Речной  сток   и   его   характеристики

Сток воды – сложное явление, возникающее в процессе круговорота воды в природе и представляющее собой движение воды по поверхности земли, в толще почвогрунтов и горных пород.  Для характеристики речного стока используют такие показатели как расход воды, модуль стока, объем стока, слой стока и др.

Расход воды Q – это количество воды, протекающее через поперечное сечение потока w в единицу времени при средней скорости vср  

Q= vсрw                                                                                 (1)         

Если рассчитывать средний многолетний расход Q0 (отметим, что здесь и далее с индексом «ноль» приведены характеристики общего стока, характеристики поверхностного стока обозначены без индекса) , то  в формуле Qi  - средний годовой расход воды,  n – число лет наблюдений.

Для оценки точности Q0 вычисляется средняя квадратичная погрешность

e = ± Сv /Ö n ,                                                                         (3)

где Cv – коэффициент вариации (изменчивости) годового стока; n – число лет наблюдений. Длина ряда считается достаточной для оределения  среднего многолетнего расхода воды, если  e £ 5-10 % . Величина среднего многлетнего расхода воды при этом считается нормой.

 Общий  расход воды в реках очень изменчив. Более устойчив он на реках зарегулированных озерами и водохранилищами. На реках умеренного пояса наибольший расход воды приходится на период весеннего половодья, наименьший на летние месяцы.

Модуль стока М0   - количество воды в литрах или кубических метрах, стекающее с 1 км2 площади водосбора  F за 1 секунду:

М0=Q0/F                                                                                (4)

Средний многолетний объем стока W0  - количество воды ( в кубических метрах) стекаюшее с водосбора за год (сутки, декаду, месяц),

W0=Q0T,                                                                                (5)

 где Т – число секунд в году.

Средний многолетний слой стока Y0  -  получают при равномреном распределении всего объема стока за год по площади водосбора, вычисляется по формуле

 Y0 = W0 / F ,  мм/год.                                                           (6)

Средний многолетний коэффициент стока К0 определяется как отношение высоты слоя стока за какой-либо период к количеству осадков за тот же период Х0 : К0 = Y0 / Х0  (7)

Коэффициент стока колеблется от 0 до 1, причем на его значение большое влияние оказывают величина испарения, характер водопроницаемости поверхности водосбора, почвенный покров и геоморфологические факторы.

Модульный коэффициент Кi   получают из отношения стока (Qi, Мi, Wi, Yi) за определенный период к  его среднему многолетнему значению. (Q0, М0, W0, Y0).

Кi  = Qi/Q0                       Кi= Мi/ М0                                                         (8)

Значение модульного коэффициента в многоводный год больше единицы, в маловодный год – меньше единицы. Среднее значение модульного коэффициента за ряд лет равно единице.

При оценке подземного стока пользуются характеристиками аналогичными поверхностному стоку: Qподз;  Mподз; Wподз; Yподз.

Большое значение при оценке подземного стока имеют коэффициенты:

А) подземного питания реки

Кпп = (Мподз / М ) 100 %

Где М – модуль поверхностного стока.

Б) подземного стока

Кп = (Yподз/ Х ) 100 %

Где Х – количество осадков в бассейне за год.

Естественные ресурсы подземных вод есть величина подземного питания ( расход подземного стока в реку). Оценка естественных ресурсов имеет большое практическое значение в связи с проектированием водозаборов. При расчетах обеспеченности эксплуатационных запасов подземных вод необходимо проверять их восполнимость за счет ествественных ресурсов.

Количество естественных ресурсов подземных вод ( в м3 / сут) для зоны интенсивного водообмена можно вычислить по формуле:

Wе= 2,74Yподз F.