Основні характеристики клімату Закарпатської області

Основні характеристики клімату Закарпатської області

3. Водний режим річки

3.1 Загальна характеристика водного режиму і живлення річки

Закарпатська область відноситься до найбільш паводконебезпечних регіонів України. Дощові і снігово – дощові паводки відрізняються частотою, інтенсивністю і одночасним обхватом великих площ. Паводки різної висоти на річках Закарпаття формуються в середньому 6 – 8 раз на рік в любу пору року, а їх висота та небезпека залежать від інтенсивності і періоду опадів, їх кількості, а взимку від снігових запасів та інтенсивності адвекції тепла.

Для гідрологічного режиму р. Уж характерні різкі коливання рівнів води, змінність стоку, нестійкість льодових утворень. Основна роль (50-60%) у формуванні стоку річки належить дощовим водам, а сніговим лише 10 – 15%.

Рівневий режим р. Уж характеризується чергуванням паводків на протязі всього року. На протязі року формуються в середньому 10 – 14 паводків довжиною 5 – 8 днів. Найменша довжина паводків 2 дня, найбільша 18 днів. На р. Уж часті високі зимні паводки, їх повторюваність приблизно 1 раз на 10 років (грудень 1957р, лютий 1968р, січень 1979р, листопад 1998р). Максимальна амплітуда підйому рівня води під час зимових паводків, по даним спостережень гідрологічного поста в м. Ужгороді, складає 3 – 4 м.

Середня багаторічна річна витрата р. Уж в місті Ужгород складає 29,0 м.куб./с. В окремі роки вона може коливатися в межах 11.6 – 46.0м.куб./с. Максимальна витрата води складає 1680 м.куб./с. (14 грудня 1957 р.), мінімальна 0.50 (24 жовтня 1947 р.).

Характер внутрішньорічного розподілу стоку пов'язаний з фізико – географічними умовами території. Близько 70% річного стоку приходиться на зимній (грудень - лютий) і весняний (березень - травень) сезони і лише 30% приходиться на літній (червень - серпень) і осінній (вересень - листопад) сезони.

Характерною паводковою особливістю низинного району р. Уж є те, що затоплення більш тривалі, ніж в інших районах області, що пов’язані з рівнинною територією.

В перед гірських районах області відмічається недовготривалий розвиток паводків, підйоми рівнів води досягають 1.5 – 2.5 м за 4 – 6 годин. Одночасно відмічається швидкий скид паводкових вод з гірських протоків річки. Зі збільшенням висоти кількість опадів стрімко зростає. Так, під час проходження сильних ливнів 100 – 170 мм., паводок формується дуже швидко і охоплює весь басейн.

Основними фазами водного режиму р. Уж є: весняне водопілля, літні паводки, літньо – осіння межень, зимній період. Тип річки по характеру водного режиму – паводковий.

Таблиця 3.1 Середньомісячні і середньорічні витрати води р. Уж – м. Ужгород за період 1992 – 2006 рр.

3.2 Характеристика водного режиму за типовому гідрографом

3.2.1 Весняний паводок

В кінці зими на початку весни танення снігу є значною складовою у формуванні весняного водопілля.

Весняне водопілля в чистому вигляді спостерігається рідко. Сток формується за рахунок танення снігу з одночасним випадінням дощів. Максимальна амплітуда підйому рівня води складає 2.0 – 3.5 м (березень - травень).

В березні місяці 2001 року на р. Уж, як і на всіх річках Закарпатської області пройшов снігово – дощовий паводок. Основними гідрометеорологічними умовами формування цього паводку були: дуже сильні, тривалі, інтенсивні дощі 3 – 5 березня, які в басейні р Уж складали 44 – 95 мм; інтенсивна адвекція тепла, яка разом з опадами, склала дуже інтенсивні умови танення снігу, яке добавило ще 20 – 40 мм води до загальної кількості опадів; водність річки перед паводком досягла середніх багаторічних значень.

Підвищення рівня почалось ввечері 3 – вночі 4 березня. На 08 годину ранку 4 березня добові амплітуди підйомів рівнів води складали на р. Уж 0.4 – 2.44 м над перед паводковим. На протязі дня 4 березня сформувались перші максимуми з загальними підйомами на р. Уж – на 0.5 – 3.01 м. Загальні підйоми на р. Уж складали 1.40 – 3.39 м. З 6 березня почався спад рівнів води. Максимальний рівень на р. Уж біля м. Ужгород був 207 м, трохи нижчий від історичного максимуму.

Підйом рівня води супроводжувався значним затопленням заплав, перевищенням небезпечних рівнів затоплення.

3.2.2 Літньо – осінній сезон.

В літньо – осінній сезон спостерігаються багато чисельні дощові паводки, тривалість яких в нижній течії складає 5 – 17 днів. В нижній течії річки максимальні витрати дощових паводків значно нижчі максимальних витрат від талих вод; відношення максимальної витрати дощових паводків до максимальної витрати весняного водопілля складає всього 0.7. Найбільш часто повторюються паводки амплітудою 2.0 – 2.5 м. З усіх літніх паводків самим високим (3.75 м) в м. Ужгород був серпневий паводок 1980 року. Паводок охопив басейн р. Уж, сформувався значними опадами і проходив двома хвилями. Кількість опадів за паводок 21 – 27 липня складала 49 – 261 мм. Паводок сформувався в умовах достатньої напередодні вологості поверхні водозбору, на фоні високої водності. Літня межень не тривала і спостерігається в основному між паводками. Живлення річок в цей період відбувається за рахунок ґрунтових вод. Найнижчий річний рівень – 189 см на водомірному пості зареєстрований 13 серпня 2003 року.

3.2.3 Зимній сезон

Цей сезон характеризується багатократною зміною атмосферних процесів, визначаючих погодні умови. Зима характерна чергуванням теплих і холодних періодів. Переважає тепла погода з великою кількістю опадів, або їх дефіцитом. Для зими характерні часті відлиги, коли сніговий покров повністю сходить, або значно зменшується. Зачасту високі паводки формуються в холодний період року: грудень 1947 р, січень 1948 р, грудень 1957 р. Грудневий паводок сформувався в результаті різкого потепління, яке супроводжувалось інтенсивними дощами ливневого характеру. Найбільший підйом рівня на р. Уж біля Ужгорода спостерігався на 4,75 м. Зимня межень нетривала. Льодостав нестійкий, окремі ділянки річки замерзають на протязі всієї зими, в теплі зими льодоставу на річці не буває, в суворі зими річка покривається льодовим покровом; середня товща льоду 20 – 25 см, максимальна 81 см (зима 1963 – 1964 рр. смт. В. Березний). Найбільш часто утворюються сало, за береги, шуга, інколи на річці утворюється донний лід. Середні строки їх появи – друга половина грудня. Весняний льодохід продовжується від 1 до 8 днів, інколи два тижні, утворюються затори льоду на крутих поворотах річки. Льодохід може відмічатись декілька раз в будь – якому зимовому місяці в основному за рахунок транзитного льоду з верхів’я річки.

Таблиця 3.2 Витрати води та дати характерних точок гідрографів окремих років р. Уж – м. Ужгород за період 1992 – 2006 років.

Таблиця 3.2.1

Таблиця 3.2.2

Таблиця 3.2.3

Примітка Q* та Д* - відповідно витрата (м.куб./с.) та дата

3.3 Комплексна оцінка складових живлення

3.3.1 Комплексні графіки гідрометеорологічних спостережень

Для вибору характерних по водності років складається таблиця середньомісячних і середніх за рік витрат води р. Уж – м. Ужгород (табл. 3.1) за п’ятнадцятирічний період.

За багатоводний рік приймається рік з найбільшою середньою витратою за рік. В даному випадку це 1998 рік. За маловодний приймається рік з найменшою середньою витратою за рік – 2003 рік. Середнім по водності приймаємо – 1995 рік.

Для побудови комплексних графіків використовуємо такі дані: температура повітря за 08 год., опади, середня температура води за добу, рівні води, середньодобові витрати води, товщу льоду і висоту снігу на ньому, фази льодового режиму. Льодові явища наносимо за допомогою умовних позначень.

Вплив основних фізико – географічних чинників на водний режим річки можна встановити, порівнюючи хід стоку з ходом основних метеоелементів.

Зимовий період 1995 р. характеризується переважно негативними температурами повітря, які досягали - 15ºС у січні. Стік змінюється незначно і формується виключно підземними водами. У кінці року початок зимового періоду збігається зі сталим переходом температури повітря через 0ºС до негативних відміток і, як наслідок, виникнення льодових явищ у вигляді за берегів та шуги. Коливання температури близько 0ºС заважає утворенню стійкого льодоставу. Сніготанення під час відлиги призводить до підвищення рівня (витрат) води у річці. Початок весняної повені збігається зі сталим переходом температури повітря через 0ºС до позитивних значень. Витрати води різко збільшується внаслідок танення снігозапасів, накопичених на водозборі у зимовий період, що призводить до скресання річки. Рідкі опади у цей час практично не впливають на хід стоку.

Літньо-осінній період характеризується чередуванням низьким (меженним) стоком та невисоких паводків. Опади, що випадають у літній період, практично не утворюють значних паводків через поширення на водозборі піщаних та глинисто-піщаних ґрунтів, які добре поглинають вологу, за виключенням деяких років. Внаслідок чого відбувається накопичення запасів підземних вод. В осінній період опади відбуваються менші за величиною, ніж влітку, та формують порівняно невисокий та недовго тривалий паводок. У цей період річка живиться за рахунок підземних і дощових вод.

Аналіз комплексного графіка показує, що у водному режимі р.Уж – м. Ужгород за 1995 р. виділяються такі основні фази: зимово - весняна повінь, літньо-осіння межень, літній, осінній і зимовий паводки.

Зимово - весняна повінь, що є основною фазою водного режиму, формується за рахунок танення снігу. Тривалість повені дорівнює три з половиною місяці, що зумовлено здебільш кліматичними особливостями цього регіону. Повінь починається при витраті 10.9 м³/с у третій декаді січня. Повінь проходила декількома хвилями, спостерігалось три найвищі піки: перший пік- максимальна витрата спостерігалась 146 м³/с (28.01), другий пік – максимальна витрата спостерігалась 408 м³/с (25.02), третій пік – максимальна витрата спостерігалась 260 м³/с. Повінь закінчується 25/05 при витраті 16.5 м³/с.

Літній паводок сформувався за рахунок дощів ливневого характеру, 04.07 випало найбільше опадів – 50 мм. Паводок розпочався 22.06 при витраті 9.66 і закінчився 14.07 при витраті 9.32, пік спостерігався 05.07 з максимальною витратою 93 м³/с.

Літня межень на р. Уж тривала 31 добу з 25.07 по 26.08, найменша витрата спостерігалась 25.08 - 3.21 м³/с.

Осінній паводок сформований дощовими опадами розпочався 02.09 з витрати 4.3 м³/с. Максимальна витрата спостерігалась 06.09 і склала 57 м³/с. Паводок закінчується 16.09 при витраті 6.5 м³/с.

Осіння межень тривала з 13.10 по 02.11, найменша витрата спостерігалась 25.10 – 3.80 м³/с.

Осінньо-зимовий паводок сформувався за рахунок різкого потепління, що призвело до сніготанення, а також за рахунок опадів.

Розпочався паводок 15.11 при витраті 12,8 м3/с. Спостерігалось дві хвилі паводку, перший пік спостерігався 17.11 при витраті 391 м3/с, другий пік – 26.12 при витраті 206 м3/с. Паводок закінчився 7.01.1996 р. при витраті 15.2 м3/с.

Льодостав на р.Уж - м.Ужгород спостерігався з 15.01 по 24.01. З переходом температури через 0ºС до позитивних значень почався процес руйнування льоду.

Найменша зимня меженна витрата спостерігалась 17.12 – 3.21 м3/с.

Кількісна оцінка джерел у загальному стоці річки здійснюється розчленуванням гідрографу за методом зрізки.

3.3.2 Розчленування гідрографа по характерним по водності рокам.

Відрізняють такі фази режиму:

1) водопілля;

2) паводки;

3) межень.

Водопілля характеризується найбільшою в році водністю, високим і довгим підйомом рівня. Головне джерело живлення: на рівнинних річках – сніготанення, на високогірних – таненням снігу і льодовиків. Танення снігу на водозборах рівнинних рік обумовлює виникнення весняного водопілля, танення високогірних снігів, а також випадіння дощів утворюють водопілля весняно – літнього і літнього типу.

Паводки – швидкий і порівняно короткочасний підйом рівня води в річці. Виникають в результаті випадіння дощів, ливнів і сніготанення.

Межень – фаза водного режиму річки, характеризується затяжними (сезонним) стоянням низьких рівнів і витрат води в річці в наслідок сильного зменшення, або припинення поверхневого стоку; в цей період річка живиться в основному за рахунок притоку ґрунтових вод. Загальне представлення про зміну на протязі року водного режиму дають графіки коливання витрат води. Кількісна оцінка долі різних джерел живлення в загальному балансі стоку досліджуваної річки проводиться шляхом розчленування гідрографів. Розчленування гідрографів по джерелам живлення проводиться з врахуванням особливості режиму річки, умов надходження води від дощу, сніготанення і з підземних джерел. Виділення ґрунтового стоку проводиться прямою лінією, або плавною кривою. Так як витрати початку літньої межені(після закінчення спаду весняного водопілля), як правило, вище витрат весняного водопілля, то по цій схемі значення ґрунтового стоку декілька збільшується в період весняного водопілля. Виділення літніх паводків в цьому випадку відбувається шляхом пересічення гілки підйому і спаду паводків з лінією, яка відокремлює підземний сток від поверхневого.

3.3.3 Кількісна оцінка поверхневого і підземного живлення.

Основні характеристики річного стоку:

1) Середня річна витрата:

Q = Qi / n = 290 Формула 3.1

де Qi - витрата кожного дня, n - число днів в році;

2)модуль стоку М - кількість води, стікаючої в секунду з км² площі басейну:

М=Qср х 10³/ F л/с км² =14.7 (л/с км² ) Формула 3.2

3) об’єм стоку за рік W в м³/рік, або км²/ рік – кількість води, що стікає за рік:

Wр=QсрхТ=915·106 (м³) Формула 3.3

Де Т = 86400 х 365 (кількість днів в році);

4) шар стоку h в мм за рік

h=W/Fx10³ =464 мм Формула 3.4

5) Об’єм підземного стоку визначається за формулою:

Wпов=СхN,=348·106(м3) Формула 3.5

Де С – площа розрахункової клітини палетки у масштабі робочого графіка, N – кількість кліток у контурі, які на гідрографі відповідають поверхневому стоку.

6) Об’єм підземного стоку обчислюється як :

Wпід=Wр–Wпов=567х106(м3) Формула 3.6

7) Об’єм поверхневого та підземного стоку розраховується у відсотках від об’єму стоку за рік.

W ПОВ =(W ПОВ /W РІЧ ) х 100% = 62% Формула 3.7

W ПІД = 100 – 62 = 38%

Аналіз одержаних даних дозволяє зробити висновок про те, що у живленні річки переважає поверхневе живлення – снігове та дощове.

Частка поверхневого стоку від загального об’єму стоку за рік дорівнює 62%, частка підземного = 38%.

Висновок

В даній курсовій роботі на основі даних метеостанцій Ужгород, В. Березний викладені відомості про основні риси клімату Закарпатської області, вчасності басейну р. Уж (температура вологість повітря, опади, сніговий покров). По даним гідрологічних щорічників "Ресурси поверхневих вод" викладені гідрографічні особливості головної річки – р. Уж і її основних протоків. Надається таблиця основних гідрографічних характеристик, гідрографічна схема річки. Також на основі матеріалів гідрологічних постів надається загальна характеристика водного режиму р. Уж. По характерним по водності рокам будуються комплексні графіки р. Уж – м. Ужгород.

Дані гідрометеорологічних спостережень використовують в сільському господарстві, в плануванні і побудуванні дамб і т.д.

Особливо велике значення гідрологія відіграє в гідротехнічному будівництві і при побудові мостів, водосховищ і каналів.

Список використаної літератури

1 Ресурсы поверхностных вод СССР Т.6 Вып. 1. Западная Украина и Молдавия. Гидрометеоиздат, 1969.

2 Ресурсы поверхностных вод СССР Т.6 Вып. 1. Западная Украина и Молдавия. Гидрометеоиздат, 1978.

3 Климат Ужгорода. Гидрометеоиздат 1991.

4 Агроклиматический справочник по Закарпатской области. Киев, 1960

5 Украинские Карпаты. Киев. Наукова думка. 1988.

6 Государственный водный кадастр 1991 г. Т. II Вып. I. Киев, 1992.

7 Тепловой и водный режим Украинских Карпат. Гидрометеоиздат, 1985.

8 А.И. Чоботарев. Общая гидрология. Гидрометеоиздат, 1975.

Страницы: 1, 2, 3