Представлены результаты расчета слоя весеннего стока и максимального расхода воды восточных притоков реки Урал. Характеристики стока приведены в многолетний период и статистические параметры определены по трем периодам. Произведена оценка точности расчета параметров годового стока.
Ключевые слова: слой весеннего стока, максимальный сток, уравнение регрессии, метод аналогии, статистические параметры.
Река Урал является одной из рек, которая преимущественно питается талыми водами. Годовой сток состоит из 70–80 % весеннего стока реки. В это время уровень воды поднимается до 2–2,5 метров. Главной особенностью Урала является высокая изменчивость стока. Общий сток Урала может быть в несколько раз больше в многоводный год, чем в маловодный.
Основным источником весенних паводков в реках этой долины, а также в других частях Казахстана является снежный заповедник речного бассейна. Снежный покров региона, с севера на юг и запад с востока, является источником основных рек региона. Снежный покров выпадает на территории Урало-Каспийского бассейна в разное время: на юге снег обычно в середине марта, а на севере — в первой декаде апреля. Реки на восточном побережье реки Урал — это Шоланатырская, Куперанатская, Оклендская, Шидертийская, Булдырты-Карагашская, Булредди-Абая, Шилили, Калдыгайская зоны. В зависимости от расположения рек, покров характеризуется характеристиками поверхности. Характеристики речного стока были изучены в 70-х годах прошлого века. Эту информацию необходимо уточнить, принимая во внимание недавние данные мониторинга 1965 года, принимая во внимание воздействие изменения климата на фермы в массиве. Поэтому, поскольку данные за последние 30–35 лет игнорируются, необходимо довести характеристики потока до долгосрочной перспективы.
Исходные данные ирезультаты исследования. Расчетный период был определен для определения статистических характеристик весеннего стока реки Урал. Год 1940–2015 был рассчитан как рассчитанная интегральная кривая для весеннего слоя потока этих восьми станций на правом берегу реки Урал.
В данной работе реконструкция годового потока с помощью аналогового метода была выполнена с использованием уравнения регрессии. Аналоговые реки были выбраны в соответствии с требованиями, и RCR> был выполнен при условии 0,70 [3,4] (рис. 2). Таким образом, значения R в точках Шолаканаты-свх.Анкатинский, Куперанаты-Алгабас, Оленты-с.Джамбейты, Шидерты-свх.Джамбейтинский, Булдырты-Карагаш, Булдырты-Абая, Шиили-с.Акший, Калдыгайты-с.Жигерлин составляют соответственно 0,77–0,95 (Таблица 1).
а) 
б) 
Рис. 1. График связи между а — слоем весеннего стока и среднегодовым расходом воды h=f(Qср), б — максимальным стоком и слоем весеннего стока Qmax=f(h)
Для количественной оценки эффективности приведения нормы стока к многолетнему периоду используется показатель эффективности К [3]:
, (1)
где R-коэффициент парнойкорреляции, n-число лет совместных наблюдении.
Показатель эффективности характеризует процент уменьшения среднего при приведении ряда к периоду N.
Показатель эффективности приведения коэффициента вариации к многолетнему периоду определяется по аналогичной формуле
. 100 % (2)
Показатель эффективности К характеризует процент уменьшения погрешности среднего и коэффициента вариации при приведения ряда к многолетнему периоду.
По результатам расчетов показатель эффективности нормы стока — 97–76 %, коэффициента вариации — 77–56 %.
Из-за забора воды для нужд различных отраслей экономики с 1974 года, сток южных притоков реки Урал считается зарегулированным [1]. Поэтому характеристики весеннего стока определены в трех вариантах: по данным фактических наблюдений, за многолетний период 1940–2015 гг., и за последний сорокалетний период с 1974 по 2015 гг. Результаты расчета характеристик весеннего стока реки Урал по трем пунктам представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Характеристики слоя весеннего стока восточных притоков р.Урал
|
Река-пункт |
Период наблюдений |
Число лет наблюдений |
Характеристики весеннего стока |
||||||||||||
|
За период наблюдений |
1940–2015г. |
1940–1974г. |
1975–2015г. |
||||||||||||
|
h, мм |
Cv |
Cs |
h, мм |
Cv |
Cs |
h, мм |
Cv |
Cs |
h, мм |
Cv |
Cs |
||||
|
Шийли — с.Акший |
1958–59, 1960–92 |
32 |
24,4 |
1,10 |
1,56 |
29,7 |
0,92 |
1,41 |
30,9 |
1,08 |
1,38 |
28,6 |
0,74 |
1,12 |
|
|
Булдурты — свх.Абая |
1957–73,75–90 |
33 |
3,77 |
1,16 |
2,50 |
4,63 |
1,07 |
2,22 |
5,96 |
1,12 |
1,45 |
3,49 |
0,76 |
3,27 |
|
|
Шолаканаты-свх.Анкатинский |
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 |
|
|
Куперанаты-Алгабас |
1957–92,94–98,2000–08,2010–12 |
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 — с. Джамбейты |
1952–56,58–62,65–93,2005,07,2010,12 |
44 |
25,3 |
0,71 |
0,76 |
26,9 |
0,73 |
1,13 |
31,0 |
0,77 |
1,91 |
23,3 |
0,64 |
0,88 |
|
|
Шидерты свх.Жамбейтинский |
1964–65,67–78,80–89,92,95,97 |
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 |
|
|
Булдырты — пос. Караагач |
1965–76,78–88 |
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 |
|
|
Калдыгайты-с.Жигерлен |
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 |
|
Таблица 2
Характеристики слоя весеннего стока восточных притоков р.Урал
|
Река-пункт |
Период наблюдений |
Число лет наблюдений |
Максимальные характеристики потока |
|||||||||||
|
За период наблюдений |
1940–2015г. |
1940–1974г. |
1975–2015г. |
|||||||||||
|
Q м3/с |
Cv |
Cs |
Q м3/с |
Cv |
Cs |
Q м3/с |
Cv |
Cs |
Q м3/с |
Cv |
Cs |
|||
|
Шийли — с.Акший |
1957–76,78–98 |
31 |
31,3 |
1,21 |
1,20 |
32,3 |
1,17 |
1,54 |
35,5 |
1,22 |
1,53 |
29,6 |
1,07 |
1,04 |
|
Булдурты — свх.Абая |
1957–73,75–90 |
33 |
18,1 |
1,16 |
2,34 |
23,14 |
1,13 |
2,09 |
29,8 |
1,13 |
1,39 |
17,4 |
0,83 |
2,88 |
|
Шолаканакты — свх.Анкатаныскай |
1964–91 |
28 |
41,9 |
1,02 |
1,98 |
45,5 |
1,06 |
1,66 |
52,0 |
1,16 |
1,48 |
40,0 |
0,84 |
1,01 |
|
Куперанакты — с.Алгабас |
1957–98,2000–12 |
55 |
64,6 |
0,88 |
2,11 |
76,4 |
1,15 |
2,89 |
79 |
1,1 |
1,6 |
74,2 |
1,19 |
4,14 |
|
Оленты — с.Жамбейты |
1942,52–56,58–62,65–94,97,2005,07,10,12 |
46 |
88,6 |
0,97 |
1,65 |
92,4 |
0,94 |
1,50 |
105,7 |
0,92 |
1 |
81 |
0,93 |
2,31 |
|
Шидерты — свх.Жамбейтинский |
1964,66–89,91–95,97 |
30 |
95,7 |
1,11 |
3,06 |
85,4 |
1,45 |
2,93 |
99,4 |
1,54 |
2,46 |
73,3 |
1,24 |
3,65 |
|
Калдыгайты — с.Жигерлен |
1958–95,2011–12 |
40 |
91,1 |
1,04 |
1,66 |
266 |
2,76 |
5,08 |
234 |
1,50 |
1,92 |
293 |
3,21 |
4,46 |
|
Булдурты — с.Караагаш |
1965,67–88 |
23 |
54,4 |
0,80 |
0,79 |
56 |
1,74 |
6,93 |
49,0 |
0,94 |
1,32 |
43 |
0,73 |
1,29 |
Т. е. 38,9 % и 24,8 % соответственно. Слой весеннего стока столбов Ширдирти-Джамбейтинский и Булдырты -Карагаш составлял 36,6 мм и 27,9 мм в 1940–1974 гг. И составлял 27,5 мм и 24,7 мм в 1975–2015 гг., Т. е. 18,1 % и 11,5 % изменения. А на посту Калдыгайты-Жигерлен наблюдалось увеличение на 24,3 процента в 1940–1974 годах, с 22,7 мм в 1975 году до 30 миллиметров.
Что касается результатов многолетнего среднего значения (таблица 3), то с 1940 по 1974 год максимальный расход воды для Шийли-Акший составлял 35,5 м3 / с и 29,6 м3 / с за 1975–2015 годы. В долгосрочной перспективе, т. е. в 1940–2015 годах, средняя максимальная температура воды составляет 61 м3 / сек. Сравнение естественных (1940–1974) условных естественных стадий (1975–2015) в 24,2 % не наблюдалось.
Долгосрочные средние значения максимального объема воды на станции Булдырты-Абай составляли 29,8 м3 / ч в 1940–1974 годах и 17,4 м3 / с в 1975–2015 годах. Для обычного природного периода (1940–2015 гг.) Величина долгосрочной среднегодовой выработки составила 23,14 м3 / с. Шолаканаты-Анкатинский находились на естественной стадии (1940–1974) с максимальной трансформацией 52,0 м3 / с и 40,0 м3 / с в обычной естественной фазе (1975–2015 годы). Среднее пиковое годовое пиковое значение 1940–2015 гг. Составляет 45,5 м3 / ч.
В то же время, среднегодовая максимальная максимальная интенсивность движения на станции Кумерканаты-Алгабас составляла 123,1 %, а среднегодовая максимальная годовая максимальная интенсивность движения увеличилась на 56 % за 1975–2015 годы. Если мы говорим о среднегодовом пиковом годовом пике Оленты-Джамбейты и Шидрати-Джамбейты (1940–2015), мы можем видеть, что он равен 164,8 м3 / с и 85 м3 / ч, а среднегодовой долгосрочный средний показатель составляет 8,7 %. напротив, на 39,6 %. Если мы вычислим Калдыгайты-Жигерлен и Булдырты-Карагаш, мы увидим, что долгосрочный среднегодовой максимум (1940–2015 гг.) Увеличился до 266 м3 / с и 56 м3 / ч на 20,15 %, а также снизился на 12,2 %.
Выводы. Таким образом, контрольные данные восьми станций в восточной части реки Урал и долгосрочные характеристики среднего пикового и весеннего стока были использованы для выполнения восстановительных работ. Характеристики определялись на разных этапах с учетом объема естественного и восстановленного стока.
В результате после 1975 г. произошло значительное уменьшение объемов максимального расхода воды и весеннего стока. Единственная причина этого снижения заключается в том, что с 1970-х годов интенсивное строительство водохранилищ, развитие производственных мощностей и высокий спрос на водные ресурсы фермерских хозяйств.
Литература:
- Давлетгалиев С. К., Расчет нормы годового стока рек правобережья бассейна р.Жайык в пределах границы РК // Гидрометеорология и экология — 2008. — № 2–3. — С. 64–74.
- Крицкий С. Н., Менкель М. Ф. Гидрологические основы управления речным стоком. М.: Наука, 1981- 249 с.
- Определение основных расчетных гидрологических характеристик СП-33–101–2003. М.: Госстрой. России 2004–71 с.
- Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1984–448 с
- Ресурсы поверхностных вод СССР Т.12, вып.2. Урало-Эмбинский район — Л.: Гидрометеоиздат, 1970–511 с.
- Рождественский А. В., Ежов А. В., Сахарюк А. В. Оценка точности гидрологических расчетов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990–276 с.
