Речной сток. Тема 7

Составляющие речного стока:
Сток воды (водный сток)
Сток наносов (твердый сток)
Сток растворенных веществ (ионный сток)
Сток теплоты (тепловой сток)
Сток в широком смысле – это главный элемент материкового звена глобального круговорота вещества и энергии
Из перечисленных четырех составляющих речного стока главнейшая – сток воды, без которого невозможны и другие виды стока.
Сток воды – процесс, определяющий все другие виды перемещения вещества и энергии в речных системах, их движущая сила

Модель расхода потока жидкости
Количественные характеристики стока воды:
1. Расход воды, т. е. объем воды, протекающей через поперечное сечение потока в единицу времени (Q, м3/с)

Кривые расходов воды

Гидрограф по посту р. Лобва – р.п. Лобва (F=2940 км2) за средний по водности 1990 г.

Расходы воды реки подвержены непрерывным изменениям.
В гидрологии рек существуют два основных подхода при анализе их изменений.
При первом – генетическом – анализируют причины изменения стока, выявляют связь колебаний стока с определяющими, в основном климатическими факторами.
При втором – вероятностном – оценивают вероятность наступления на данной реке тех или иных расходов воды: чем больше отличается расход воды реки в данный момент в большую или меньшую сторону от некоторой средней величины («нормы»), тем меньше вероятность такого явления.
В гидрологии разработана целая система специальных методов статистической и вероятностной оценки колебаний речного стока при наличии, недостатке и отсутствии данных наблюдений. Такие расчеты оказываются необходимыми при проектировании и строительстве различных гидротехнических сооружений на реках.

Средний расход воды за какой-либо интервал времени Δt
где Qi – средние суточные расходы воды (за декаду, месяц, сезон, год, ряд лет); n – число суток в рассматриваемом интервале времени.
Средний многолетний расход воды или норма стока
где Qi – средние годовые расходы воды; N – число лет

2. Объем стока воды – это объем воды, прошедшей через данное поперечное сечение речного потока за какой-либо интервал времени
где Δt - интервал времени в году - 31,5⋅106 сек; W— объем стока, м3; — средний расход воды за интервал времени Δt (Q в м3/с, Δt в с).
W = Q⋅31,5⋅106
W =Q⋅31,5⋅10-3
[м3]
[км3]

3. Слой стока — это количество воды, стекающее с водосбора за какой-либо интервал времени, равное толщине слоя, равномерно распределенного по площади водосбора и выраженного в миллиметрах
где у в мм, F в км2

Принятое количество секунд в году (31,5⋅106) вполне достаточная с точки зрения точности величина для многих гидрологических вычислений. Но в тех случаях, когда требуется большая точность, надо учитывать, что в обычном году 31,54⋅10^6 с, в високосном – 31,62-10^6 с, в «среднем» — 31,56-10^6 с. Точно так же полезно помнить, что в январе, марте, мае, июле, августе, октябре, декабре 2,68⋅10^6 с, в апреле, июне, сентябре, ноябре 2,59-10^6 с, в феврале в обычный год 2,42⋅10^6 с, в високосный – 2,51-10^6 с, а в сутках 8,64⋅10^4 с

4. Модуль стока воды – это количество воды, стекающее с единицы площади водосбора в единицу времени. Модуль стока воды обозначают через М, л/(с⋅км2)
где Q — любой расход воды (как мгновенный, например максимальный, так и средний за интервал времени Δt)

5. Коэффициент стока — отношение величины (объема или слоя) стока к количеству выпавших на площадь водосбора атмосферных осадков, обусловивших возникновение этого стока
где у и х в мм, Y и X в м3 или км3

На территории РФ формируется около 10% мирового речного стока. В общем объеме водных ресурсов страны доля годового речного стока составляет 55%, из которых около 90% приходится на водосборные бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов
Внутригодовое распределение стока рек по некоторым регионам России