Дипломная работа: Природные условия формирования стока Маленькой Алматинки

  Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….

1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА РЕКИ КИШИ

          АЛМАТИНКА                                                                                

1.1 Рельеф и орография

1.2 Климат                                        .

          1.2.1 Солнечная радиация                                                                          .

          1.2.2 Температура воздуха    

           1.2.3 Атмосферные осадки                                                                        .

          1.2.4 Снежный покров                                                                                         1.2.5 Ветровой режим                                                              

1.3 Почвы и растительность                                                             

1.4 Гидрография                                                  .

1.5 Общая характеристика водного режима гидрогров                            

1.6 Хозяйственное использование                                                    

 

2. НОРМА И ИЗМЕНЧИВ0СТЬ ГОДОВОГО СТОКА .

2.1 Изученность стока р. Киши Алматинка       

2.2 Норма годового стока Киши Алматинка                          .

          2.2.1 Общие сведения             .

          2.2.2 Расчет нормы стока р. Киши Алматинка при наличии данных наблюдений…………………………………………………………….

 

3. ВНУТРИГОДОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТОКА………….. .

3.1 Общая характеристика

3.2 Факторы, влияющие на распределение стока в течение года……………..

3.3 Методы расчета внутри год стока р. Киши Алматинка……………………

 

4. МАКСИМАЛЬНЫЙ И МИНИМАЛЬНЫЙ СТОК .

4.1 Максимальный сток

4.1.1 Максимальные расходы

4.1.2 Общая характеристика максимальных расходов              

 4.2 Минимальный сток

4.2.1 Расчет при наличии гидрометрических наблюдений

4.2.2 Расчет при отсутствии гидрометрических наблюдений

 

ВЫВОДЫ 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ                           .

 

1 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА РЕКИ

КИШИ АЛМАТЫ

 

Река Киши Алматы протекает на ceвeрномсклоне хребта Заилийский Алатау и относится к бассейну озера Балхаш. Площадь водосбора ее при выходе с гор составляет 118 км 2, а при впадении в реку Каскелен дастигает 710 км ² (рис. 1).

 

Рисунок 1 — Схема бассейна реки Киши Алматинка

 

 

1.1 Рельеф и орография

Хребет Заилийского Алатау является одним из крупных северных отрогов Тянь-Шаньских гор. Общая протяжённость хребта около 250 км, из которых 150 км приходится на наиболее возвышенную, центральную часть, где высота достигает 4000 м и более с наивысшей отметкой 5017 м (пик Талгар).

В вертикальном профиле хребта можно выделить несколько ярусов рельефа: высокогорно-ледниковый, среднегорный, низкогорный ступенчатый и предгорно-равнинный.

Высокогорно-ледниковый пояс расположен выше 3000 м. Рельеф глубоко расчленённый, альпийский с преобладанием следов ледниковой деятельности. Гребни хребтов острые, зубчатые, склоны крутые и обрывис­тые.

Верхняя часть речных долин в этом ярусе представлена исключительно троговой формой. Эти обширные троговые долины оканчиваются конечными моренами.         

Среднегорный пояс расположен в диапазоне высот от 1500до 3000 м.

Здесь распространены ущелья глубиной 500 — 700 м и относительно узкие до­лины с крутыми склонами. Рельеф этого яруса характеризуется развитием интенсивных склоновых процессов: обвалы, осыпи, оползни и Т.д. Ниже 2000 м глубина вреза главных долин уменьшается до 500 м, долины несколько расширяются, а склоны выхолаживаются и приобретают плавные очертания.

Низкогорно-ступенчатый рельеф находится в пределах высот 1100 ­- 1500 м. В этом ярусе выделяют две ступени: верхняя и нижняя, которые сложены рыхлыми отложениями. Рельеф здесь расчленён множеством логов и горных рек (рис 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        Рисунок- 2 р. Киши Алматы

 

Предгорно-равниный рельеф, расположен ниже 1100 м, представляет собой наклонную аккумулятивную равнину, нижняя часть которой характеризуется большим количеством рек и озёр с постоянным и периодическим стоком воды.

        С конца третичного периода рассматриваемая территория неоднократно подвергал ась оледенению. В настоящие время в Заилийском Алатау насчитывается 370 ледников, общей площадью 515 км², из них к ледникам северного склона относятся 239 ледника с площадью 309 км², что от общей площади составляет 65 %.

Состав пород Заилийского Алатау различен. В пределах района распространены четвертичные отложения, аллювиальные и пролювиальные накопления, флювиогляциальные     накопления грубообломочного состава, мореные образования.

Особую категорию современных образований представляют отложения грязекаменных и наносо-водных селей. Эти отложения встречаются на конусах выноса, а также в пределах горных долин селеопасных рек.

 

1.2 Климат

Особенностью климата северного склона Заилийского Алатау является его резкая континентальность, которая обуславливается географическим положением района, а также ориентацией хребта по отношению к основным воздушным массам.

В зимний период погода обусловлена степенью развития и устойчивостью западного отрога сибирского антициклона. Под влияние указанного отрога, охватывающего обычно всю территорию Казахстана, в зимний период преобладает  (в среднем от 60 до 70 %) антициклоническая (холодная, сухая и ясная) погода. В зимы с ослабленной активностью антициклона преобладают фронтальные процессы и циклоническая деятельность, обуславливающие неустойчивую погоду с повышенной суммой зимних осадков.

Преобладание антициклонической погоды в зимний период способствует интенсивному радиационному выхолаживанию воздушных масс, что приводит к очень низким зимним температурам. При холодных фронтах, особенно связанных с северо-западным вторжением арктических воздушных масс, происходит значительным снижением температуры воздуха, усиливающееся последующим радиационным выхолаживанием. Зимние оттепели связаны в основном с выносом тёплых воздушных масс с территории Средней Азии, лишённой в это время года снежного покрова.

Весной циркуляция усиливается, что проявляется в постепенном отступание и разрушении сибирского антициклона, в развитии циклонической деятельности и выносе тёплых воздушных масс с юга. Весенний переходный период характеризуется значительной продолжительностью и неустойчивой погодой, обусловленной частыми холодными вторжениями, приводящими к заморозкам и обильному выпадению осадков.

Летом характерным процессом является развитие Средне — Азиатской термической депрессии, с которой связана жаркая, малооблачная погода. Высокие летние температуры обусловлены выносом из Средней Азии континентального тропического воздуха и трансформацией воздушных масс на юге Казахстана под влиянием интенсивной солнечной радиации. Повторяемость антициклонического поля составляет от 40 до 50 %. Похолодание и выпадение обильных осадков связано с . холодным вторжением воздушных масс северных направлений (рис. 3).

Осенний период характеризуется усилением и преобладанием в октябре — ноябре фронтальных процессов и циклонической деятельности (но с меньшим количеством осадков) при постепенном развитии над Казахстаном отрога западносибирского антициклона. Время и интенсивность похолодания, приводящих к установлению снежного покрова, замерзанию рек и водоемов, определяется северными ноябрьскими и северо-западными холодными вторжениями, связанными с преобладанием меридиональной циркуляции.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3- Климат в лесу.

 

 

 

 

 

 

 

1.2.1 Солнечная радиация

Годовой приход суммарной радиации в равнинных районах составляет от 466 до 628 Вт/м², а в предгорных и горных районах вследствие увеличения облачности и за счет закрытости горизонта радиационный приток уменьшается до 523 — 545 Bт/м2 в год. Около 60 — 70 % годовой суммы составляет приход за счет прямой солнечной радиации.

Отражается деятельной поверхностью от 25 до 30 % приходящей радиации и до 45 — 50 % в высокогорных районах с длительным залеганием снежного покрова.

 

1.2.2Температура воздуха

 

Среднегодовая и среднемесячная температура воздуха с увеличением высоты местности уменьшается. Продолжительность периода отрицательных температур в предгорной зоне не превышает 3 — 4 месяцев, в тот же время в высокогорной зоне этот период достигает 7 месяцев. В зимнее время наблюдается температурная инверсия, обусловливающая рост температуры до некоторой высоты. Самым холодным месяцем является январь: средняя январская температура воздуха колеблется в пределах от «минус» 4⁰ С  до «минус» 12⁰ С. Самым тёплым месяцем является июль: средняя температура воздуха колеблется в диапазоне от  7⁰ С  до 23⁰ С. Данные по температуре воздуха и даты перехода средних суточных температур воздуха через «минус» 5, О, «плюс» 5⁰ С на различных метеостанциях помещены в таблицы 1 и 2.

Абсолютный максимум температуры достигает 4з⁰,с наблюдался на метеостанции Алма-Ата ГМО в 1983 году, а абсолютный минимум «минус» 38 еС в 1951 году, за исключением высокогорных районов, где температура значительно ниже.

 

1.2.3 Атмосферные осадки

Атмосферные осадки на рассматриваемой в течение года распределяются весьма неравномерно. Наибольшая сумма осадков выпадает в весенние месяцы — апрель, май и составляет третью часть от их годовой суммы. Наименьшее количество осадков выпадает обычно в июле — августе. Доля осадков за апрель — октябрь увеличивается от 65 %, в предгорье до 75 % в среднегорном поясе. Наименьшие доли осадков за холодны и период года в средних высотах обусловлено низким положением уровня конденсации.

Продолжительность периода выпадения осадков в жидком виде в горах с увеличением высоты уменьшается, а твёрдых увеличивается. Кроме ЭТОГ9 с увеличением высоты местности число дней с осадками увеличиваются. На северных склонах Заилийского Алатау осадки выпадают в 1,5 раз чаще, чем на равнине (86 дней на станции Капчагай и 161 день на станции Мынжилки). Наибольшее число дней с осадками наблюдается в мае, июне, наименьшее в сентябре в горных районах и в августе на равнине.

В годовом ходе осадков наблюдается два минимума — зимний и летний и два максимума — весенний (апрель — май) и менее высокий — осенний (октябрь — ноябрь). Наибольшие суточные суммы осадков могут достигать 50 — 75 мм и больше. В условиях северного склона Заилийского Алатау наибольшее количество жидких осадков наблюдается на высотах -1100 — 2000 м с максимум на высоте 1500 м. На высотах более 4000 м жидкие осадки) как правило не выпадают.

 

1.2.4 Снежный покров

            Снежный покров устанавливается в районе Заилийского Алатау в ноябре и достигает своей наибольшей величины в первой — второй декаде марта, а по данным высокогорной метеостанции Мынжилки (Н=3017 м) в третьей декаде марта — первой половине апреля. В отдельные годы сроки установления снежного покрова могут сдвигаться на 2 — 3 декады и более.

В высокогорной зоне субальпийских и альпийских лугов устойчивый снежный покров сохраняется более 160 дней. В низкогорной зоне этот период сокращается до 120 дней. Высота снежного покрова достигает 80 — 90 см и более. Разрушение снежного покрова до высоты 3000 м происходит в марте – апреле, в зависимости от высоты местности.

В холодное время года влагосодержание воздуха является наименьшим в году, а относительная насыщенность его водяными парами ­наибольшей. В летние месяцы эти соотношения изменяются и становятся обратными. Засушливый климат равнинной части территории особенно отчётливо проявляется в большом дефиците влаги и в малых величинах относительной влажности воздуха в тёплый период.

Средняя годовая абсолютная влажность воздуха изменяется от 5 — 5,5 мб в равнинных районах, до 7,3 мб в предгорьях, а в горных по мере увеличения абсолютной высоты уменьшается в среднем от 6 до 3,5 мб.

Относительная влажность воздуха в равнинных районах имеет хорошо выраженный годовой ход: максимум зимой (от 60 до 75 %) и минимум летом (от 20 до 40 %). В горах; на высотах от 1500 до 2000 м / максимум относительной влажности тоже наблюдается зимой, а на высотах более 2000 м годовой ход относительной влажности обратный — максимум наблюдается весной и летом, а минимум — зимой.

Наиболее. характерным показателем сухости воздуха является число дней с низкой относительной влажностью воздуха (в любой из сроков наблюдения менее 30%). В равнинных районах число таких дней достигает от 25 до 3 О в июле и августе, а в сумме за апрель — октябрь составляет от 110 до 150 дней. В предгорной зоне наибольшее число дней с относительной влажностью 30 % отмечается только в летние месяцы (от 20 до 25 дней в месяц), а в горах — в зимние (от 12 до 15 дней в ноябре и декабре). В высокогорных районах число таких дней колеблется от 3 до 5.

Среднегодовой дефицит влажности воздуха в северных районах составляет от 5 до 6 мб, а в южных равнинных от 8 до 9 мб. В зимние месяцы дефицит влажности воздуха в северных районах составляет от 0,3 до 0,7 мб, а в южных — от 0,8 до 1,3 мб. Весной с повышением температуры воздуха дефицит влажности быстро растёт_; и в июле, в период наиболее высоких температур воздуха, на севере территории составляет от 15 до 20 мб, а в южных равнинных районах от20 до 25 мб.

Среднегодовой дефицит влажности воздуха в горах с увеличением высоты местности уменьшается от6 — 8 мб на высотах от 500 до 1500 м, до 2 — 3 мб на высотах от 2500 до 3000 м. В зимние месяцы наблюдается некоторое увеличение дефицита влажности воздуха с высотой, а летом, наоборот, значительное уменьшение. Особенно резко уменьшается дефицит влажности воздуха летом на высотах более 3000 м, что связано с таянием ледников.

Годовой ход дефицита влажности воздуха в горах зависит от температуры воздуха и сроков схода снежного покрова. В связи с этим резкое увеличение дефицита влажности воздуха в предгорных районах начинается с апреля, а на высотах более 1500- 2000 м с мая — июня (табл. 5).

 

1.2.5 Ветровой режим

Режим ветра на рассматриваемой территории определяется в основном местными барико-циркуляционными условиями, но в горах выделяются различные по характеру проявления местные ветры — горно-долинные.

Преобладающим направлением ветров в северных и южных равнинных районах являются северо-восточные. В предгорных районах преобладают ветры южной составляющей. Для горных районов характерны полусуточные смены направления ветра, которые зависят от ориентировки и высоты горных хребтов, экспозиции склонов, направленности горных ущелий. В условиях горно-долинной циркуляции горные ветры наблюдаются после захода солнца и продолжаются до его выхода, а в дневное время господствуют долинные ветра, направленные в сторону гор. В период смены их перед восходом и заходом солнца повсеместно отмечается кратковременное затишье.

Фёны в горах рассматриваемой территории связаны с циклонами, главным образом горного происхождения, либо возникают в период развития западного холодного вторжения и вызывают нисходящие потоки воздуха с гор. Наиболее ярко они выражены в предгорьях. Средняя годовая скорость ветра в северных районах составляет от 3 до 5 м/с, а в южных предгорьях от 1,5 до 2 м/с.

Годовой ход средних значений скорости ветра имеет один максимум и один минимум. В северных районах наибольшие в году среднемесячные скорости ветра отмечаются во второй половине зимы – преимущественно в феврале и марте, а в южных равнинных и предгорных районах усиление ветра наблюдается в весеннее время, и годовой максимум наблюдается здесь в апреле – мае. В горах годовой ход скорости ветра определяется местными условиями, но общим для них является то, что максимум приходится на летние месяцы, а минимум на зимние(табл.6).

 

1.4 Гидрография

Северный склон 3аилийского Алатау с прилегающей к нему частью Илиискои впадины хорошо обводнены и относятся к наиболее увлажненным районам Южного Казахстана. Основные реки северного склона 3аилийското Алатау перечислены в таблице 1.

 

 

N№		Pекa		Длина, км	Площадь водосбора, км2	Падение реки, м
		Каскелен		177	3620	3369
2		Аксай		66	570	2373
3	Большая Алматинка			96	425	2963
4	Киши Алматинка			125	710	3379
5		Талгар		117	444	3478
6		Иссык		121	256	3114
7		Тургень		] 16	626	3426
8		Чемолган		88	526	3056

Таблица 1 — Гидрофизическая характеристика основных рек северного

склона Заилийского Алатау

 

 

По типу питания рассматриваемые реки делятся на две группы. В первую группу входят указанные выше наиболее крупные реки, начинающиеся выше снеговой линии и имеющие ледниково-снеговое и дождевое питание. Ко второй группе относятся реки западной и восточной части хребта, а также центральной части 3аилийского Алатау, водосборы которых расположены в среднегорной зоне и питаются за счет таяния. сезонных снегов и дождевых вод. К ним можно отнести Ассы, Казачу, Батарейку, Бутаковку и др. 

Река Каскелен берёт начало со снежников и ледников северного склона Заилийского Алатау на высоте 3600 — 3800 м над уровнем моря. Река имеет хорошо развитую гидрографическую сеть. Горная часть бассейна лежит в пределах высот от 1200 до 4000 м, а . протяжённость реки на этом участке составляет 33 км. Долина её узкая, V-образной формы, с крутыми, местами отвесными склонами. Русло слабо извилистое, большей части прямое, незначительно разветвлённое. Ширина его 6 — 8 м, преобладающая глубина 0,7 — 0,9 м, скорость течения 108 — 2,0 м/с. Русло сложено каменисто-­галечниковыми отложениями, неустойчивое, подвержено деформациям. Весеннее половодье продолжается с апреля по сентябрь.

Река Аксай, впадающая в реку Каскелен справа в 77 км от истока, начинается тремя ветвями ледников на высоте свыше 3500 м. В верхней. части долины Аксай принимает ряд притоков: Кумбель, Проходная; ручьи: Кокчека, Милютинский и Тересбутак. После впадения рек Кумбель и Проходной сток реки Улкен Алматы увеличивается на 50 — 60 %.

Река Киши Алматы — правый приток реки Каскелен, берёт начало из ледников Туюксу. Общая площадь водосбора 710  км² , до выхода реки из гор — 118 км², общая длина реки 125 км, впадает в реку Каскелен в 14 км выше его устья. Верховье долины представляет собой типичный трог, ниже она принимает эрозионную — образную форму с наибольшими участками типа каньонов. Всего река Киши Алматы принимает 11 притоков. Притоки верхней части являются горными реками с большими уклонами, невыработанными продольными профилями, с водопадами и быстринами.

Река Талгар берёт своё начало на северном склоне хребта в районе Талгарского пик а тремя источниками: Правый, Средний и Левый Талгар. Левый Талгар является главной и самой мощной ветвью реки. Второе место принадлежит Среднему Талгару. В Левом и Среднем Талгаре вода мутная. В правом — чистая и прозрачная. Это обусловлено тем, что ледниковые воды, прежде чем влиться в русло реки, проходят длинный путь в мореных отложениях.

 Русло реки Талгар неразветвлённое, умеренно извилистое, шириной 6 -10 м и высотой берегов 0,5 — 0,8 м. Берега в верхней части преимущественно пологие, в среднем и нижнем течениях — крутые, относительно устойчивые только на прямолинейных участках. На поворотах, при высоких уровнях, берега легко поддаются деформации. Грунт дна по всей длине песчано-­галечный. Река Талгар в горной части имеет резко выраженный характер ледниково-снегового типа питания, весеннее снеготаяние почти не вызывает увеличения водности реки.

Река Иссык берёт своё начало в высокогорной зоне, на высоте около 4000 м. Образуется от слияния двух ветвей – первой  (главной) — Тескенсу и левой — Жарсай на высоте 2140 — 2150 м в зоне елового леса. В самой верхней зоне река собирает свои воды с ледников: Кокбулак, Григорьева, Пальгова. В верховые река характеризуется узкими ущельями и долинами глубиной до 1000 м и более, крутыми, часто обрывистыми склонами. В среднем течении река Иссык имеет долину шириной по дну 20 — 60 м, по верху 30 — 100 м. Длина реки в поперечном профиле имеет разную форму. Пойма реки шириной от 20 до 50 м. Ширина русла изменяется от 10 до 25 м.

Река Тургень 6ерёт начало на высоте 4240 м из выкликивающих из под морен и ледников вод. Основная часть бассейна расположена в горной местности. Бассейн расчленен глубокими, извилистыми долинами преимущественно V-образными. Склоны долины высокие, крутые, местами прослеживаются скалы. Русло реки на горном участке каменистое, со значительными уклонами, течение бурное. Во время паводков происходит значительная деформация дна русла. Летом, ниже выхода реки из гор, вода забирается на орошение. Основными источниками питания реки Тургень  являются высокогорные снега, ледники и дождевые воды.

 

1.5 Общая характеристика водного режима гидрогров

Гидрологический пост р. Киши Алматинка — г.Алматы  расположен близ выхода реки из Малого Алматинского ущелья, в 7 км выше г. Алматы ,  в 300 м ниже устья р. Бутаковки.

Киши Алматинка берет начало с группы Туюксуйских ледников. Длина реки 108 км, площадь бассейна 1242 кв. км. В горной части река принимает притоки: слева — Горельник, а справа — Сарысай, Ким-Асар, Казачку и Бутаковку.

 Ниже впадения Бутаковки К. Алматинка выходит на конус выноса, на котором расположен г. Алматы; основное русло реки пересекает восточную часть города.

Малая Алматинка в створе г.Алматы относятся к рекам смешанного типа питания. Максимальный расход ее обычно приурочивается к июлю — августу. Наименьшая водность К. Алматинки характерна для ноября — марта. Средний многолетний расход реки в районе дома отдыха им. 10-летия КазССР 1,68 м /сек, в створе гидропост г. Алматы — 2,24 м³ /сек.

В годы с обильными весенними и летними дождями в долине К. Алматинки возникают селевые потоки.

 

 

 

Рисунок 5 – Р. Киши  Алматы.

В июле 1921 г. образовавшийся в бассейне К. Алматиики грязекаменный поток устремился по руслу реки к г. Алматы, причинив последнему большие разрушения. Во время этого катастрофического селя по руслу реки на конус выноса, где расположен г. Алматы, было вынесено более 1,2 млн. тонн грязи и валунов.

Воды К. Алматинки широко используются для орошения зеленых насаждений города.

Долина реки ящиекообразная. Левый склон высокий, крутой, проросший густым лиственным лесом и кустарником, правый — пологий. Пойма двухсторонняя, затопляется в редкие годы при прохождении мощных селевых потоков. Правобережная пойма, шириной до 100 м, неровная, сложена крупнообломочным материалом, прикрытым слоем суглинка, поросла травой и редколесьем, переходит в пологий склон надпойменной террасы. Терраса, шириной 150 м, занята постройками и фруктовыми деревьями, по террасе проходит асфальтированная дорога. Левобережная пойма, шириной 100 — 150 м, загромождена валунами (следы селевого потока, прошедшего в  1921 г.).

Русло реки извилистое, валунно-галечное, деформирующееся. Берега, высотой до 2 м, укреплены каменной кладкой.

 В зимнее время наблюдаются мощные забереги, характерны заторно — ­зажорных явления.

Пост вечернего типа расположен на правом берегу, здесь же установлен самописец уровня «Волдай» в деревянной будке над бетонированным колодцем.

В 1960 г. На посту принята Балтийская система высот, переданная нивелировкой 4 кл Казахским УГКС.

Отметка нуля поста 1174,86 м БС (с 16.01.1984 г. в отметку нуля поста введена поправка «плюс» 0,30 м на величину поднятия бетонированного дна лотка для сохранения непрерывности уровненного ряда).

Гидроствор № 3 расположен в створе поста и оборудован перекидным гидрометрическим мостиком.

Температура воды измеряется в створе поста на стрежне реки.

Пост переносился в 1954 г. на 3,7 м ниже, 12.07.1966 г. на 28 м ниже прежнего. Уровни на прежних постах и действующих позже не увязаны. С 08.08.1956 г. и с 22.07.1973 г. уровненный ряд нарушался вследствие резкой деформации русла в результате прохождения мощных грязи — каменных потоков.

На данном участке реки действовали посты в периоды: 06.05.1908 г. ­09.10.1910г.,27.04.1912 г. — 30.06.1921 г., 01.05.1925 г. — 10.07.1931 г. Наблюдения над уровнем воды на прежних и действующем постах не увязаны. Материалы наблюдений опубликованы в «Сведениях об уровне воды за 1901 — 1930 ГГ.», том 20. Подлинные материалы наблюдений хранятся в архиве Казахского УГКС.

Сведения о средних расходах воды за 1916, 1917, 1927 — 1935 гг. опубликованы в справочнике «Основные гидрологические характеристики», в том 13, выпуск 2 1967г.

 

 

1.6 Хозяйственное использование

Водные ресурсы р. К. Алматы широко используются для получения электроэнергии, технических целей, орошения и водоснабжения. Прибрежные зоны зоны реки используются также в рекреационных целях. В долине реки построено множество различных хозяйственных, технических сооружений, жилых домов, санаториев, детских лагерей, а также крупных спортивных сооружений, в числе последних — уникальный высокогорный каток Медео и горно-спортивная база Чимбулак.

По длине реки с помощью запруд созданы искусственные водоемы, наиболее крупными из которых являются Аэропортовское озеро и озеро в Парке культуры и отдыха. Вся территория долины реки в настоящее время практически полностью освоена человеком. Особенно высокий уровень антропогенной нагрузки на реку и ее водоохранные зоны в пределах города Алматы, где имеются крупные водозаборы непосредственно забирающие воду из р. К. Алматы.

 

Прежде всего — это магистральный канал Весновский и магистральный канал (МК) Казачка. 

МК Казачка берет начало с Тирольской плотины в 105 км от устья р. К. Алматинка. Пропускная способность 1,3 м³/с, средний за вегетационный период водозабор 0,21 м³/с. Общий объем забираемой воды – 3,29 млн.м³  в год.

МК Весновский берет начало с Тирольской плотины, его пропускная способность 2,0 м ³/_С, среднее водопотребление за период вегетации — ­0,14 м ³/с, общий объем забираемой воды 2,19 млн. м³ в год.

Сбор К. Алматинки в Весновку составляет 0,70 м³/с.

К незначительным водозаборам в пределах городской черты можно отнести следующие: АО «Сункар» (ул.Туркебаева,92, за последний год забрано 48тыс. м ³); акклиматизационная станция (ул. Айтыкова, 55-а); центр матери и ребенка (ул.Ленина,125) — 32 тыс. м³ за год.

Перед впадением Казачки в районе пос. Маяк образовано водохранилище, из которого насосами в двух местах забирается вода для дачных участков. 

 

2 НОРМА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГОДОВОГО СТОКА 

 

2.1 Изученность стока р. Киши Алматы

Среднее многолетнее значение стока (или норма) является основной характеристикой водных ресурсов рек и служит одним из исходных параметров при решении вопросов водохозяйственного проектирования.

Первое представление о норме стока рек бассейна оз. Балхаш дает карта Б. Д. Зайкова отставленная им для всей территории Советского Союза. В дальнейшем исследованию этой характеристики поверхностного стока были посвящены работы В. Л. Шульца (по левобережью р. Или) [26], П. Ф. Лаврентьева (по северному склону Джунгарского Алатау) и т. д.

В связи с составлением настоящей монографии возникла необходимость в уточнении результатов последних проработок на основе привлечения материалов наблюдений по 1984г. включительно. Использование материалов последних  десяти лет позволило для слабо изученных районов, как, например, р. Киши Алматинка восточной части Джунгарского Алатау и других, уточнить представление о стоке рек и расчеты при отсутствии данных наблюдений.

Из 463 гидропостов, по которым В справочнике «Основные гидрологические характеристики», том 13, вып. 2 [   ] приведены сведения о стоке, шире составлении настоящей главы использованы 201 Не использованы в основном посты Министерства мелиорации и водного хозяйства Республики Казахстан, данные по которым имеются лишь за вегетационный период (апрель — сентябрь), а также посты, расположенные на магистральных каналах. Из указанных 201 поста 101 принадлежит системе УГМС Республики Казахстан, 88  — Министерству мелиорации и водного хозяйства Республики Казахстан, а остальные 12  —  другим ведомствам.

Приведение к норме данных по стоку рек с которыми рядами наблюдений в основном производилось по графикам связи годовых величин стока рассматриваемого и опорного пунктов (рис.   ). В качестве опорных пунктов брались посты на наиболее изученных реках, имеющие в большинстве своем полный ряд наблюдений за расчетный период и находящиеся в аналогичных физико – географических условиях с рекой с коротким периодом наблюдений. При выборе аналогов учитывались площади и средняя высота водосборов, степень увлажненности, тип питания, распределение площадей по высотным зонам, оледенение, ориентация водосборов и другие физико – географические условия, влияющие на сток. Характеристика основных опорных пунктов, используемых в качестве аналогов приводится в таблице    .

Приведение графическим путем производилось в тех случаях, когда ряд параллельных наблюдений превышал 8-10 лет и когда коэффициент корреляции, характеризующие тесноту связи, был не менее 0,8.  

 

2.2 Норма годового стока р.Киши Алматы

Нормой характеристик гидрологического режима называется среднее их. значение за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меняется. В качестве возможного критерия продолжительности указанного многолетнего периода принимается условие включения в этот период четного числа многолетних циклов изменения рассматриваемой характеристики. Практически за норму гидрологических характеристик принимается среднее значение, полученное по ряду 20-40 лет.

 

2.2.1 Общие сведения

Нормой годового стока — называется среднее его значение за многолетний период, включающий несколько полных четных (не менее двух) циклов колебаний водности реки при неизменных географических условиях и одинаковом уровне хозяйственной деятельности в бассейне реки.

Норма годового стока, или средний многолетний сток, является основной и устойчивой характеристикой, определяющей общую водоносность рек и потенциальные водные ресурсы данного бассейна или района. Она служит своего ‘рода гидрологическим «эталоном» или «репером», от которого исходят при определении других характеристик стока, например годовых величин разной обеспеченности, сезонных и месячных величин, и имеет очень важное значение при проектировании водохранилищ для гидроэнергетики, орошения, водоснабжения и других видов водохозяйственного строительства.

Устойчивость нормы годового стока определяется двумя условиями:

как средняя многолетняя величина она почти не меняется, если к многолетнему ряду будет прибавлено еще несколько лет наблюдений;

она является функцией главным образом климатических факторов (осадков и испарения), притом их средних многолетних значений, которые в свою очередь являются устойчивыми климатическими характеристиками района или бассейна.

Норма годового стока может выражаться в виде: среднего годового расхода воды Q в м³/с; среднего годового объема стока W в м³; среднего годового модуля стока М в л/км²; среднего годового слоя У в мм, отнесенного к площади водосбора.

Выраженная в виде среднего годового модуля стока М или среднего годового слоя У норма годового стока, как и ее климатические составляющие, (средние годовые осадки и испарение), достаточно плавно изменяется по территории и поддается картированию. Это хорошо иллюстрируется картой изолиний (см. приложение 1 к «Указаниям по определению расчетных гидрогеологических характеристик», СН 435-72), из которой видно, что общее распределение нормы годового стока по территории Республики Казахстан имеет характер широтной зональности в равнинных районах и вертикальной зональности в горных районах. Повышенная норма стока отмечается на возвышенностях, пониженная ­в районах отрицательных форм рельефа. Несколько нарушается широтная зональность нормы годового стока рек под влиянием Балтийского моря, Ладожского и Онежского озер.

В зависимости от наличия информации о режиме стока реки норма годового стока вычисляется:

а)     по данным непосредственных наблюдений за стоком реки за достаточно           длительный период,      позволяющий      определить норму годового стока с заданной точностью;

б)     путем при ведения среднего стока, полученного за короткий период наблюдений, к многолетнему по длинному ряду реки-аналога;

в)     при полном отсутствии наблюдений — на основании характеристик

среднего годового стока, полученных в результате обобщения наблюдений на других реках данного района, и по уравнению водного баланса.

В целом же для непосредственных расчетов или общей оценки нормы годового стока, как и других его характеристик, исключительно большое значение имеют продолжительные гидрометрические наблюдения за стоком рек. Они служат основой и для определения будущего режима рек при проектировании водохранилищ, плотин, мостов и других сооружений. Характеристики стока определяются сначала для естественного состояния рек, затем в них вносятся те или иные поправки, которые должны учесть изменения стока под влиянием того или иного вида хозяйственной деятельности в речном бассейне. Для рек со значительной искусственной за регулированностью стока водохранилищами, изъятием или перебросками воды из других бассейнов восстанавливаются значения стока при естественном режиме.

Согласно «Указаниям по определению расчетных гидрологических характеристик» (СН 435-72), продолжительность периода наблюдений считается достаточной для установления расчетных значений нормы годового стока и среднего годового стока заданных обеспеченностей, если рассматриваемый период репрезентативен и относительная средняя квадратическая ошибка многолетней величины не превышает 5-10%, а коэффициента вариации (изменчивости) .

        Если       и   превышают указанные пределы и период наблюдений нерепрезентативен, средний многолетний сток и коэффициент вариации приводятся к более длинному периоду. При невозможности приведения (например, при отсутствии опорных створов-аналогов), вместо нормы годового стока и расчетного коэффициента вариации, принимаются их значения, вычисленные по данным за имеющийся период, и в расчете указываются их относительные средние квадратические ошибки.

        Репрезентативность периода наблюдений лет для расчета среднего многолетнего годового стока оценивается по рекам-аналогам с периодом наблюдений N>n и N>50 лет путем построения и анализа разностных интегральных кривых годового стока. Репрезентативность в целом всех статистических параметров (Q, C_V и С _s ), вычисленных по ряду за n лет, устанавливается путем сопоставления кривых обеспеченности годового стока, построенных по данным створа-аналога за период n и N лет.

 

2.2.2 Расчет нормы стока р. Киши Алматы при наличий данных наб-людений

Норма стока воды в створах с естественным режимом может быть определена непосредственно по имеющимся данным о годовом стоке как среднее арифметическое за полный цикл изменения водоносности реки, включающий как маловодные так и многоводные годы. Для анализа многолетнего хода водоносности рек рассматриваемой территории использованы данные по стоку р. Киши Алматинка. Или за период с 1984 по 2004 г. и по ряду других рек с менее продолжительными периодами наблюдений. Интегральные кривые нормированных отклонений модульных коэффициентов годового стока от единицы, представленные на рис. свидетельствуют о чередовании различных по продолжительности маловодных периодов. В многолетнем ходе стока р. К. Алматинка отчетливо выражены один полный ( 1981 – 2003гг.) и два неполных (1983 – 2004, 1982 – 1998гг.) цикла. На эти сравнительно длительные циклы накладываются менее продолжительные, состоящие из 3 -7 лет.

Точность определения нормы стока по ряду фактических наблюдений вычисляется по формуле

 

                                                                                     (1)

 

 

где: — средняя квадратическая ошибка,

       — коэффициент вариации,

        n — число лет наблюдений

 

 

Небольшая изменчивость годового стока горных рек позволяет получить средние величины из ряда лет, близкие к средним многолетним (норма), при использовании           данных за сравнительно короткий (15-20 лет) период наблюдений [        ].

Так как в 84 % случаев продолжительность наблюдений за стоком не превышает 20 лет и в 42 менее 1О лет, то возникает необходимость в удлинении рядов и приведении к единому периоду, исключающему влияние циклических колебаний годового стока.

Из графика, приведенного на рис.         можно сделать вывод о

 

синхронности колебаний водности рек в пределах рассматриваемой территории. Исключением является р. Талгар, в питании которой талые воды ледников и вечных снегов составляют 35-40 % в общем годовом стоке. Поскольку объем ледникового стока определяется в основном температурным режимом, а не количеством выпадающих осадков, то некоторое несовпадение в фазах колебаний годового стока рек с ледниковым питанием вполне объяснимо.

Наличие синхронности в многолетних колебаниях водности рек исследуемой территории позволяет ограничиться единым расчетным 34-летним периодом с 1984 по 2004 г., который включает два периода изменения водности (маловодный и многоводный) и наиболее обеспечен данными фактических наблюдений опорной сети. Следует также отметить, что в 1984-2004 гг. данными гидрометрических наблюдений освещается более 80 % амплитуды колебаний годовых объемов стока р. Киши Алматинка за весь период наблюдений. Средний годовой расход р. Киши Алматинка за расчетный период (1984-2004 гг ) составляет 470м ³ /сек, что всего на 0,2 % ниже, чем за весь период наблюдений.

Для получения средних величин годового стока (норм) производилось приведение рядов продолжительностью менее 20 лет к расчетному периоду (1984-2004гг.). При наличии годовых величин стока более чем за 20 лет приведение к расчетному периоду производилось только при наличии хорошей связи с пунктом-аналогом, а при отсутствии таковой за норму принималось среднее арифметическое значение из годовых величин стока.

Следует отметить, что средняя квадратическая ошибка для пункта, норма стока по которому приводится к расчетному периоду, слагается из двух ошибок: ошибки ряда наблюдений в пункте-аналоге и ошибки корреляции, обусловленной рассеиванием точек на графике связи годовых величин стока приводимого и опорного пунктов. Суммарная ошибка определяется по формуле: 

                                            (2)                                     

где  — суммарная ошибка приводимого пункта в %,

     — ошибка пункта-аналога с длительным периодом наблюдений, определяемая по формуле (2),

    -ошибка, зависящая от тесноты связи годовых величин стока приводимого и опорного пунктов. Значение равно

 

                   (3)      

где n₂ — число лет параллельных наблюдений,

 —  коэффициент вариации приводимого пункта, вычисленный за период n₂ ,

r — коэффициент корреляции между величинами годового, стока приводимого и опорного пунктов.

Для рек с периодом наблюдений менее восьми лет норма стока определена ориентировочно по модульным коэффициентам, вычисленным для соседних постов данной или ближайших рек, имеющих более длительные ряды наблюдений.

Выше указывалось, что половина гидропостов относится к ведомственной сети, наблюдения на которых ведутся лишь в вегетационный период (апрель – сентябрь). Для использования в настоящей работе максимального количества пунктов было осуществлено приведение указанных сезонных наблюдений стока к годовым величинам по связям между средними годовыми расходами и расходами воды за вегетационный период приводимого и опорного пунктов построенным поданным наблюдений за параллельные годы, и графикам связи средневегетационных и среднегодовых расходов воды

В тех случаях, когда выше гидропостов имелся разбор воды на орошение, значение среднего годового расхода воды определялось с учетом объема водозабора по данным постов, расположенных на магистральных каналах. При невозможности определения величины водозабора приведение к норме не производилось.

 

2.2.3 Расчет нормы стока р.Киши Алматинка при отсутствии данных наблюдений

В горных областях для определения среднегодового стока изученных рек широкое распространение получил метод, основанный не зависимости водоносности реки (Мо) от средней высоты водосбора Наиболее полно этот метод был разработан В. Л. Шульцем и освещен в его ниге «Реки Средней Азии». В дальнейшем он нашел широкое применение при региональных обобщениях не только в горных, но и равнинных районах страны.

Для выявления характера зависимости Мо = f (Н_ср) в различных физико — географических условиях рассматриваемой территории из 201 пункта, по которым определены значения нормы стока (табл. ), использованы 198. Не использованы только данные по створам, расположенным непосредственно на р. Или. Принятые данные характеризуют режим поверхностного стока в пределах средних высот водосборов 700- 1000 м в Северном Прибалхашье и бассейне р. Аягуз, 700-1800 м на юго-западном склоне хребта Тарбагатай, 900 — 3000 м на северном склоне Джунгарского Алатау 1и 1000-3500 м в бассейне р. Или:.Следует отметить, что в предыдущем обобщении по этому району для выявления аналогичных зависимостей использованы данные лишь по 138 пунктам [ ].

В результате получена система зависимостей нормы годового стока от высоты, выраженная кривыми, представленными на рис. . Каждая из этих кривых отражает характер связи МО = f (Н_ср) для различных физико- географических районов, границы которых показаны на рис.

Значения средних квадратических  отклонений точек от кривых для отдельных районов приведены в табл.

Зависимость стока ОТ высоты графически выражается ривой, обращенной выпуклостью при малых значениях высот — к оси высот, при больших — к оси стока.

Градиент стока постепенно возрастает, достигая максимальных значений на высоте, где имеет место наибольшее количество осадков, а при дальнейшем увеличении высоты уменьшается. Верхний предел нарастания градиента выявлен лишь в наиболее высокогорных районах Заилийского Алатау и Джунгарского Алатау, освещенных гидрометрическими данными.

Для исследуемой территории характерным является веерообразное расположение кривых МО — f (Н_ср), при этом положение их верхних концов определяется высотой бассейна, условиями его увлажнения, наличием оледенения, ориентацией и другими факторами. С уменьшением средней высоты водосборов различие физико-географических условий отдельных, в особенности смежных, районов сглаживается, что обусловливает сближение кривых в нижних частях. Положение кривых в нижних частях определяется в основном широтой местности и близостью расположения к районам формирования влагонесущих воздушных масс.

Наибольшая удельная водоносность рек отмечается там, где наряду с высоким положением водосборов имеются благоприятные условия в отношении доступа влажных воздушных масс. Наименьшей относительной водоносностью обладают бассейны рек с пониженным высотным положением при неблагоприятных условиях ориентации и доступности влажным воздушным массам.

Наибольшая удельная водоносность рек отмечается там, где наряду с высоким положением водосборов имеются благоприятные условия в отношении доступа влажных воздушных масс (кривые, рис. ). Наименьшей относительной водоносностью обладают бассейны рек с пониженным высотным положением при неблагоприятных условиях ориентации и доступности влажным выздушным массам (кривые, рис).

 

Для определения нормы годового стока неизученных рек рекомендуется  пользоваться олученными зависимостями Мо = f (Н_ср) или их координатами Суммарная  огрешность расчета нормы стока неизученных рек рассматриваемой территории по рекомендуемому методу определяется по формуле(4)

M0=ѓ(Hср)                          (4)

 

 

где f – суммарная ошибка метода,

H — соответственно ошибки пунктов-аналогов и пунктов с короткими периодами  наблюдений, данные -по стоку которых использованы для удлинения рядов и для построения зависимости Mо=f (Н_ср),

ср- среднее квадратическое отклонение точек от кривых зависимостей М₀ = f (Н_ср).

 

В табл. приведены реки, величина стока по которым наиболее существенно отличается от пока, определенного по зависимостям М₀= f (Н_ср). Аномалии в стоке объясняются повышенным влиянием географических факторов, особенно гидрогеологических условий.

 

Для расчета нормы стока в пунктах на транзитных реках целесообразно пользоваться значениями изменения последнего по их длине, приведенными в табл. (рис.           ).

Средний годовой сток рек бассейна оз. Балхаш изменяется практически от О до 1000 мм. Наиболее высокой удельной водоносностью характеризуются юго-западные склоны хребта Тарбагатай, западные склоны Джунгарского Алатау и центральная часть Заилийского Алатау, где слой стока 600 мм наблюдается при средних высотах водосборов соответственно 1600 м (кривая ) 2250 м (кривая ) и 2500 м (кривая ). Указанные районы наряду со значительными абсолютными высотами имеют благоприятную ориентацию и свободный доступ для проникновения влажных воздушных масс.

Влияние ориентации на удельную водоносность рек хорошо иллюстрируется, данными табл.

 Влияние защищенности водосборов на удельную водоносность рек можно показать на примере рек Джунгарского Алатау и бассейна р. или.¹в центральной части северного склона Джунгарского Алатау» охватывающей бассейны рек Тентек, Лепсы, Биен и Кызылагаш, величина годового стока по мере продвижения с востока на запад при той же средней высоте уменьшается. Представляется, что одна из основных причин такого явления заключается в различной степени защищенности бассейнов указанных рек, поперечными по отношению к направлению движения влагоносных воздушных масс хребтами. Так, например, влажные массы, прежде чем проникнуть в верховья рек Аксу и Биен, должны перевалить три передовых хребта, высота которых достигает 3500 м над уровнем моря, в то время как верховья рек Тентек и Лепсы защищены лишь двумя хребтами с высотами, не превышающими 2000 м. Бассейн р. Киши Алматы, расположенный на северном склоне центральной части Заилийского Алатау и открытый для вторжения влажных масс, характеризуется повышенной удельной водоносностью по отношению к бассейну р. Шарын, защищенному отрогами Джун-гapского и Заилийского Алатау и хребта Кетмень. Наименьшие значения нормы годового стока при Нер = 2000 м наблюдаются в бассейне р. Текес (кривая), который характеризуется неблагоприятными условиями орошения осадками как в отношении ориентации, так и в отношении защищенности.

Для определения нормы годового стока неизученных рек наряду с зависимостями Мо = f (Нср) может быть использована карта. Однако для горных районов карта имеет обзорный характер и позволяет получить значения стока в первом приближении. Здесь более точные величины нормы годового стока неизученных рек могут быть определены непосредственно по районным зависимостям Мо = f (Н_ср).

Для равнинных засушливых и холмисто-сопочных районов Северного Прибалхашья определение норм годового стока неизученных рек дает практически одинаковые результаты как по карте, так и по графикам связи с высотой.

Как отмечалось выше при выявлении зависимостей Мо = f(Нср) использованы данные по 198 водосборам, при этом по 83 с площадью менее 100км² и по 15 с площадью менее 10 км². Это дает основание рекомендовать зависимости Мо-f (Hcv) для определения нормы стока как средних, так и малых рек. Однако чем меньше бассейн, тем более тщательным должен быть анализ физико-географических условий, отличающих его от средних условий района (питание, ориентация, густота речной сети и т. д.).

На территории засушливых равнинных и холмисто-сопочных районов Северного Прибалхашья более или менее надежные данные о норме годового стока по карте  и кривым зависимостей Мо -f(Нср) могут быть получены только для рек с водосборной площадью более 3000 км².

Как установлено сток рек засушливых областей уменьшается с увеличением площади водосбора. По многочисленным данным экспедиционной и опорной гидрометрической сети ГГИ и КазНИГМИ были выявлены зависимости модуля стока рек от площади водосбора для отдельных физико-географических районов Северного и центрального Казюсстана. Они показывают, что редукция про слеживается до площади 3000 км, после чего модуль стока с увеличением площади водосбора реки практически не меняется. Методика расчета нормы годового стока рек с площадью водосбора менее 3000 ‘Км² подробно описана в аналогичной монографии. Для учета влияния площади водосбора на сток рек рекомендуются переходные коэффициенты (К) от стока рек с Р>З000 км² (табл.2). Рекомендуется также учитывать почвенно-геологические условия в бассейне реки. По степени влияния на сток выделены следующие типы геологического строения и состава почвогрунтов: I- водосборы с наличием плотных пород, залегающих на небольшой глубине; 1а — водосборы, характеризующиеся глинистыми и тяжелосуглинистыми грунтами на глинах и суглинках, залегающих глубже 80 см; 16 — водосборы, характеризующиеся тяжело- и среднесуглинистыми почво грунтами на суглинках и супесчяных, песчано-гравелистое галечниковых отложениях и хрящевато-щебнистом элювии плотных пород, залегающих глубже 80 см; 1 в — водосборы, характеризующиеся легко суглинистыми и супесчаными почво-грунтами на песчано-гравелисто-галечниковых отложениях и хрящевато-щебнистом элювии плотных пород; водосборы с наличием; известняков, залегающих на небольшой глубине и характеризующихся закарстованностью.

 

 

 

 

 

Таблица 2-Переходные коэффициенты (К) от зональной нормы стока к стоку малых водотоков

 

Модуль зонального стока, F≥3000 км2,л/с 1 м2	Площадь водосбора, км2
	10	25	50	100	250	500	1000	2000	3000
0,8	1,17	1,14	1,12	1,10	1,07	1,01	1,00	1,00	1,0
0,7	1,29	1,24	1,20	1,16	1,11	1,08	1,05	1,02	1,0
0,6	1,43	1,36	1,30	1,24	1,17	1,12	1,07	1,03	1,0
0,5	1,63	1,51	1,42	1,34	1,23	1,17	1,10	1,04	1,0
0,4	1,88	1,70	1,57	1,46	1,31	1,22	1,13	1,05	1,0
0,3	2,34	2,06	1,85	1,67	1,44	1,31	1,18	1,06	1,0
0,2	3,11	2,58	2,28	1,98	1,60	1,44	1,25	1,09	1,0
0,1	5,08	3,95	3,24	2,65	2,00	1,68	1,38	1,13	1,0

 

 

Анализ материалов по территории Центрального и Северного Казахстана показал, что на величину нормы годового стока в ‘районах недостаточного увлажнения существенное влияние оказывает также уклон водосбора. При прочих равных условиях, чем больше уклон водосбора, тем больше значение коэффициента стока и тем меньше потери в пределах водосбора на испарение и фильтрацию.

Для определения влияния уклонов водосбора на’ годовой сток, помимо рассматриваемой территории, — были привлечены материалы по Карагандинской, Кустанайской, Целиноградской и Кокчетавской областям, в результате чего возможный для анализа диапазон величин средних уклонов водосборов значительно расширился — от 1 до 40 %.

 

По графической зависимости, приведенной на рис. поправок на геологическое строение и состав почво-грунтов ( про изведен пересчет ), приведенных в табл. аналогичной монографии, на поправки, учитывающие и средний взвешенный уклон водосбора (Р).

Суммарные значения поправки ( ) приведены в табл.  Расчет нормы стока при отсутствии данных гидрометрических наблюдений производится в следующей последовательности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Внутри годовое распределения стока р. Киши Алматы

 

 

 

         Рисунок    . Схема районов внутригодового распределения стока.

 

 

 

 

XIII — реки северного склона хребта Заилийский Алатау (рис. Густая сеть постов охват наблюдениями рек с различными высотами водосборов позволяет разделить реки раина три группы, характеризующие изменение внутригодового распределения стока по мере увеличения средней высоты и площади их водосборов.

Группа а включает реки, характеризующиеся весенним половодьем (реки с Нср < 2400 м). Для большинства рек с низко расположенными водосборами характерна большая естественная зарегулированность стока. Доля стока лимитирующего периода в среднем составляет 52< летне-осеннего — 37 %, зимнего –15 %).

Наибольший месячный сток чаще всего наблюдается в мае-июне и реже в марте апреле. Зимний сток, как правило, уменьшается с декабря по февраль. Исключением являются некоторые реки бассейна р. Курты, на которых в феврале сток повышается в результате раннего начала половодья, а наименьший сток наблюдается летом (июль — август), что, возможшо) бъясняется забором воды на орошение.

Изменения в распределении стока по сезонам внутри периодов обусловлены влияние высотного положения водосбора, его размеров и ориентации, геологическим строением и другими факторами, особенно ощутимо сказывающимися на стоке малых рек.

На реках предгорий (Нср<1500м) с уменьшением водности года доля зимнего стока в годовом уменьшается, а на реках с высотами водосборов от 1500 до 2150 м с уменьшением водности доля зимнего, а также весеннего стока увеличивается.

К группе б отнесены реки с Нср = 2400 — 3000 м, характеризующиеся весеннее-летним половодьем. Преимущественно это бассейны рек Тур-гень, Каскелен и правобережные притоки р. Курты. Характерной чертой режима этих рек является большая продолжительностью половодья (март — сентябрь), на долю которого приходится 63-80 % годового стока. Ст, наиболее маловодного периода — зимы (декабрь — февраль) составляет 10- 20 % годового.

Наибольший месячный сток в основном наблюдается в июле и иногда в июне, августе. Наименьший месячный сток наблюдается чаще всего в марте, реже — в феврале. Зимний сток уменьшается с декабря по февраль.

С уменьшением водности года доля зимнего стока увеличивается, но изменение Э’ весьма мало.

Группа в включает бассейны рек Иссык, Талгар и верхние части бассейнов рек Улкен Алматы и Киши Алматы. Для рек этой группы (реки с Нср> 3000 м) характерно лети половодье.

На реках этой группы, в отличие от предыдущих, половодный период продолжается с моя до сентября. Сток за лимитирующий весенний сезон (март, апрель) на большинстве рек составляет 4- 15 % годового стока, а на притоках сток лимитирующего периода изменяется ( 20 до 57 % годового.

Наибольший месячный сток наблюдается на реках бассейна Улкен Алматы в июле, в остальных бассейнах в августе. Наименьший месячный сток наблюдается в марте-апреле.

С уменьшением водности года доля весеннего стока уменьшается вследствие увеличения летнего стока. На пересыхающих или перемерзающих в зимний период реках ледниковой питания (р. Киши Алматы в створе мет. ст. Мынжилки), где весь сток (98-99 %) проход на лето (половодный период), сток лимитирующего периода, составляет несущественную величину (1 – 2 %). Наибольший месячный сток наблюдается в августе (40 %). С октября, по апрель в отдельные годы сток прекращается вследствие прекращения таяния ледников отсутствия подземного питания.

 

3.1 Общая характеристика

Представления о внутригодовом распределении стока рек и влиянии физик географических факторов на его особенности можно получить по типовым хронологическим графикам хода стока отдельных рек или рек однородных районов за характерные годы. Анализ гидрографов стока многочисленных рек различных географических зон районов Республики Казахстан позволил, несмотря на многообразие индивидуально особенностей режима, установить их общие или близкие черты, присущие тем или иным группам рек отдельных районов, и дать классификацию рек по источникам питания, внутригодовому распределению стока.

Классификации рек по этим признакам подробно рассматриваются в курсе общ( гидрологии. В дипломной работе лишь напомним их применительно к расчетам с учете основных факторов, влияющих на распределение стока в году.

Основные факторы, определяющие внутригодовое распределение стока и его общую величину, — климатические. Они определяют общий характер (фон) распределения, стока в году того или иного географического района; территориальные изменения распределения следуют за изменением климата.

Наиболее ранняя классификация рек по характеру питания, разработанная А. И. Воейковым, носит название климатической классификации рек. В зависимости характеристик климата Воейков установил девять типов рек, которые дают общее представления о режиме рек земного шара.

М. И. Львович предложил классификацию рек СССР по преобладающим источника питания — снеговое, дождевое, ледниковое и грунтовое — и по внутригодовом распределению стока- весенний сток, летний, осенний и зимний. Когда каждый из источников питания составляет менее 50%, река относится к типу смешанного питания. Территориальное распределение рек по источникам питания и сезонному распределению стока представлено карт-схем.

Б.Д. Зайков разработал более детальную классификацию рек СССР по характеру режима и внутригодового распределения стока. Он разделил все реки на три основные групп: 1)реки с весенним половодьем, 2)реки с половодьем в теплую часть года и 3)реки водочным режимом. В зависимости от характера половодий и паводков, времени прохождения и соотношения их общего и максимального стока с годовым стоком, а так характера межени в каждой из трех групп выделены соответствующие типы. В первой гpyппе выделено пять типов: казахстанский, восточноевропейский, западносибирские, сибирский и алтайский. Реки второй группы разделены на два типа: дальневосточные тянь-шаньский. В третьей группе рек выделены три типа: причерноморский, крымские и северокавказский.

Каждый из десяти типов рек представлен характерным для него хронологическим графиком стока, выраженным в долях от годовых расходов.

Классификация рек Зайкова не только имеет научное и обще познавательное значения и получила широкое практическое применение при установлении внутригодовое распределения рек любой заданной, даже посуточной, детализации. ,2J этого достаточно установить годовой расход неизученной реки и, пользуясь соответствующе типовым гидрографом, получить хронологический ход стока расчетной реки в расходах воды

Д. Л. Соколовский в соответствии с классификацией Б. Д. Зайкова считает возможно рассматривать четыре типа рек по основным видам их режима, которые включал десять типов. Причем внутригодовое распределение он представляет в табличном виде месяцам, выражая средние месячные расходы в виде их отношения к среднему годовому расходу или объему годового стока в процентах. Табличные распределения некоторые технические удобства при расчетах и большую наглядность сравнения режима СТС рек разных типов и подтипов. Однако при детализации хронологического распределения интервалам времени менее месяца, что чаще встречается в практике гидрологических расчетов, возникает необходимость прибегать к типовым или характерным гидрографам.     

 

3.2 Факторы, влияющие на распределение стока в течение года

Приведенные классификации и типы внутригодового распределения являются в известной мере макро схемами, отражающими лишь общие черты климата того или иного географического района и некоторые другие зональные факторы. Они не могут учесть многообразия факторов подстилающей поверхности отдельных речных бассейнов, входящих в те или иные районы. В то же время, как показывают материалы наблюдений, местные физико-географические факторы накладывают на общий климатический фон свой отпечаток и существенно влияют на внутригодовое распределение стока рек. К этим факторам относятся озерность, лесистость, заболоченность, размеры водосборов, характер почво-грунтов, глубина залегания грунтовых вод, карст и др., которые в определенной мере должны учитываться в расчетах как при отсутствии, так и при наличии материалов наблюдений.

Климат является основным фактором, определяющим внутригодовое распределение стока рек. Из его характеристик особая роль принадлежит осадкам, испарению, температуре воздуха и их распределению внутри года. Так, например, большие снего-запасы зимнего периода на севере определяют и высокие слои весеннего половодья, а малое испарение в летнее время благоприятно сказывается на поддержании высокого стока межени за счет выпадающих дождей. В степных районах юга все летние осадки расходуются на испарение и реки питаются почти исключительно за счет осадков холодного периода, имея очень неравномерный сток внутри года, а благодаря малым снего-запасам и низкую водоносность. Температурный режим в зимнее время определяет глубину промерзания почво-грунтов и формирование сезонной или вечной мерзлоты, промерзание источников грунтового питания, а следовательно, зимнюю межень и возможное промерзание рек.

Если учесть, что лесистость, заболоченность и в значительной мере почвенный покров и озерность в свою очередь подчиняются климатической зональности, то весь комплекс физико-географических факторов, свойственных той или иной ландшафтной зоне  (табл.  )

Следовательно, растительный покров и особенно лес способствуют снижению половодий и паводков, уменьшению поверхностного стока и повышению грунтового или меженного стока рек, русла которых дренируют подземные воды. Из табл.     видно), что сток зимних месяцев обнесенных бассейнов в 2-4 раза, а летне-осенних в 4-8 раз , выше, чем рядом расположенных безлесных водосборов. За время весеннего половодья сток с обнесенных бассейнов заметно меньше. Распределение стока малых рек, не дренирующих водоносные горизонты, под влиянием леса, наоборот, становится более неравномерным.

Почвенный покров, геологическое строение и карстовые образования речных водосборов могут значительно влиять на внутригодовое распределение стока рек, присущее данному географическому району.

В бассейне р. Киши Алматы распространен: карстовые образования, благодаря которым ее сток внутри года также существенно сглажен. В некоторых же случаях реки карстовых областей имеют более неравномерное питание вследствие полного отсутствия грунтового питания и значительного поглощения поверхностного стока — по карстовым пустотам и трещинам воды проникают в другие бассейны или в более глубокие горизонты, не дренируемые руслом данной реки.

Размеры речных бассейнов. Наблюдения показывают, что реки одного района, полностью дренирующие подземный сток, имеют приблизительно одинаковое распределение стока внутри года, если оно не нарушается другими, более мощными факторами подстилающей поверхности, например озерами, карстом и пр. Уменьшение подземного стока, который имеет более равномерное распределение во времени, увеличивает общую неравномерность распределения стока в году. Примерами служат малые реки, дренирующие лишь часть грунтовых вод.

 Наиболее неравномерное распределение стока в течение года имеют временные водотоки, которые питаются только поверхностными водами. К таким водотокам относятся многие значительные реки полупустынных и пустынных районов, где отсутствует грунтовое питание.

Зависимость внутригодового распределения стока от площади водосбора наиболее резко выражена в зоне недостаточного увлажнения, где подземные воды залегают относительно глубоко и другие факторы естественного регулирования имеют значение.

При исследовании влияния бассейна на внутригодовое распределение сток, иногда рассматривают его форму и направление течения реки относительные продвижения фронта снеготаяния. Однако эти характеристики сказываются лишь не продолжительности половодий· и паводков и почти  не ощущаются в годового распределении.

Хозяйственная деятельность в речных бассейнах весьма разнообразна, не большинство комплексов водохозяйственных мероприятий предусматривает регулирование стока рек и водного баланса бассейна или его участков. В результате сооружения водохранилищ значительно выравнивается сток на нижележащих участках.

Средний год — с годовым расходом, близким по своему назначению к годов расходу 50 %-ной обеспеченности, и с распределением стока по месяцам, близким к осредненному распределению за все годы наблюдений (распределению фиктивного года).

Многоводный год — год с расходом, близким к годовому расходу 5 % -ной обеспеченности, и с наиболее высокими по объему весенним половодьем или дождевыми паводками.

Маловодный год — год с наиболее низкой и продолжительной меженью в течение зимнего или летнего сезона, которая лимитирует водопотребление, и годовым расходом, близким к годовому расходу 95 %-ной или другой заданной обеспеченности. В районах избыточного и достаточного увлажнения лимитирующим сезоном является зимний, в районах недостаточного увлажнения таким сезоном чаще бывает летний.

По выбранным характерным годам выписываются в отдельную таблицу средние месячные и годовые расходы воды, которые в следующей строке выражаются в долях или процентах от среднего годового расхода соответствующего года. Относительное внутригодовое распределение и служит расчетной моделью.

Затем с помощью кривых обеспеченности вычисляют годовые расходы, например 5; 50 и 95 % -ной обеспеченности или других заданных обеспеченностей, и по относительным (моделям) распределениям реальных лет пересчитывают их в средние месячные расходы, пользуясь формулой

 

 

 

 

где: Q _MP и Q_P— средние месячные и годовой расход расчетных лет обеспеченности р%;

Q _M и Q_CP — средние месячные и годовой расход характерных лет, принятых в качестве моделей;

K _M — относительные значения месячных расходов характерных лет-моделей.

Внутригодовое распределение стока по моделям характерных реальных лет предполагает, что обеспеченности, или вероятности превышения, а точнее, не превышения, запроектированной водоотдачи за год и за лимитирующие период и сезон близки между собой и соответствуют заданной обеспеченности по условиям проектирования. При несложном годовом режиме стока рек требуемая для инженерных расчетов близость обеспеченностей указанных характеристик, как правило, соблюдается.

Если по условиям работы сооружения или режима реки необходима детализация распределения по декадам или даже суткам, то подобным же образом выполняются расчеты с использованием средних декадных или суточных расходов реальных лет-моделей вплоть до построения относительных гидрографов-моделей.

При ограниченных рядах наблюдений (10-20 лет) выбору года-модели для установления расчетного внутригодового распределения стока предшествуют исследования репрезентативности имеющегося ряда. Выполняются они путем сопоставления характеристик стока по опорному пункту-аналогу.

Лимитирующий период в свою очередь делится на два сезона — летне-осенний и зимний или осенний и зимний, один на которых наиболее неблагоприятный, или лимитирующий, в отношении использования стока. Продолжительность многоводного периода, например весеннего, устанавливается так, чтобы в его границах помещались половодья всех лет (рис.         ) ..

Лимитирующий сезон устанавливается в зависимости от вида водопотребления или водопользования. Например, на реках с весенним половодьем и лимитирующим периодом, включающим два маловодных сезона, летне-осенний, и зимний, при преобладающем водопотреблении на орошение и обводнение, за лимитирующий сезон принимается лето-осень. На реках высоко-горных районов Средней Азии с лет половодьем при этих же видах водопотребления за лимитирующий сезон принимается весна. Для энергетики по этим же рекам лимитирующим сезоном является зима.

При проектировании отвода избыточных вод. для борьбы с наводнениями или осушения болот и заболоченных земель за лимитирующий период принимается весна и лето — осень, за лимитирующий сезон — весна или лето — осень.

Сток за отдельные сезоны и периоды каждого года выражается либо суммой средних месячных расходов, либо слоем стока.

Затем по значениям годового стока и стока за отдельные сезоны и периоды каждого года наблюдений строятся эмпирические кривые обеспеченности и определяются статистические параметры этих кривых в соответствии с методами, изложенными в п. 4.8. Далее при установленных параметрах кривых обеспеченности вычисляются значения стока одной и той же заданной обеспеченности за год, лимитирующие период и сезон. Сток за не лимитирующий период определяется по разности стока за год, и лимитирующий период, а сток не лимитирующего сезона ­по разности между стоком за лимитирующие период и сезон.

Распределение стока по месяцам внутри сезона принимается-осредненным для каждой группы лет в зависимости от водности: рассматриваемого сезона (многоводная группа, включающая годы с обеспеченностью стока за сезон менее 33 %, средняя по водности зз<р<66 %, маловодная р>66 %).

Для каждого года, входящего в соответствующую группу водности, средние месячные расходы внутри сезона располагаются в убывающем порядке с указанием календарных месяцев, к которым они относятся. Для всех лет данной группы водности производится суммирование полученных ранжированных рядов; средних месячных расходов и сумм средних месячных расходов за сезон. По итоговым данным устанавливается распределение стока по месяцам внутри сезона в про центах от суммарного стока за этот сезон. Полученные значения процентной доли для каждого порядкового номера месяца следует относить к тому календарному месяцу, который встречается наиболее часто.

Для составного сезона (лето-осень) месячные расходы располагаются в порядке убывания отдельно для каждого из составляющих их сезонов (лета и осени).

Результаты расчета изложенным методом по опорным створам с длинными рядами наблюдений, представленные в относительных единицах, можно использовать в качестве расчетных моделей-аналогов при установлении расчетного распределения стока соответствующей обеспеченности неисследованных рек данного района.

Метод Андреянова полезен в стадии предварительных расчетов как схема, а затем лимитирующие периоды и сезоны устанавливаются в зависимости от режима конкретной реки и вида ее использования.

 

3.3 Методы расчета р. Киши Алматы

В зависимости от наличия данных гидрометрических наблюдений применяют следующие методы расчета внутри годового распределения стока:

а)     при наличии наблюдений за период не менее 10лет:

б)     распределение по аналогии с распределением реального года;

в)     метод компоновки сезонов;

г)     при отсутствии или недостаточности (менее 10 лет) данных наблюдений: по аналогии с распределением стока изученной реки-аналога; б) по районным схема региональным зависимостям параметров внутригодового распределения стока от физико — географических  факторов.

Внутри годовое распределение стока обычно рассчитывается не по календаре годам, а по водохозяйственным, начиная с многоводного сезона. Границы сезонно — значатся едиными для всех лет с округлением до месяца.

Расчетная вероятность превышения стока за год, лимитирующие период и се назначается в соответствии с задачами водохозяйственного использования стока реки.

Расчеты при наличии гидрометрических наблюдений. В зависимости от за водохозяйственного проектирования внутри-годовое распределение стока может б: представлено в календарной последовательности или в порядке убывания расходов воды первом случае производится построение расчетного гидрографа или используется таблиц форма, во втором — построение кривой продолжительности стояния (обеспеченности) точных расходов воды. Рассмотрим методы расчета для первого случая.

Наиболее простым методом является расчет распределения стока по реальным годам. В зависимости от задач, поставленных проектированием, из ряда наблюдений выбирается модель из трех реальных лет, характерных по своей водности и распределен стока, с эмпирическими обеспеченностями годового и сезонного стока, близкими заданным. Распределение стока таких лет принимается в качестве расчетных моделей.

 

4 Максимаольный и минимальный сток

 

4.1.1 Максимальные расходы

Максимальные расходы воды на реках бассейна оз. Балхаш формируются за счет таяния снега и ледников (весна-лето). Однако в некоторых районах (реки среднегорных поясов Заилийского, Джунгарского Алатау и Тарбагатай) на половодье накладываются дождевые паводки, максимальные расходы которых в отдельные годы в несколько раз превышают образован талыми водами.

 

4.1.2 Общая характеристика максимальных расходов

Различные условия увлажнения, сроки таяния снега и ледников обусловливают большое разнообразие особенностей формирования полова и максимальных расходов на реках рассматриваемой территории.

На реках Северного Прибалхашья, Чу-Илийских гор и низкогорно-предгорных поясов Тарба-гатая, Заилийского и Джунгарского Алатау характеризующихся весенним половодьем, максимальные расходы проходят в марте, апреле или мае. Сток половодья и максимальные расходы формирую здесь преимущественно талыми водами сезонных снегов. На реках площадями водосборов менее 300 км2 могут наблюдаться максимальные расходы дождевого происхождения.

На реках среднегорных поясов Тарбагатая, Заилийского и Джунгарского Алатау, характеризующихся весенне-летним половодьем, наибольшие расходы обычно смешанного (снего-дождевого) или дождевого происхождения. Максимумы дождевых паводков нередко в несколько раз превышают талые. Чаще всего максимальные расходы отмечаются в мае — июле, иногда в марте-апреле и августе. Максимальные расходы в апреле и марте являются результатом выпадения дождя на снег. Обычно максимальные расходы, в том числе катастрофические паводки снегодождевого происхождения, формируются при выпадении ливневых осадков на освободившуюся от снега поверхность водосборов.

Продолжительность наблюдений на отдельных створах колеблется от 1 до 20 лет (табл. 19), при этом наиболее продолжительный ряд наблюдений на р. Киши Алматы (1984-2004гг.).

.

 

Таблица 3-Распределение пунктов по продолжительности наблюдений за стоком

 

Район	Число лет наблюдений							Всего
	1-5	6-10	11-20	21-30	31-40	41-50	>50
Северное прибалхашье и бассейн р. Аягоз	6	3	4					13
Юго-западный склон хребта Тарбагатай	13	16	14	1	1			45
Северный склон Джункарского Алатау	8	6	13	6	5	1		39
Бассейн р. Или	12	23	51	11	6		1	104
Всего по территории	39	48	82	18	12	1	1	201

 

Из общего числа (201) постов 13 (6,4 %) находятся на территории Северного Прибалхашья и бассейна р. Аягуз, 45 (l,4 %)-Ha реках юго­западного склона хребта Тарбагатай, 39 (22,4 %)—северного склона Джунгарского Алатау и 101 (51,8 %) -бассейна р. Или.

К наименее изученным районам относятся Северное Прибалхашье и северо-восточные склони Чу-Илийских гор.

Большинство неизученных водосборов находится в зоне средних высот, от 1000 до 3000 м. Крайне недостаточно освещена гидрометрическими наблюдениями высокогорная зона, где вследствие таяния ледников и вечных снегов формируется существенная часть поверхностного стока, а также нижняя предгорная зона, где осуществляется интенсивный забор воды на орошение.

При прохождении катастрофических паводков в поток вовлекается большое количество рыхло-обломочного материала и из-за большой насыщенности потока в местах сужений и поворотов возникают затор: результате прорыва которых расходы воды увеличиваются в десятки Указанное относится к сравнительно малым рекам (с. площадям и водосборов менее 1000 км2). По мере возрастания размеров бассейна вследствие увеличения продолжительности снеготаяния и охвата малой доли водосборов ливневыми дождями роль последних в формирования максимальных расходов уменьшается одновременно уменьшается вероятность формирования катастрофических паводков. В слабо увлажненных районах верхней части бассейна р. Или участие дождевых вод в формировании максимальных расходов, даже на реках с небольшими площадями водосборов.

На реках хребта Тарбагатай с площадью бассейна больше 1000 максимальные расходы почти исключительно талого происхождения.

Несколько иной характер формирования максимальных расходов средних реках Джунгарского Алатау. Значительная увлажненность талыми и дождевыми водами бассейнов рек среднегорного пояса, выпадение жидких осадков на поверхность снежного покрова платообразных участков (своеобразие рельефа этой горной системы) обусловливают формирование здесь максимальных расходов смешанного происхождения на реках с площадями бассейнов до 2000-4000 кл2. Только с увеличением площади водосбора до 4000-5000 км2 влияние ливневых осадков на формирование максимальных расходов рек почти не прослеживается.

На реках, преобладающая часть стока половодья которых формирует в высокогорном поясе, основным фактором формирования максимальных расходов являются талые ледниковые и высокогорно снеговые воды. Здесь отдельные годы могут возникать катастрофические паводки от прорыва ледниковых озер.

Исходя, из природно-климатических особенностей формирования максимального стока, произведено районирование рассматриваемой территории. Границы выделенных районов согласуются с границами орографических районов и высотных поясов. 

Реки Северного Прибалхашья. Максимальные расходы этих р формируются исключительно от таяния сезонных снегов. Дождевые павод фактическому ряду, их действительным значениям для многолетнего ряда. В связи с этим ряды наблюдений менее 25 лет приведены к более длительному периоду.

Для пунктов с рядами наблюдений 20 лет и более и для всех пункт среднегорной зоны хребта Тарбагатай, Джунгарского и Заилийского Алат приведение параметров кривых обеспеченности к длительному периоду производилось, так как максимальные расходы образуются здесь ливневыми дождями, что исключает возможность подбора аналога.

 

4.2 Минимальный сток

Минимальные расходы воды относятся к разряду основных гидрологических характеристик, используемых при строительном проектировании. Они лимитируют водопотре5ление обусловливают строительство дополнительных водорегулирующих сооружений. Вопросы бесперебойного водоснабжения все острее встают на повестку дня в связи с развитие промышленности и ростом городов, вызывающим резкое увеличение водопотребления при неизменных водных ресурсах данного района. Суммарный объем воды, потребляемой  промышленностью и населением нашей страны, за последние 15 лет возрос более чем в 2 раза. При этом 75 % всей потребляемой воды тратится на орошение, которое осуществляется обычно период, когда реки имеют наименьшую водность.

Большое количество воды потребляют тяжелая промышленность и теплоэлектростанции, для которых, как правило, не допускается перерыв или длительное снижение в подаче вод поэтому минимальный расход воды является определяющим при установлении необходимости регулирования стока.

Минимальный сток играет немало важную роль в горнодобывающей промышленности, где вода в большой мере участвует в технологическом процессе, особенно в золотодобывающей промышленности. При прокладке нефте — и газопроводов проектные организации также используют сведения о минимальных расходах воды для обеспечения служб эксплуатации.

Увеличение количества промышленно-бытовых сточных вод, химизация сельского хозяйств возрастание количества коллекторно-дренажных вод в результате развития орошения и борьбы заслонением почв ведут к интенсивному загрязнению рек, и в первую очередь в период, когда в них наблюдаются наименьшие расходы воды, поэтому действенные меры по улучшению качества вод не могут быть разработаны без учета данных о минимальных расходах воды.

Строительство гидроузлов, создание водохранилищ, увеличение мощности водозаборов мелиорация земель, искусственное изменение условий стока воды на водосборах рек перераспределение стока, интенсивное использование подземных вод (водоснабжение, водопонизительныe работы и пр.) ведут к изменению режима рек и количества протекающей них воды, в первую очередь в меженный период. В связи с этим влияние хозяйственно деятельности в бассейне реки прежде всего сказывается на размере минимального стока.

Сведения о минимальных расходах воды требуются как при оценке естественного стока рек, так и при определении степени хозяйственного воздействия на речной сток.

Основными расчетными характеристиками минимального стока, применяемыми на практик проектными организациями, являются средний месячный или 30-дневный и средний суточный расходы воды, наблюдающиеся, как правило, в меженный период. В практике проектирования за рубежом помимо указанных характеристик нередко используются данные о средних минимальных расходах воды за 5,7 или 10 суток. 

Меженный период на реках Российской Федерации наблюдается в зимний и летнее — осенний сезоны. Исключение составляют реки Западного Кавказа, Крыма и Карпат, где в зимний се: межень может отсутствовать, а также реки Дальнего Востока, где меженный период мо; наблюдаться весной.

На реках Азиатской территории республики Казахстан и северной части Европейской территории наименьший сток наблюдается в зимний сезон. За этот сезон принимается период от начала появления устойчивых ледовых явлений на реках до начала весеннего половодья случае отсутствия ледовых явлений за зимний сезон принимается период от средней де устойчивого перехода температуры воздуха через 0⁰ С в сторону понижения до начала весеннего, половодья. Под летне-осенним сезоном понимается период от конца весеннего половодья начала ледовых явлений на реках рассматриваемой территории.

Если меженный период короткий (меньше двух месяцев) или прерывистый (состоит нескольких периодов, разделенных паводками), то календарный месяц с наименьшим сток может включать паводки или их части. Поэтому вместо среднего месячного расхода во, используется средний расход за 30 суток с наименьшим стоком в данном сезоне ( календарный месяц). Он находится следующим образом: строятся гидрографы СТС исследуемой реки за каждый год за весь период наблюдений (необходимость такого построения ­определяется сложностью режима стока реки, что устанавливается путем анализа табл. ежедневных расходов воды); на гидрографе определяется участок с наименьшими расхода воды в данном сезоне продолжительностью 30 суток и по таблицам ежедневных расходов во, про изводится подсчет среднего расхода воды за выбранный период.

При невозможности выбрать непрерывный 30-дневный период минимального стока из-за часты и значительных паводков в расчетах используются данные за более короткий период.