ГОУ ВПО БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра Инженерной экологии и природообустройства

Основы рационального природопользования

Методические указания к выполнению практических занятий

студентами 3 курса, обучающимися по направлению 560700 «Природообустройство»

Брянск 2010

ГОУ ВПО БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра Инженерной экологии и природообустройства

Утверждены научно-методическим

советом БГИТА

протокол № ___ от «____» ______________ 2010 г.

Основы рационального природопользования

Методические указания к выполнению практических занятий

студентами 3 курса, обучающимися по направлению 560700 «Природообустройство»

Брянск 2010

Основы рационального природопользования: Методические указания к выполнению практических занятий студентами 3 курса, обучающимися по направлению 560700 «Природообустройство» / Брян. гос. инженер.-технол. акад.; Сост. С.В.Егорова. – Брянск, 2010. – 20 с.

Утверждены научно-методическим советом Брянской государственной инженерно-технологической академии (протокол № от 2010 г.)

Даны методические рекомендации по гидрологическим расчетам. Приведены примеры вычислений расчетных характеристик годового стока, внутригодового распределения стока.

Предназначены для студентов 3 курса, обучающихся по направлению подготовки «Природообустройство» (специальность 280402 «Природоохранное обустройство территорий»).

Рецензент:

Гайлитис Д.И. – доцент кафедры «Автомобильные дороги» Брянской государственной инженерно-технологической академии

Рекомендованы редакционно-издательской и методической комиссиями инженерно-экологического факультета БГИТА.

Протокол №___ от ___________ 2010 г.

1 Определение средней многолетней величины (нормы) годового стока при наличии данных наблюдений

Цель занятий – научиться рассчитывать по данным среднюю многолетнюю величину годовых осадков.

Материальное обеспечение занятий – микрокалькуляторы, таблицы среднемесячных и среднегодовых расходов и модулей стока.

Нормой гидрологических величин называется среднее арифметическое значение характеристик гидрологического режима за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меняется.

Ряд наблюдений должен быть однородным, репрезентативным и достаточным.

Однородность ряда может быть нарушена строительством плотины на реке, больших мелиоративных систем, вырубкой леса сразу на большой площади водосбора и т.д. Она проверяется с помощью критериев однородности.

Репрезентативность или представительность ряда выявляется построением сокращенной интегральной кривой с помощью которой из многолетнего ряда наблюдений исключаются неполные циклы водности. Цикл – это сочетание многоводных, маловодных и средних по водности лет. Включение в расчетный период одной многоводной фазы дает преувеличение, только маловодной – преуменьшение нормы стока. Год является многоводным, если значение среднего расхода больше нормы стока. Маловодным, если значение среднегодового расхода меньше нормы.

Пример. Определить среднюю многолетнюю величину годовых расходов реки Обнора у п. Шарна по данным с 1997 по 2006 гг. (10 лет).

При наличии длительных (50-80 лет) наблюдений и неизменных физико-географических и хозяйственных условий, а так же если период наблюдений включает не менее двух полных циклов колебаний водности реки. Величина среднего многолетнего стока вычисляется по формуле

(1)

Расход воды - это объем воды, протекаю­щей через живое сечение потока в единицу времени.

Полученную норму в виде среднего многолетнего расхода воды требуется выразить через другие характеристики стока: модуль, слой, объем и коэффициент стока.

Модуль стока - количество воды, стекающее с единицы площади водосбора в единицу времени.

Средний многолетний модуль стока

(2)

где F - площадь водосбора, км².

Объем стока - объем воды, стекающей с водосбора за какой-либо интервал времени.

Средний многолетний объем стока за год

(3)

где Т - число секунд в году, равное ≈ 31,54*10⁶ с.

Слой стока - количество воды, стекающее с водосбора за какой-либо интервал времени, равное толщине слоя, равно­мерно распределенного по площади этого водосбора. Слой стока выражается в мм.

Средний многолетний слой стока вычисляется по зависи­мости

(4)

Коэффициент стока — отношение величины (объема или слоя) стока к количеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших возникновение стока.

Средний многолетний коэффициент стока:

(5)

где Х₀ — средняя многолетняя величина осадков в год, мм.

Оценка репрезентативности (достаточности) ряда наблюдений определяется величиной относительной средней квадратической ошибки средней многолетней величины (нормы) годового стока, вычисляемой по формуле:

(6)

где C_v — коэффициент изменчивости (вариации) годового стока; длина ряда считается достаточной для определения Q₀, если e_Q≤10%.

Величина среднего многолетнего стока при этом называется нормой стока.