Замкнутый речной бассейн презентация

в естественных условиях

Курс «Водно-балансовые исследования»

водоразделы поверхностный и подземных вод совпадают и поэтому подземный сток полностью формируется в пределах данного бассейна

То есть притока подземных вод извне отсутствует (Qп.позд. = 0)

Отток подземных вод Qо.подз. из таких бассейнов происходит лишь через замыкающий створ основной реки (в виде подземной составляющей Qпозд. общего речного стока Q)

Уравнение водного баланса замкнутого речного бассейна в естественных условиях имеет вид
P – E – Q = ∆S

а при расчленении общего речного стока Q на поверхностную Qпов. и подземную Qподз. составляющие оно может быть представлено в виде
 
P – E - Qпов. - Qподз. = ∆S

водоразделы поверхностных и подземных вод не совпадают.

Сток в замыкающих створах этих рек Q' включает в себя в основном лишь поверхностную составляющую общего речного стока Qпов., т. е. занижен на величину не дренируемого подземного стока Qпов.

К числу висячих речных бассейнов относятся обычно водосборы малых рек засушливых районов, для которых характерно глубокое залегание основных безнапорных водоносных горизонтов

Уравнение водного баланса таких речных бассейнов имеет вид
 
P – E – Q’пов. = ∆S

интервала времени (месяц, сезон и т. д.) имеет вид

Рледн. + Qмет,лав. + ∆Sп.з. – Qо – Еледн. = ∆Sледн.

Рледн. - количество выпавших твердых осадков за расчетный период на поверхность ледника

Qмет, лав. - количество льда и снега, поступивших на поверхность ледника за счет лавин и метелевого переноса снега

∆Sп.з. - количество талой воды, поступившей к леднику с прилегающих склонов гор и замерзшей в толще фирна

Qо - отток вод от ледника за счет растаявшего снега и льда и притока к нему талых вод с прилегающих склонов гор

Еледн. - испарение с поверхности ледника

∆Sледн. - изменение общего запаса воды в льде и снеге горного ледника за рассматриваемый период

баланса проточного озера м. б. представлено в виде
 
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. – Qо – Qо.позд. = ∆Sоз.
 
Роз. - осадки на зеркало водоема

Qп., Qп.позд. - приток в озеро поверхностных и подземных вод

Еоз – испарение с водоема

Qо, Qо.позд - отток из озера поверхностных и подземных вод

∆Sоз. - изменение запаса воды в озере за расчетный интервал времени

Для бессточного озера Qо и Qо.позд равны нулю и уравнение баланса записывается следующим образом:
 
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. = ∆Sоз.
 

период, охватывающий несколько замкнутых циклов, включающих многоводные и маловодные фазы водности, величина ∆Sоз.= 0, и поэтому эти уравнения для годового интервала времени принимают вид:
 
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. – Qо – Qо.позд. = 0
 
Роз. + Qп. + Qп.позд. – Еоз. = 0
 
Для крупных озер подземные составляющие притока Qп.позд. и оттока Qо.позд. вод обычно весьма незначительны в сравнении с поверхностным притоком Qп. и оттоком Qо, поэтому уравнения имеют вид:
 
Роз. + Qп.. – Еоз. – Qо = 0
 
Роз. + Qп. – Еоз. = 0

Последние два уравнения широко используются для количественной оценки одного из их элементов (Qп, Qо или Еоз.) как остаточного члена. Последнее уравнение особенно часто используется для определения норм годового испарения с бессточных озер

вид
 
Ррусл. + Qп.в. + Qп.бок. + Qп. подз. – (Qо + Ерусл. + Qо.подз.) = ∆Sрусл.
 
Ррусл - осадки на водную поверхность реки на данном участке (между верхним и нижним гидрометрическими створами)

Qп.в. - приток воды на данный участок реки через верхний гидрометрический створ

Qп.бок - боковой приток воды в реку на данном ее участке (сток всех притоков, впадающих в реку, и склоновый поверхностный сток с междуречных прибрежных частей водосборной площади)

Qп. подз. - приток подземных вод в реку на рассматриваемом ее участке

Qо - отток воды через нижний гидрометрический створ реки

Ерусл. - испарение с открытой и заросшей растительностью водной поверхности реки (включая затопляемую высокими водами пойму)

Qо.подз - отток вод из русла реки подземным путем

∆Sрусл. - изменение запаса воды на данном участке реки за расчетный интервал времени

быть представлено в виде
 
Q’ = P’ – E’ ± ∆Sx
 
в естественных условиях уравнение среднего годового баланса, как отмечалось ранее, имеет вид
 
Q = P – E ± ∆Sx
 
Вычитая почленно это уравнение из предыдущего, получим
 
∆Qх = ∆Pх – ∆Eх ± ∆Sx
 
Q, Р, Е - средние годовые значения речного стока, атмосферных осадков и суммарного испарения
Q', Р', Е‘ - соответствующие величины с учетом их изменений (∆Qх,

∆Pх, ∆Eх) под влиянием хозяйственной деятельности: Q' = Q + ∆Qх Р' = Р + ∆Pх Е' = Е + ∆Eх

∆Sx - среднее годовое изменение запасов воды в бассейне, вызванное влиянием хозяйственной деятельности.

уравнения справедливы для:

замкнутых речных бассейнов, у которых отсутствует естественный подземный водообмен со смежными территориями

условий, при которых отсутствует переброска части речного стока за пределы бассейна Qперебр. о.

условий, при которых отсутствует переброска части речного стока в смежные бассейны Qперебр. п.

условий, когда отсутствует закачка воды Qзак.глуб. в глубокие нефтеносные пласты для поддержания в них внутрипластового давления при нефтедобыче

условий, когда отсутствует откачка воды Qотк.глуб. (при горнорудных и других работах) из глубоких водоносных слоев, находящихся ниже уровня дренирования речной сетью, с последующим использованием и сбросом этих вод в реку.

дополнительных факторов

В случаях, когда величины Qперебр. о., Qперебр. п. и Qзак.глуб. не являются очень маленькими, они должны быть включены как самостоятельные члены уравнения

При этом эти уравнения примут вид:
 
Q' = Р' - Е' ± ∆Sx + Qперебр. п. + Qотк.глуб - Qперебр. о. - Qзак.глуб.
 
∆Qх = ∆Pх - ∆Eх ± ∆Sx + Qперебр. п. + Qотк.глуб - Qперебр. о. - Qзак.глуб.

в виде

∆Ех = ∆Еа.л. + ∆Еор + ∆Еос.сх. + ∆Eвдсн. + ∆Евдхр. + ∆Eпр. - ∆Eрусл.
 
Здесь ∆E – изменения испарения:

∆Еа.л. – с бассейна в результате агролесомелиоративных мероприятий

∆Еор - из-за орошения засушливых территорий

∆Еос.сх. – из-за регулирования водного режима почвогрунтов на осушенных землях или болотах

∆Eвдсн. = ∆Eпром. + ∆Eт.эн. + ∆Eгор. + ∆Eсел – при водоснабжении промышленных предприятий, тепловых электростанций, населения городов и сельских населенных пунктов

∆Евдхр = ∆Езат. + ∆Епод.– из за сооружения водохранилищ в результате дополнительного испарения при затоплении и подтоплении земель

∆Епр. – из-за создания прудов

∆Eрусл. – из-за уменьшения испарения с русел и пойм ниже водохранилищ, регулирующих сток, и мест отъема речных вод на переброски и другие нужды

∆Sx м. б. в виде
 
∆Sх = ∆Sч + ∆Sл. + ∆Sбер. - ∆Sос.сраб.
 
Здесь ∆S изменения бассейновых запасов воды в результате:
 
∆Sч - аккумуляции в чаше водохранилища

∆Sл. – аккумуляции в ложе водохранилища

∆Sбер. – аккумуляции в береговой зоне водохранилища

∆Sос.сраб. - уменьшения суммарных запасов воды в бассейне в результате сработки вековых запасов болотных и грунтовых вод при осушении

с водохранилищ и прудов происходят в течение всего периода их фактической эксплуатации

Иной характер носит влияние на сток таких потерь воды при создании водохранилищ и прудов, как наполнение водой чаши водохранилища, расходование воды на насыщение почвогрунтов его ложа и береговой зоны.

Эти процессы происходят обычно лишь в течение непродолжительного ряда лет с начала заполнения водохранилища (или пруда) водой, а затем их влияние на сток становится почти незаметным и может не учитываться

Их оценка производится в среднем для расчетных периодов с учетом фактического или планируемого ввода в эксплуатацию конкретных водохранилищ и прудов

периода

Уравнение в.б. можно составить и для месячного периода. Оно может быть записано следующим образом
 
∆х(∆Sмес.) = ∆Pх.мес. - ∆Qх.мес. - ∆Eх.мес.
 
∆х(∆Sмес.) – антропогенное изменение приращений суммарных влагозапасов в речном бассейне

∆Pх.мес. - изменения под влиянием хозяйственной деятельности норм месячных (сезонных и т. д.) осадков. Как правило, этим элементом пренебрегают. Слишком сложно оценить.

∆Qх.мес. - изменения под влиянием хозяйственной деятельности норм стока

∆Eх.мес. - изменения под влиянием хозяйственной деятельности норм испарения

баланса горного ледника

3. Уравнения водного баланса проточного и бессточного озера

4. Уравнение водного баланса участка реки

5. Уравнение среднего годового водного баланса речного бассейна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности

6. Уравнение водного баланса речного бассейна в условиях интенсивной хозяйственной деятельности с учетом переброски стока в/из бассейна реки и закачки/откачки воды в/из подземного горизонта

7. Уравнение суммарного значения изменения испарения

8. Уравнение суммарного значения изменения бассейновых запасов воды

9. Уравнение водного баланса, преобразованного под влиянием антропогенных факторов, за внутригодовые периоды (месяц, сезон и т. д.).