CC BY
9НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №1 2014
ЭеЖ 519.16:556.072
Геогр. гылымд. докторы С.К. Давлетгалиев *
Т.М. Казакбаева
ШЫГЫС ЦАЗАЦСТАННЬЩ НЕГ1ЗГ1 ЭЗЕНДЕРШЩ СУЫ МОЛ
ЖЭНЕ СУЫ ТАПШЫ ЖЫЛДАРЫ АГЫНДЫ МвЛШЕРШЩ ¥ЗАК;ТЫЛЫГЫН ЖЭНЕ ЦАЙТАЛАНГЫШТЫГЫН БАГАЛАУ
ЖЫЛДЬЩ АГЫНДЫ, ВАРИАЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТ1, АСИММЕТРИЯ КОЭФФИЦИЕНТ, КОРРЕЛЯЦИЯ
КОЭФФИЦИЕНТ, YЛЕСТIРМ ЩСЫГЫ, МОДЕЛЬДЕНГЕН КАТАР, КАМТАМАСЫЗДЫК, ЩСЫГЫ, ЭМПИРИКАЛЫК ЩСЫК, YЛЕСТIРМ ЩСЫГЫ
Аудандагы терт езендердщ модельденген цатарлары неггзгнде суы мол жэне тапшылыц кезецдердщ узацтылыгы пен цайталангыштыгы багаланган. Сулылыгы эртYрлi жылдар топтарына сэйкес суы мол жэне тапшылыц жылдарга эмпирикалыц цамтамасыздыц цисыцтары тургызылган.
Жылдьщ агындыныц кепжылдьщ тербелмелшш суы мол жэне тапшыльщ жылдардыц ауыспалылыгымен сипатталады. Су шаруашылыгы саласында непзшен суы мол жэне тапшылыщ жылдардыц узакгылыгыныц багалау ^ажет. Б^л мэселе кебшде аудандар Yшiн, сонымен ^атар
Каза^станныц жазыщ жэне шыгыс белш Yшiн аса мацызды болып табылады. Себебi осы аудандарда жылдыщ агындыныц ауыспалылыгы кептеп бащалады. Жалдыщ агынды тербелюшщ ^олда бар хронологиялыщ деректер ^за^тылыгы аз болгандыщтан, олардыц кемепмен агынды тербелюшщ ^айталангыштыгын багалау мYмкiн емес.
Кепжылдыщ агынды Yшiн алынган мэлiметтердiц ауыспалылыгынан суы мол жэне тапшылыщ кезецдеп ^атарлар Yшiн болаша^та ^айталангыштыщты керуге болады. Бiра^, агынды мелшершщ барынша ^за^ цатарлары да барынша мYмкiн болатын сулылыщ мэндерi топтарын керсете алмайды. Сонымен бiрге, егер агынды езгешелiгi кеп болып жэне ба^ылау кезещ аз болса, онда сог^рлым негiзгi ^атарда суы мол жэне тапшылыщ жылдары Yшiн репрезентативтi болып келедi [1].
* КазНУ им. аль-Фараби, г. Алматы
81
Эр тYрлi жыл Yшiн сулылыктыц мiнездемесi жасанды модельдi ^атарлар квмегiмен статистикалыщ эдiспен тексерiледi. Б^л эдiс «Монте-Карло» атауымен бiрiншi рет ССРО-де Г.Г. Сванидзенщ ^олданылуымен 1960 жылы су шаруашылыщ есептеулер Yшiн ^олданылган.
Гидрологиялыщ ^атарга байланысты статистикалыщ эдютщ негiзгi идеясы модель жасау жэне де оныц параметрлерi алгаш^ы гидрологиялыщ катардыц параметрлершщ сэйкес келуi. Модельденген ^атарды т^ргызуда негiзгi параметрлерi агынныц орташа мэнi, вариация коэффициентi, асимметрия жэне корреляция коэффициент болып табылады. Модельденген ^атар б^л параметрлердщ мэндерш ^¥птай алмайды. Олардыц влшемдерiн натуралды гидрологиялыщ ^атарлар мен немесе зерттелмеген взендердщ мэндерi бойынша есептелiнедi. Осы параметрлердщ квмегiмен жэне соларга сай жылдыщ агынныц Yлестiрiм ^исыщтарыныц квмепмен (квбiнсе Крицкий Менкель Yлестiрiм ^исыгы Колданылады) жылдыщ агынныц ^атарлар модельдеуi жYргiзiледi [2].
Модельденген ^атар (натуралды ^атар сия^ты) негiзiнен агынныц циклдыщ ауыспалылыгын кврсетедi, бiрак соцгыларга Караганда кез-келген ^айталангыштыщ Yшiн есептелше алады. Есептелiнген ^атар узыныра^ болса, сог^рлым ол болатын сандар циклш ^амтиды. Модельденген ^атар взiнiц Yлкен ^айталангыштыгымен квбiнде сирек кездесетiн агынды мэндерiн зерттеуге квмектеседi. Б^л Yлкен дэлдiкпен эр тYрлi дэлдiлiк Yшiн периодтардыц ^зактылыгы мен ^айталангыштыгын кврсетед1 Осындай модельденген ^атарды т^ргызу ма^сатында б^л ж^мыста канондыщ модельдеу ж^йес алынган [1]. Б^л жагдайда агынды кврсеткiштерi корреляцияланбаган кездейсок шамалар тYрiнде берiледi:
м^ндагы К - математикалыщ кYтiмi нолге тец, коррельяцияланбаган
функциялары ба^ылау мэлiметтерi бойынша аныщталады [3].
Карастырылып отырган аумак взендерi агынды мвлшерлерш модельдеу ма^сатында 1940...2010 жылдар мэлiметтерi алынып, модельдендi. Модельденген ^атардыц ^зындыгы - 1000 жыл.
0{<к )=т {<к)+^ Ук,
82
Модельденген ^атардыц сешмдшп мен сапасын бащаетан жэне модельденген жылдардыц статистикалыщ мэлiметтерi кестесiнен квре аламыз (кесте).
Кесте
Бай^етан жэне модельденген ^атарлар Yшiн аFынды мэндершщ статистикалыщ кврсеткiштерi
Бекеттер Бай^га-ан жылдар Yшiн Модельденген жылдар Yшiн
Qорт Сs Qорт Q Сs
Ертiс взенi - Боран бекет 294 G,28 G,56 294 G,28 G,62
Буктырма взенi - Лесная бекет 219 G,23 G,46 217 G,23 G,45
Yлбi взенi - Yлбi бекет 9б,9 G,26 G,52 9б G,26 G,59
¥ба взенi - Шемонаиха бекет 172 G,25 G,52 17G G,25 G,6G
ЖоFарыдаFы кесте мэлiметтерiнен математикалыщ кYтiм, ассиметрия жэне вариация коэффициенттершщ байка^ан мэндер мен модельденген ^атардыц параметрлерiне сэйкес келетшш квруге болады. Егер корреляция коэффициент жоFары болFан жаFдайда модельденген ^атардыц узынды^ы 5GGG...1GGGG жыл болуы керек. Бiздщ жаFдайымызда суы мол жэне суы тапшы жылдардыц узактылы^ы мен ^айталаетышты^ын аныщтау ма^сатында тэжiрибелiк дэлдштеп статистикалыщ мэлiметтер бай^алатын 1GGG жылдыщ ^атар жеткiлiктi болып табылады.
Модельденген 1GGG жылдыщ ^атар мэлiметтерi квмепмен ШыFыс Каза^станныц негiзгi Ертiс, Буктырма, Yлбi жэне ¥ба взендерi Yшiн суы мол жэне суы тапшы жылдардыц топтары есептелдi [4].
Эр тYрлi ^атар Yшiн кестелер квмепмен n жыл Yшiн ^амтамасыздыщ ^исыщтары т¥рFызылады. Мысалы, Ертiс взенi - Боран бекет бойынша су тапшылыщ кезец Yшiн n = 5 жыл болса, оныц ^амтамасыздыгеы Р > 4G %, K < 1,G5, ол эмпирикалыщ ^исыщ бойынша (сурет 1a) 30 %-Fа ие. Ол дегенiмiз, 1GG жылдыц 30 жылы немесе 1GGG жылдан 3GG жыл iшiндегi 1G жыл су тапшылыщ кезецге ие бола алады. ЯFни, 1GG жыл кезецiцде бундай су тапшылыщ бестiк кезецде 3 рет кездесуi мYмкiн. Дэл сол сия^ты осы эмпирикалыщ ^исыщтан кестеге сэйкес суы мол кезецдер узынды^ы 4 жылFа тец Р < 5 %, K > 1,17 сэйкес 4 жылдыщ мэнiн ^амтамасыздыщ ^исы^ынан ^арап алатын болса^ - 3 %, бас^аша айщанда 1GG жылдыщ мерзiмде оныц Yлесiне орташа 3 жыл келед^ Ал 1GGG жылдыщ ^атардыц 3G жылы су тапшылыщ кезецде болуы мYмкiн, кемiнде 3 жыл ^атарынан.
83
10 ^Щг
Р-10<Иц|>и4
\ 1
Р=-1%,1>1.9
5 10 20 30 40 50 60
Р(а)<№
Сур. 1. Модельденген жылдар цатары бойынша (п = 1000) суы мол (—) жэне суы аз (—) жылдарда сулылъщтыц турлг мэндертщ эмпирикальщ цамтамасыздыц цисыцтары; а) Ертгс взеш - Борон бекетг. б) Улбг взет - Улбг бекеш.
п(жыл)
Осы сиякты Yлбi взенi - Yлбi бекетi бойынша су тапшылык кезец ушш n = б жыл болса, оныц камтамасыздыгы P > 4G %, K < 1,G4, ол эмпирикалык кисык бойынша (сурет 1б) 18 %-Fа ие. Ол дегенiмiз, 1GG жылдыц 18 жылы немесе 1GGG жылдан 18G жыл шшдеп б жыл су тапшылык кезецге ие бола алады. Ягни, 1GG жыл кезецiнде бундай су тапшылык алтылык кезенде 3 рет кездесуi мYмкiн. Ал ендi осы эмпирикалык кисыктан кестемiзге сэйкес су тапшылык мерзiмдер узындыгы 7 жылга тец P > 5G %, K < G,98 сэйкес 7 жылдык мэнiн камтамасыздык кисыгынан карап алатын болсак - 7 %, баскаша айтканда 1GG жылдык мерзiмде оныц Yлесiне орташа 7 жыл келед^ Ал 1GGG жылдык катардыц 7G жылы су тапшылык кезенде болуы мYмкiн, кемiнде 7 жыл катарынан.
Ал Оба взенi - Шемонаиха бекетi мысалы бойынша су тапшылык кезец Ymrn n = 5 жыл болса, оныц камтамасыздыгы P > 4G %, K < 1,G1, ол эмпирикалык кисык бойынша (сурет 2a) 24 %-га ие. Ол дегенiмiз, 1GG жылдыц 24 жылы немесе 1GGG жылдан 24G жыл iшiндегi 1G жыл су тапшылык кезецге ие бола алады. Ягни, 1GG жыл кезецшде бундай су тапшылык бестiк кезецде кемiнде 2...3 рет кездесу мYмкiн. Дэл сол сиякты осы эмпирикалык кисыктан кестеге сэйкес суы мол кезецдер узындыгы 4 жылга тец P < 5 %, K> 1,7 сэйкес
2 жылдык мэнш камтамасыздык кисыгынан карап алатын болсак - 1 %, баскаша айтканда 1GG жылдык мерзiмде оныц улесше орташа 1 жыл келед1 Ал 1GGG жылдык катардыц 1G жылы су тапшылык кезецде кемшде 1...2 жыл катарынан болуы мYмкiн екекнш кврсетедi.
Сол сиякты Буктырма взенi - Лесная пристань бекетше назар салар болсак, бекет бойынша су тапшылык кезец Yшiн n = 9 жыл болса, оныц камтамасыздыгы P > 4G %, K < 1,G4, ол эмпирикалык кисык бойынша (сурет 2б) 8 %-га ие. Ол дегенiмiз, 1GG жылдыц 8 жылы немесе 1GGG жылдан 8G жыл шшдеп 9 жыл су тапшылык кезецге ие бола алады. Ягни, 1GG жыл кезещцде бундай су тапшылык тогыздык кезецде эрет кездесуi мYмкiн. Ал ецщ осы эмпирикалык кисыктан кестемiзге сэйкес су тапшылык мерзiмдер узындыгы 7 жылга тец P < 1G %, K > 1,3 сэйкес
3 жылдык мэнш камтамасыздык кисыгынан карап алатын болсак - 3 %, баскаша айтканда 1GG жылдык мерзiмде оныц Yлесiне орташа 3 жыл келед^ Ал 1GGG жылдык катардыц 3G жылы су тапшылык кезецде кемiнде 3 жыл катарынан болу ыктималдылыгын квремiз.
Камтамасыздыгы P > 4G %, n = 14 жыл болатын суы аз жылдардыц 1GG жылдык мезетте тек ею взенде гана байкалган: Буктырма жэне Оба взендерi. Калган взендерде 1G жылдык топтар тек 1GGG жылдык топтарда кврсетiледi.
85
00 а\
а)
п(жил) 12
10
Р< 40 <Н к >1,01 Р> ю » <1 01
^ А К"« '.98
¿>1.15 \ * \
\ \\ Р> 15 Ъ <0 82
Р> '0 «А .К X 58
NN Р> у' ^ 53
\\ 'Р к >97' <0. ■Ъ, р
\ ¡к4 1.4
* \ к1 уз.
0,01
од
5 10 20 30 40 50 60
Р(п)%
б)
ц(жьы)
0,01 ОД
5 ТО 20 30 40 50 60 70 80
Р(п)%
Сур. 2. Модельденген жылдар цатары бойынша (п = 1000) суы мол (—) жэне суы аз (—) жылдарда сулылъщтыц турлг мэндерШц эмпирикалъщ цамтамасыздыц цисъщтары; а) Оба взет -Шемонаиха бекетг; б) Бщтырма взеш-Лесная
пристань бекет1.
Осы алынган ^амтамасыздыщ ^исыщтарыныц кемегiмен белгш жылдар Yшiн молшылыщ кезецд керсете алуга болады. Осы эдiстi барлыщ берiлген езендер Yшiн ^олданып, непзшен берiлген ж^мыстыц ма^сатын ^арастырып табамыз, нэтижесiн ^амтамасыздыщ ^исыщтар кемегiмен керсететш боламыз.
Осылайша, 1000 жыл ^закгыщтагы жылдыщ агынды Yлестiрiмiнiц моделденген татары ар^ылы сушаруашылыщ зерттеулершщ репрезентативтiлiгiн жогарылататын суы мол жэне суы аз жылдардыц ^закгылыгыныц ^амтамассыздыгыныц ^айталангыштыгын зерттеу сушаруашылыщ зерттеулер Yшiн ете мацызды.
ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
1. Бусалаев И.В., Давлетгалиев С.К. Куперман И.Г. Моделирования гидрографа стока методом канонического разложения // Проблемы гидроэнергетики и водного хозяйства. - 1973. - Вып. 10. - С. 143-152.
2. Давлетгалиев С.К., Саркытбаева А.Ж. Оценка длительности и повторяемости маловодных и многоводных периодов рек Жайык-Жемского района // Вопросы географии и геоэкологии. - 2010. - №1. - С. 20-25.
3. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Алтай и Западная Сибирь. Горный Алтай и Верхний Иртыш. - М.: Гидрометеоиздат, 1965. - Т. 15. - Вып. 1. - 224 с.
4. Ресурсы поверхностных вод СССР. Нижнее Повольже и Западный Казахстан. Т. 12, Вып. 3. Актюбинская область. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 515 с.
Поступила 13.01.2014
Доктор геогр. наук С.К. Давлетгалиев Т.М. Казакбаева
ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОСТИ И ПОВТОРЯЕМОСТИ МАЛОВОДНЫХ И МНОГОВОДНЫХ ПЕРИОДОВ ОСНАВНЫХ РЕК ВОСТОЧНОГО КАЗАХСТАНА
На основе смоделированных рядов четырех рек района дана оценка длительности и повторяемости маловодных и многоводных периодов. Приведены эмпирические обеспеченности группировок маловодных и многоводных лет для различных значений водности.
87
