CC BY
5НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №2 2015
УДК 536.54, 556.16
Доктор геогр. наук С.К. Давлетгалиев * М.С. Оспанова
МИНИМАЛЬНЫЙ СУТОЧНЫЙ СТОК БАССЕЙНА РЕКИ ЕЛЕК
ЛЕТНЕЕ-ОСЕННИЙ ПЕРИОД, ЗИМНИЙ ПЕРИОД, ПАРАМЕТРЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СТОКА, СТАТИСТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ, НАБЛЮДЕННЫЕ И ВОССТАНОВЛЕННЫЕ ДАННЫЕ
Даны статистические характеристики минимального летнего и зимнего суточного стока основных рек бассейна р. Елек.
Для отдельных отраслей хозяйства, в частности для водоснабжения, большой интерес представляет не только минимальный месячный сток, но и минимальный суточный. Наименьший суточный расход воды показывает возможную естественную степень истощения речного стока.
Минимальный суточный расход на разных реках наблюдается в разные сроки. На реках Елек, Каргала, Актасты летний суточный минимум чаще всего наблюдается в августе - сентябре, зимний - январе - марте.
Характеристики минимального летнего и зимнего суточного стока рек, рассматриваемого района слабо изучены, в монографиях «Ресурсы поверхностных вод СССР» [2] они не рассмотрены. Поэтому актуальность изучения данного вопроса не вызывает сомнения.
За расчетный период минимального суточного стока, выбран период 1940...2010 гг. Характеристики минимального суточного стока: норма, коэффициент вариации и асимметрии, а также расходы воды различной обеспеченности определены по рядам, приведенным к многолетнему периоду (табл. 1 и 2). Для пересыхающих и промерзающих рек соответствующие обеспеченные величины минимального стока в табл. 1 и 2 представлены в виде нулевых значений.
Нормы минимального летнего суточного стока почти во всех случаях превышают нормы зимнего суточного стока. На реках Елек, Б. Хобда, Тер-саккан норма летнего стока больше в 1,5.2,0 раза нормы зимнего стока.
Коэффициент вариации летнего суточного стока изменяется от 0,30.0,40 (рр. Терсаккан, Сарыхобда) до 1,5 (р. Косистек), зимнего стока -от 0,25 до 1,5. Коэффициент асимметрии летнего суточного стока наблюденных и восстановленных рядов изменяется от 0,11.0,16 (рр. Терсбутак, Са-
* КазНу им. аль-Фараби, г. Алматы 58
рыхобда) до 4...6 (рр. Карабутак и Косистек при Сг = 1,50). Коэффициент асимметрии зимнего стока также меняется в широких пределах (табл. 2). Для р. Терисбутак значение С!1 получилось отрицательным ( С,, = -0,92).
При построении кривой обеспеченности значение С!1 устанавливалось по степени соответствия эмпирическим данным теоретической кривой. При этом наиболее подходящим оказалось соотношение С!1 = 2СУ (рис.). Поэтому в большинстве случаев расходы воды минимального суточного летнего и зимнего стока определены для С!1 = 2СУ. При значительных расхождениях кривых аналитической и эмпирической (в нижней части кривой распределения) характеристики стока определены по эмпирической кривой.
С) иг" с
0.6 ---—.........—---
°0.01 0.1 1 5 10 20 40 60 80 90 95 99 99,9 Р°о
Рис. Кривая обеспеченности минимального зимнего суточного стока (р. Сарыхобда-пос. Бессарабский 1940...2010 гг.)
При наличии в составе наблюденных и восстановленных данных нулевых расходов кривые обеспеченности построены по методике, изложенной в [3].
В табл. 1 и 2 приведены наименьшие значения наблюденного минимального летнего и зимнего суточного расхода воды. На большинстве рек наименьшее значение суточного летнего стока близко к нулю, за исключением стока р. Елек и Б. Хобда - с. Кугала. Наименьшее значение зимнего стока во всех случаях равно нулю.
Суточный сток зарегулированных рек Елек и Каргала исследован на однородность. Для этой цели по данным наблюдений за 1940.1974 гг. и 1975.2010 гг. определены статистики Стьюдента и Фишера и сопоставлены с их критическими значениями при 5 % уровне значимости. Во всех случаях, вычисленные значения статистик Стьюдента и Фишера существенно превышают критические значения, что свидетельствует о неоднородности рядов наблюдений. Поэтому характеристики минимального суточного летнего и зимнего стока вычислены в двух вариантах: по данным за 1940. 1974 гг. и 1975 . 2010 гг. (табл. 3).
59
Характеристики минимального летнего суточного стока бассейна р. Елек за 1940...2010 гг.
Река - пункт "С 2 Ь, км Период наблюдения Наименьший за период наблюдения, м3/с м /с Су с, Сток (м3/с) Различной обеспеченности, %
75 80 90 95 97
Елек (Илек) - г. Актобе 11000 1938... 1997, 1999...2000, 2004... 2007, 2009...2010 0,16 2,08 0,93 0,60 0,66 1,10 0,77 0,92 0,49 0,79 0,42 0,49 0,28 0,40 0,20 0,18 0,15
Елек - пос. Целинный 14575 2003...2010 3,52 4,16 0,54 0,59 2,50 2,25 1,66 1,29 1,04
Елек - с. Чилик 37300 1949... 1997, 1999...2004, 2008...2010 2,90 10,1 6,05 0,58 0,55 0,86 0,62 6,29 3,6 5,68 3,2 4,23 2,36 3,25 1,82 2,90 1,4
Карагала - с. Каргалинский 5000 1963... 1997, 1999...2010 0,006 1,61 0,57 0,92 0,57 1,42 0,76 0,58 0,32 0,45 0,29 0,24 0,21 0,13 0,15 0,08 0,13
Урта-Буртя - с. Дмитровка 375 2003...2010 0,015 0,023 1,60 1,66 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Карабутак - с. Карабутак 177 1981...1995 0,002 0,079 1,36 4,36 0,009 0,006 0,001 0,0 0,0
Косистек - с. Косистек 281 1957... 1997, 1999...2010 0,0 0,041 1,50 6,60 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
а Наименьший за период наблюдения, м3/с Сток (м3/с) Различной обеспеченности, %
Река - пункт "С 2 Ь, км Период наблюден м /с Су с, 75 80 90 95 97
1946.. .1948,
Актасты - пос. Белогорский 45,0 1951...1997, 1999. 0,003 0,016 0,72 2,88 0,008 0,006 0,004 0,003 0,002
2008.. .2010
руч. Терисбутак - пос. Белогорский 19,8 1951.. .1989 0,011 0,022 0,30 0,11 0,017 0,016 0,014 0,013 0,011
Хобда (Б. Хобда) - с. Новоалексеевка 8110/8090 1961.. 1999.. .1997, .2010 0,028 0,96 0,46 0,65 0,62 0,56 0,44 0,32 0,30
Б. Хобда - с. Кугала 14200 1981.. 2003.. .1991, .2010 1,48 0,96 0,46 0,65 1,60 1,44 1,09 0,83 0,71
Карахобда - пос. Альпайсай 2240 1963.. 1999.. .1997, .2010 0,060 0,53 0,47 0,46 0,33 0,26 0,22 0,17 0,12
Сарыхобда - пос. Бессарабский 675 1957.. .1986 0,0 0,085 0,39 0,16 0,062 0,057 0,048 0,041 0,036
Терсаккан - пос. Астраханский 446 1958.. .1995 0,022 0,10 0,30 0,28 0,082 0,078 0,067 0,059 0,055
Примечание: В числителе приведены наблюденные данные, в знаменателе - восстановленные данные.
Характеристики минимального зимнего суточного стокабассейнар. Елек за 1940...2010 гг.
Река - пункт "С 2 Ь, км Период наблюдения Наименьший за период наблюдения, м3/с м /с Су е., Сток (м3/с) Различной обеспеченности, %
75 80 90 95 97
Елек (Илек) - ж.д. рзд №47 1090 1958...1980 0,0 0,046 0,68 0,49 0,027 0,023 0,015 0,0 0,0
Елек - г. Актобе 11000 1941... 1942, 1944, 1946... 1998, 2000, 2007...2008, 2010 0,0 1,29 0,48 1,50 0,96 2,92 1,24 0,23 0,16 0,16 0,13 0,037 0,03 0,0 0,0 0,0 0,0
Елек - пос. Целинный 14575 2003...2010 1,41 2,95 0,58 0,72 1,70 1,53 1,12 0,83 0,68
Елек - с. Чилик 37300 1950... 1997, 2000...2005, 2008...2010 0,0 4,33 2,73 1,31 0,90 1,57 1,23 0,13 1,70 0,0 0,30 0,0 0,70 0,0 0,0 0,0 0,0
Карагала - с. Каргалинский 5000 1963...2010 0,0 0,72 0,41 1,01 0,81 1,22 1,34 0,21 0,17 0,16 0,14 0,072 0,080 0,036 0,050 0,022 0,030
Карабутак - с. Карабутак 177 1981...1995 0,0 0,027 1,07 1,70 0,006 0,002 0,0 0,0 0,0
Река - пункт "С 2 Ь, км Период наблюдения Наименьший за период наблюдения, м3/с м /с Су е., Сток (м3/с) Различной обеспеченности, %
75 80 90 95 97
Коснстек - с. Косистек 281 1957...2010 0,0 0,035 1,50 2,22 0,002 0,0 0,0 0,0 0,0
Актасты - пос. Белогорский 45,0 1952... 1998 0,0 0,022 1,08 6,89 0,050 0,024 0,014 0,006 0,0
руч. Терисбутак - пос. Белогорский 19,8 1952... 1990 0,0 0,020 0,25 -0,92 0,017 0,016 0,014 0,013 0,012
Хобда (Б. Хобда) - с. Новоалексеевка 8110/8090 1962...2010 0,0 0,49 1,05 1,32 0,13 0,07 0,0 0,0 0,0
Б. Хобда - с. Кугала 14200 1981...1991, 2003...2010 0,63 1,78 0,41 0,29 1,26 1,17 0,94 0,79 0,68
Карахобда - пос. Альпайсай 2240 1963...2010 0,0 0,16 1,0 1,54 0,009 0,0 0,0 0,0 0,0
Сарыхобда - пос. Бессарабский 675 1958...1986 0,0 0,086 0,63 0,89 0,022 0,012 0,0 0,0 0,0
Терсаккан - пос. Астраханский 446 1958... 1995 0,0 0,039 1,17 1,25 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Примечание: В числителе приведены наблюденные данные, в знаменателе - восстановленные данные.
СТ\
и»
СТ\
Характеристики минимального стока зарегулированных рек
Суточный сток 9' м /с Су с. 75 % 80% 90% 95 % 97% 9' м /с Су с. 75 % 80% 90% 95 % 97%
1940... 1974 гг. 1975...2010 гг.
р. Елек - г. Актобе
Летний 1,08 0,60 1,10 0,67 0,60 0,53 0,38 0,28 4,17 4,16 0,68 0,70 1,26 1,45 2,09 2,03 1,81 1,74 1,20 1,12 0,82 0,75 0,63 0,58
Зимний 0,34 0,97 2,07 0,093 0,020 0,001 0 0 2,52 2,51 1,03 1,11 1,47 1,11 0,73 0,60 0,56 0,45 0,26 0,19 0,13 0,076 0,08 0,046
р. Елек - с. Шелек
Летний 6,95 0,41 0,31 4,80 4,44 3,58 2,99 2,62 13,8 13,3 0,47 0,45 0,43 0,28 9,01 8,92 8,23 8,18 7,02 6,44 5,98 5,25 4,59 4,52
Зимний 1,50 0,79 -0,06 0,61 0 0 0 0 6,29 5,99 1,04 1,16 0,71 0,93 1,66 0,09 1,20 0,03 0,57 0 0,25 0 0,14 0
р. Каргала - с. Каргалинское
Летний 0,56 0,60 0,46 0,32 0,29 0,21 0,15 0,12 2,52 2,58 0,59 0,59 0,97 0,98 1,42 1,56 1,27 1,30 0,91 0,85 0,67 0,11 0,53 0,10
Зимний 0,28 0,55 0,62 0,16 0,15 0,11 0,08 0,07 1,18 1,27 0,85 0,55 0,98 0,38 0,45 0,34 0,37 0,33 0,21 0,24 0,12 0,11 0,08 0,07
Примечание: В числителе приведены наблюденные данные, в знаменателе - восстановленные данные.
Норма минимального суточного стока периода 1975.2010 гг. (наблюденного и восстановленного) почти во всех случаях в 2.3 раза превышает сток периода 1940. 1974 гг.
Таким образом, статистические характеристики минимального летнего и зимнего суточного стока зарегулированных рек Елек и Каргала вычислены для бытового стока (1940. 1974 гг.) и зарегулированного стока (1975 2010 гг.). В последнем случае параметры минимального стока вычислены по наблюденным и восстановленным значениям. Характеристики остальных рек определены за многолетний период (1940.2010 гг.).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 12. Нижнее Повольжье и Западный Казахстан. Вып. 3. Актюбинская область. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 514 с.
2. СП 33-101. Определение основных расчетных характеристик. - М.: Стройиздат, 2003. - 72 с.
Поступила 22.01.2015
Геогр. гылымд. докторы С.К. Давлетгалиев
М.С. Оспанова
ЕЛЕК АЛАБЫНЬЩ БАСТЫ ЭЗЕНДЕРШЩ ТЭУЛ1КТ1К МИНИМАЛ АГЫНДЫСЫ
Елек алабыныц басты езендертц жаздыц, цыстыц жэне тзулгктгк минимал агынд^гларыныц статистикалыщ сипаттамалары келтгрШген.
65
