттелген езендердщ агынды шамаларында езгерктердщ жургенш байкауга болады. Шийт - Акший беке-инде 1940...1974 жылдар ушш кектемп агынды кабаты 30,9 мм болса, 1975...2015 жыларда 28,6 мм-д1 курайды. Кектемп агынды кабатыныц ею кезец бойынша салыстыру нэтижеа, оныц 7,4 %-га темендегенш керсетедь

Булдырты - Абай бекетшде 1940...1974 жылдарда кектемп агынды кабаты 5,96 мм болса, 1975...2015 жылдарда 3,49 мм-ге тец болганы аныкталды. Бул бекетте кектемп агынды кабаты 41%-га темендеп кеткен.

Ал, Шолаканакты - Анкаты бекетшде 1940...1974 жылдар бойынша кектемп агынды кабаты 26,8 мм, ал 1975...2015 жылдар ушш 22,2 мм-д1 курайды, ягни соцгы кырык жылда 17,2 %-га езгерген.

Сонымен катар, Куперанкаты - Алгабас жэне Оленты - Жампейт бекеттервде кектемп агынды кабаты 1940...1974 жылдарда 47 жэне 31 мм-д1 керсетсе, 1975...2015 жылдарда 28,7 жэне 23,3 мм-д1 кураган, ягни 38,9 %-га жэне 24,8 %-га езгергеш белгт болды. Жэне де Шидерт -Жампейт мен Булдырты - Карагаш бекеттершщ кектемп агынды кабаты 1940...1974 ж. 36,6 мм мен 27,9 мм-д1 керсетсе, 1975...2015 ж. аралыгында 27,5 мм мен 24,7 мм кураган, ягни 18,1 %-бен 11,5 %-га езгергендт кершедь Ал, Калдыгайты - ЖЬерлен бекетшде 1940...1974 ж 22,7 мм, 1975...2015 ж 30 мм болганын , ягни кер1сшше 24,3 %-ке ескенш керем1з.

Кепжылдык орташа максималды ет1мдердщ нэтижелерше келетш болсак (3-кесте), 1940...1974 жылдар аралыгында Шийл1 - Акший бекет ушш максималды су ет1м1 35,5 м3/с, ал 1975...2015 жылдарда 29,6 м3/с. Кепжылдык кезенде, ягни 1940...2015 жылдары, орташа максималды су ет1м1 61 м3/с курайды. Табиги (1940...1974), шартты-табиги кезецдердщ (1975...2015) максималды етгмдерш салыстыру барысында, оныц 24,2 %-га

111

eзгеpгенi бaйкaлды.

ЖМы; езеш mbiFbic caлaлapыньщ кектемп aFынды cипaттaмaлapы

Кесте 2

Бa;. жыл cami Keктемгi aFbrn^i cипaттaмaлapы

взен-бекет Бaкылay кезецдеpi Бa;ылaнFaн кезец ушш 1940-2015 ж.ж. 1940-1974 ж.ж. 1975-2015 ж.ж.

h, мм 1 Cv Cs h, мм 1 Cv Cs h, мм 1 Cv 1 Cs h, мм 1 Cv Cs

Шийлi - А;ший 1958...59. 1960.92 32 24.4 1.10 1.56 29.7 0.92 1.41 30.9 1.1 1.38 28.6 0.74 1.12

БУЛДЬФТЫ - Aбaй 1957.73. 1975. 90 33 3.77 1.06 2.50 4.63 1.07 2.22 5.96 1.1 1.45 3.49 0.76 3.27

Шолaкaнaкты-Aнкaты 1964.91 28 23 0.76 0.51 24.3 0.79 1.41 26.8 0.86 1.34 22.2 0.66 0.95

Kyпеpaнкaты-AлFaбac 1957.92. 1994. 2000.08. 2010. 98. 12 53 29.4 0.79 3.06 33.7 0.98 2.28 47.0 1.17 1.71 28.7 0.56 0.16

Оленты -Жaмпейтi 1952.56. 1958.62. 1965. 93. 2005. 2007. 2010. 2012 44 25.3 0.71 0.76 26.9 0.73 1.13 31.0 0.77 0.91 23.3 0.64 0.88

Шидеpтi -Жaмпейтi 1964.65. 1967.78. 1980.89. 1992. 1995. 27 33.5 0.64 0.77 30.9 0.83 1.79 33.6 0.99 1.59 27.5 0.64 1.33

1997

БУЛДЬФТЫ -^aparam 1965.76. 1978. 88 23 25.4 0.78 0.90 26.2 0.82 1.43 27.9 0.94 1.40 24.7 0.70 1.36

Kaлдыгaйты -Жiгеpлен 1958.95. 2011. 12 40 17.4 0.91 1.94 26 1.99 4.97 22.7 1.08 1.25 30 2.24 4.23

ЖМы; eзеиi mbiFbic caлaлapыиьщ мacимaлды aFынды cипaттaмaлapы

Кесте 3

Бa;. жыл caïïbi Мacкимaлды arbi^bi cипaттaмaлapы

взен-бекет Бaкылay кезецдеpi БaкылaнFaн кезец Ymiи 1940-2015 ж. 1940-1974 ж. 1975-2015 ж.

Q м3^ 1 Cv Cs Q м3^ Cv 1 Cs Q м3^ Cv 1 Cs Q м3^ Cv Cs

Шийл - А;ший 1957.76, 1978.98 31 31,3 1,21 1,20 32,3 1,2 1,54 35,5 1,22 1,53 29,6 1,07 1,04

Булдьфты - Абяй 957.73, 1975...90 33 18,1 1,16 2,34 23,1 1,1 2,09 29,8 1,13 1,39 17,4 0,83 2,88

Шолaкaиaкты-Аикяты 1964.91 28 41,9 1,02 0,98 45,5 1,1 1,66 52,0 1,16 1,48 40,0 0,84 1,01

Kyrepa^aibi-A^aôac 1957.98, 2000.12 1942, 1952.56, 55 64,6 0,88 2,11 76,4 1,2 2,89 79 1,1 1,6 74,2 1,19 4,14

Олеиты -Жaмпейтi 1958.62, 1965.94, 1997, 2005, 2007, 2010, 2012 46 88,6 0,97 1,65 92,4 0,9 1,50 106 0,92 1 81 0,93 2,31

Шидеpтi -Жaмпейтi 1964, 66.89, 1991.95, 1997 30 95,7 1,11 3,06 85,4 1,5 2,93 99,4 1,54 2,46 73,3 1,24 3,65

Kaлдыraйты -Жirеpлеи 1958.95, 2011.12 40 91,1 1,04 1,66 266 2,8 5,08 234 1,50 1,92 293 3,21 4,46

Булдьфты -^aparam 1965, 1967.88 23 54,4 0,80 0,79 56 1,7 6,93 49,0 0,94 1,32 43 0,73 1,29

Булдьфты - Aбaй бекетшде мaкcимaлды cy eтiмищ ^п^иды; opтama мэш 1940...1974 жылдapдa 29,8 м3/c тец бoлca, 1975...2015 жылдapы Ymiи 17,4 м3/^ Шapтты тaбиFи кезец Ymiи (1940...2015ж.) кeпжылды; opiama мaкcимaлды eтiмиiц мэш 23,1 м3/c-ке тец бoлды. Шoлaкaнaкты - Aикaты бекетiиiц тaбиFи кезещнде (1940...1974 ж.) мaкcимaлды eтiм 52,0 м3^ кepcетcе, mapтты-тaбиFи кезецде (1975...2015

ж.) 40,0 м3^ бoлды. ^пж^лдык; opтama мaкcимaлды eтiмиiц 1940...2015 жылдapFa мэш 45,5 м3/c-rе тец.

An, Kyпеpaнкaты - AлFaбac беке-инде кeпжылды; opтama мaкcимaлды eтiм 123,1 %-Fa, 1975...2015 бa;ылay жылдapыидa 56 %-Fa кeбейrеидiri бaщaлды. Олеиты - Жaмпейтi мен Шидеpтi - Жaмпейтi кeпжылды; opтama мaкcимaлды eтiмiи (1940...2015ж) aйтaтын бoлca;, 164,8 м3/c пен 85 м^ ке тец екеиiи кepе aлaмыз, жэие де ^п^иды; opтaшa мaкcимaлды eтiмиiц 8,7% тeмеидеrеиiц, екiиmiciиiц кеpiciиmе 39,6 % кeбейгенiн кepе aлaмыз. Karobirarnbi - ЖЬфлен мен Булдьфты -K^apaFam бекеттеpi Ymiи еcептейтiи бoлca;, галжь^ы; opтaшa мaкcимaлды eтiмi (1940...2015 ж.) 266 м^ мен 56 м3/c тец бoлca, 20,2 % кeбейrеиi жэие де 12,2 % тeмендегенiн кepе aлaмыз.

К^орытыиды. Жaйы; eзеиi mbiFbic caлaлapыидaFы cеriз бекет Ymiи кeпжылды; opтama мaкcимaлды aFыиды жэие кeктемгi aFыиды ;aбaты cипaттaмaлapы еcептелiидi. Cипaттaмaлap тaбиFи жэие Kaamma келтipiлrеи aFbrn кeлемiи еcкеpе orapbra, Ym кезец Ymrn aиы;тaлды.

0ДЕБИЕТТЕР TI3IMI

1. ^ицкий С.Н., Mеикель M.Ф. Гидpoлoгичеcкие ocиoвы y^aB-леиия pечиым cтoкoм. M.: Нayкa, 1981- 249 c.

2. Опpеделеиие ocиoвиых pacчетиых гидpoлoгичеcких xaparaspn-cтик СП-33-101-2003. M.: ToccipoR Рoccии 2004 - 71 c.

з. Шшбие пo oпpеделеиию pacчетных rидpoлorичеcких xapara^-pиcтик. Л.: Гидpoметеoиздaт, 1984 - 448 c

4. Рoждеcтвенcкий A.B., Ежoв A.B., Caхapюк A.B. Оцеикa тoчиo-

сти гидpoлoгичеcких pacчетoв. Л.: Гидpoметеoиздaт, 1990 - 276 c.

K;aбылдaнды 16.04.2019

Доктор геогр. наук С.К. Давлетгалиев Ж.Н. Баймахан

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕСЕННЕГО СТОКА РЕК ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА

Ключевые слова: слой весеннего стока, максимальный сток, уравнение регрессии, метод аналогии, статистические параметры, разностная интегральная кривая

В статье представлены результаты расчетов слоя весеннего стока и максимального расхода воды для восточных притоков реки Жайык. В то же время, характеристики стока были приведены к многолетнему периоду и статистические параметры рассчитаны для трех периодов. Произведена оценка точности расчета характеристик годового стока.

S.K. Davletgaliev, Zh.N. Baimahan CALCULATION OF SPRING FLOW RIVER CHARACTERISTICS OF THE EEASTERN CASPIAN REGION

Key words: spring runoff layer, maximum runoff, regression equation, analogy method, statistical parameters, difference integral curve

The article presents results of calculations of the spring runoff layer and maximum water discharge for the eastern tributaries of Zhayik river. At the same time, runoff was adjusted for a multi-year period and statistical characteristics were calculated for three periods. The accuracy of calculating the characteristics of annual runoff is estimated.