Характеристики стока. Расчетные формулы

Количественно сток характеризуется объемом, модулем, коэффициентом и слоем стока.

О б ъ е м с т о к а Wc· - объем воды, стекающей с водосбора за определенный интервал времени . Определяется по расходу воды в водотоке (реке, ручье, канале и т.д.) за определенный период времени

(сутки , месяц, год, период года и т.д.), м ³ :

Wc· = Q t,

где Q - средний расход воды, м³ /с; t - время расчетного периода .

М о д у л ь стока q - количество воды, стекающей с единицы площади водосбора в единицу времени, л/с с 1 га или м ³ /с с 1 км ² :

q = Q/F,

где q - модуль стока; Q - расход воды в водотоке, л/с; F – величина водосборной площади, га.

С л о й с т о к аh_сrn - количество воды, стекающее с водосбора за

определенный интервал времени, равное толщине слоя воды, равномерно

распределенной по площади этого водосбора. Слой стока определяется

по формуле, мм:

h_сrn = Wc· 1000/F,

где Wc· - объем стока, м ³ ; F - площадь водосбора , м ² .

Годовой слой стока (мм/год) по модулю стока можно вычислить

по зависимости:

h_сrn = 3154q,

где q - среднегодовой (или средний за период) модуль стока , л/с с 1 га.

Коэффициент стока δ- отношение величины(объема или слоя) стока к количеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших сток:

δ = С/О,

где С - величина стока; О - величина осадков .

Средняя многолетняя величина стока называется н о р м о й

стока.

Дождевальная установка радуга

У с т а н о в к а к и - «радуга» относится к машинам среднеструйного типа. Комплект оборудования включает: передвижную насосную станцию снп-50/80, магистральный трубопровод длиной905 м из труб диаметром 150 и 125 мм, два распределительных трубопровода длиной по 126 м со среднеструйными дождевателями«роса-3» и гидроподкормщик. Оборудование монтируют стационарно к каждому из двух распределительных трубопроводов к гидрантам подключают два крыла, одно из которых работает, а второе, после полива участка на одной позиции, переносят на другую. Расстояние между гидрантами на распределительном трубопроводе 36 м. На дождевальном крыле через 36 м поставлены четыре аппарата«роса-3». Расход дождевального крыла - 23,6 л/с. Средняя интенсивность дождя - 0,28 мм/мин. На позиции крыло поливает 0,25 га площади . Распределительный трубопровод поливает 8,25 га. За время полива каждый из распределительных трубопроводов можно использовать для орошения с трех позиций. Тогда обслуживаемая площадь составит не менее 50 га.

Гидрология болот

На сформировавшихся болотных массивах с годами торфяная залежь приобретает своеобразное строение. В результате трансформации болот часто верхние горизонты резко отличаются от нижних.

Выделено два принципиально разных горизонта - деятельный (активный) и инертный . Деятельный

горизонт - это верхний слой торфяной залежи . Мощность его часто ограничена глубиной 10-20 (реже 50-бо) см. Этот горизонт находится в постоянном контакте с атмосферой. Для этого горизонта характерно: 1) колебание в его пределах уровней грунтовых вод; 2) высокая водопроницаемость; 3) изменение содержание влаги в течение вегетации; 4) периодический доступ воздуха, когда понижается уровень грунтовых вод; 5) хорошая аэрация и интенсивная микробиологическая активность и разложение торфа; б) нахождение корневых систем.

Ниже деятельного располагается инертный горизонт, где отмечается постоянное наличие воды, отсутствие кислорода, а значит, и нет аэробных процессов, а также ничтожно малая водопроницаемость.Наличие деятельного горизонта обеспечивает саморегулирование и устойчивость болотных систем. В деятельном горизонте коэффициент фильтрации сверху вниз снижается в 100-1000 раз. Такое распределение водопроницаемости обеспечивает быстрый сброс дождевых и весенних талых вод при незначительном понижении уровней грунтовых вод. Высокая порозность торфа (до 90-95%) позволяет вместить в 10-сантиметровом слое 90-95 мм воды, а это часто больше, чем вся талая вода. При малыхуклонах поверхности болот, при небольшом снижении уровней грунтовых вод прекращается горизонтальная фильтрация. При этом уровни грунтовых вод остаются высокими, не происходит обезвоживания торфяной залежи, изменения видового и количественного состава болотного фитоценоза.

Факторы стока

Г и д р о г е о л о г и я и г е о м о р ф о л о г и я. Значительное влияние на сток оказывают сложение и состав слоев горных пород, глубина залегания водоносных и водоупорных горизонтов,

Направление и величина их уклона. В районах с выраженным рельефом, наличием холмов со значительными уклонами атмосферные осадки стекают быстрее, чем на ровных участках с малыми уклонами, где вода больше расходуется на испарение.

Величина и форма водосборной площади . При больших водосборных площадях, когда вода движется по длинным склонам, потеря воды на испарение и глубинную внутрипочвенную фильтрацию увеличивается. Это приводит к уменьшению стока. На сток влияет и форма водосборной площади.

Если она вытянута вдоль водотока, сток происходит в более короткий срок и потери стока меньше, чем на вытянутом водосборе, примыкающем к водотоку короткой стороной.

К л и м а т и ч е с к и е ф а к т о р ы. Косновным из них относятся атмосферные осадки, температура и влажность воздуха, а также температура испаряющей поверхности. Влияние осадков проявляется через интенсивность их выпадения. Осадки, выпадающие в виде ливней, в большей степени расходуются на сток, чем осадки слабой интенсивности. Осадки, выпадающие на сухую поверхность почвы в малых количествах, особенно в лесу, вообще не образуют стока. Осадки в виде снега накапливают воду к весне и при интенсивном снеготаянии с наступлением высоких температур воздуха образуют интенсивный сток. При низких температурах воздуха весной снеготаяние растягивается, сток происходит медленно, вследствие чего значительное количество воды расходуется на испарение и фильтрацию. Температуры воздуха и почвы оказывают постоянное влияние на испарение. Температура, повышаясь, способствует уменьшению стока. Особенно усиливается испарение при высокой температуре воздуха и малой его относительной влажности в ветреную погоду.

Озерность и заболоченность водосборов. Озера воздействуют на сток по двум направлениям: накапливая воду половодий и паводков и отдавая ее в межень, они выполняют роль регуляторов стока; имея значительную открытую водную поверхность с повышенным расходом влаги на испарение, озера несколько снижают сток.

Б о л о т а аккумулируют сток, поскольку моховая растительность является мощным накопителем влаги. Известно, что в единице объема сфагнового мха может аккумулироваться до 20 объемов воды. Постоянно нарастая в выcoтy и в стороны, болота увеличивают объем аккумулированной воды. Сток воды из болот происходит слабо, поэтому по мере роста заболоченности территории сток с нее, особенно летом, уменьшается. При насыщении болот влагой в сырые годы болота увеличивают речной сток, в сухие годы - уменьшают.

Р а с т и т е л ь н о с т ь, особенно лесная, регулирует сток. В лесных сообществах образуется лесная подстилка, обладающая большой аккумуляционной емкостью и высокой фильтрационной

Способностью. Поэтому лес поверхностный сток переводит в почвенный. Регулирование стока происходит путем аккумуляции воды в период половодий, паводков и ливневых дождей и постепенной отдачи ее почвенным стоком в период с пониженным количеством осадков. Поскольку часть выпадающих над лесом осадков задерживается кронами, то средний коэффициент стока на облесенных территориях несколько снижается, однако аккумулированная в почве вода постепенно стекает, растягивая сроки половодья и паводка, что увеличивает питание рек в межень.

В о д охр а н и л и щ а , аккумулируя воду периода половодий и паводков, позволяют обеспечивать подачу воды в реки по мере необходимости в маловодные периоды. Следовательно, водохранилища, как и озера, регулируют сток .