Учебное пособие по экологии. методичка Экология водного бассейна. Методические указания к курсовому проекту экология водного бассейна для студентов специальности 320700 "Охрана окружающей среды и рационального использования природных ресурсов"

• Название: Методические указания к курсовому проекту экология водного бассейна для студентов специальности 320700 "Охрана окружающей среды и рационального использования природных ресурсов"
• Анкор: Учебное пособие по экологии
• Дата: 15.12.2022
• Размер: 1.42 Mb.
• Имя файла: методичка Экология водного бассейна.doc
• Тип: Методические указания; #847105
• страница: 20 из 28

I.2.3 Оценка изменения годового стока реки в результате антропогенной

деятельности на водосборной площади
Величина изменения годового стока определяется для условий:

• 
  расчетная обеспеченность лет по стоку 95 и 75% ,
  
• 
  лесная зона,
  
• 
  средняя глубина залегания грунтовых вод на сельскохозяйственных угодьях (для которых определяется изменение речного стока) составляет Н=5м,
  
• 
  почвы супесчаные, уклон водосборной площади в пределах сельскохозяйственных угодий составляет I=4.3 ⁰/₀₀,
  
• 
  относительная площадь сельскохозяйственных угодий (распаханность) составляет fn =0.70.
  

W=(0.002*Oc*H^O.52*((2.5/(H+1)^0.45)-0.06))*Kwp*K’w*K”w*fn-

- ((S+x)*(0.0144*I^0.54+0.02)/(0.1*I+l)^0.56 ) * К ур *K'y*K"y*Kxy *fn, мм

W_95%=(0.002*635*500^O.52*((2.5/(500+1)^0.45)-0.06))*0.6*0.93*1.2*0.70-

- ((160+48)*(0.0144*4.3^0.54+0.02)/(0.1*4.3+l)^{0 56}) * 1.4 *0.8*2*0.9 *0.70 = -10.96 мм

W_75%=(0.002*635*500^O.52*((2.5/(500+1)^0.45)-0.06))*0.7*0.93*1.2*0.70-

- ((160+48)*(0.0144*4.3^0.54+0.02)/(0.1*4.3+l)^0.56) * 1.2 *0.8*2*0.9 *0.70 = - 8.94 мм

K’w= 0.65*Н^0.22 = 0.65*5^0.22 = 0.93 Х=0.3*S = 0.3*160 = 48 мм

Величина изменения объемов годового стока для засушливого и острозасушливого года превышает -10 мм. Знак минус говорит об уменьшении величины стока. В процентном отношении, соответственно: 9 и 7%:

w_95% = W_95%*Fс/х/(10*Wp^95%) = 10.96* 5747 /(10*829)= 7.60 %

w_75% = W_75%*Fс/х/(10*Wp^75%) = 8.94* 5747 /(10*1036) = 4.96%

Fс/х = 0.70*8210 = 5747 км²

Изменение величины стока следует учитывать при составлении водохозяйственных балансов для года 95% обеспеченности, путем умножения величины годового стока коэффициент:

100-w_95% /100 =0.92

В табл. I.5 приведено внутригодовое изменение объемов речного стока с учетом влияния антропогенной деятельности на водосборной площади.

Табл.I.5

Внутригодовое изменение объемов речного стока с учетом влияния антропогенной деятельности на водосборной площади, млн. м³

Р,%	Месяцы												Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
95	17.3	16.4	135.6	367.6	56.4	29.1	24.6	21.8	20	20	22.8	22.8	754.4

I.2.4 Проверка условий затопления земель

В нижнем течении реки во время весеннего половодья происходит затопление земель. В пределы зоны затопления попадает сельский поселок, находящийся в створе 2-2 (см. схему I.4), находящийся на расстоянии 50км от устья. В данном створе у реки широкая пойма. Уклон поверхности поймы равен: Iп =0.0043. Средняя глубина русла реки hрусл = 5м. Средняя ширина русла b=30м.



Рис.I.4 Расчетная схема русла реки и пойменного участка в пределах

зоны затопления.
Для построения зависимости расходов воды от глубины используется формула Шези, которая записывается для двух участков: речного русла (прямоугольного сечения) и пойменного участка (трапециидальной формы): Q = Qр + Qп.

Речное русло: Qр = wр*Rр^0.2* /n =283м³/с

wр= bр*hр=150м² Rр= wр/(2*hр+bр)=3.75м n=0.025

Пойменный участок:: Qп = wп*Rп^0.2* /n

wп = (bр +hп/Iп)*hп Rп = wп/(bр+2*(hп² + hп² / Iп²) )

Ширина затапливаемого пойменного участка для одного берега реки составит:

bп = bр + 2*hп/Iп

На рис. I.5 представлена зависимость ширины затапливаемого участка поймы bп от глубины воды на пойме hп.



Рис. I.5 Зависимость ширины затапливаемого участка поймы bп

от глубины воды на пойме hп.



Рис.I.6 Зависимость расходов воды в реке от глубины.

Используя данный график, определяется допустимая глубина воды в реке. hдоп.=hп+hр=0.6+5=5.6 м с учетом допустимого затопления поймы в пределах участка Lсп =300м от реки (hп=0.6 м см. рис I.5). При этом допустимый расход воды равен Qдоп =320 м³/с (см. рис.I.6)..

Расчетный расход воды в реке во время весеннего половодья рассчитывается по формуле.

*Кр%= *2.32=1928 м³/с
где hcp =90мм - среднемноголетний слой стока половодья;

F2 =(256-50)*8210/256 = 6606 км² - площадь водосбора подвешенная к створу 2-2, км²;

Ko = 0.006 - коэффициент дружности половодья;

N=0.17 - коэффициент учитывающий изменение модуля весеннего стока в зависимости от площади водосбора (а = Iр/Iт  0.5 - параметр, учитывающий тип рельефа. Iт=25/ = 0.308). 1 - коэффициент, учитывающий влияние озер на сток половодья:

1 = 1/(1+ С*fоз)=1/(1+0.3*0.01)1

С = 0.2 (если hcp  100мм) и С=0.4 (если hcp20 мм);

 2 - коэффициент, учитывающий влияние лесов и болот на сток половодья:

 2 = 1 - 0.8 * lg (0.05 * fл + 0.1 * fб + 1) = 1 - 0.8 * lg (0.05 * 8 + 0.1 * 0.0 + 1)=0.98

• 
  =1.06 - коэффициент, учитывающий несоответствие статистических параметров слоя стока и максимальных расходов, для обеспеченности 0.5%,
  

Кр% - коэффициент перехода к слою стока половодья обеспеченностью Р%, К _р=0.5% = 2.32 (при коэффициенте вариации слоя стока половодья С ^полv=0.4 и С ^полs =2*С ^полv).

Максимальный уровень воды в реке составит hmax =7.6 м (рис. I.6). Продолжительность половодья рассчитывается по формуле:

tп = 38.7 * hp%/(1000*qp%) = 38.7 * 209/(1000*0.292)=30сут

где hp% - слой стока половодья расчетной обеспеченности, мм; qp% - модуль стока половодья расчетной обеспеченности, м³/с*км².

hp% = hср *Кр%=90*2.32=209 мм

qp% = =0.292 м³/с*км²

Продолжительность подъема половодья tп=10сут и спада половодья tс = 20сут