Расчленение гидрографа по видам питания (по Куделину Б.И.)
Первоначально производят разделение гидрографа на поверхностную и подземную части. Характер подземного питания различается в зависимости от свойств водоносного горизонта.
Водоносные горизонты, не имеющие гидравлической связи с рекой, обладают режимом и фазами стока, близкими к режиму поверхностного стока. Различие состоит в том, что пик подземного стока несколько запаздывает по сравнению с пиком половодья и выражен не столь резко.
Режим питания реки из водоносного горизонта, гидравлически связанного с рекой, почти противоположен предыдущему: во время половодья подземное питание резко уменьшается и может стать отрицательным. В случае же, когда река основное питание получает из горизонта, имеющего временную связь с рекой, режим подземного питания смешанный: при низких уровнях воды в реке он соответствует режиму водоносных горизонтов первой категории, а при высоких — второй. В каждом случае расчленение производится по-разному.
В реальных условиях могут встретиться случаи смешанного питания из нескольких горизонтов, в том числе и артезианское питание. Задача осложняется еще и тем, что в больших бассейнах весенний максимум стока в верховьях наступает раньше, чем в нижнем течении. Следовательно, может иметь место несовпадение фаз взаимодействия грунтовых вод с рекой в разных частях бассейна.
Куделин Борис Иванович (1910 – 1972)
1 — грунтовые воды, гидравлически не связанные с рекой;
2 — грунтовые воды, связанные с рекой;
3 — смешанное грунтовое питание;
4 — смешанное грунтовое плюс артезианское питание
Поляков принимал, что с начала весеннего половодья под влиянием нарастания гидростатического давления речной воды подземное питание уменьшается и достигает нуля в период максимума половодья. С падением уровня в реке оно снова возобновляется и достигает наибольшей величины в конце половодья. После этого оно постепенно истощается в течение летней межени. В отличие от схемы Куделина Поляков на спаде половодья выделил некоторый объем стока, названный им отдачей поймы, а весь подземный сток разделил на глубоководное и верховое подземное питание. Они разделяются горизонтальной прямой, проведенной на уровне наименьшего предполоводного расхода воды.
Для больших бассейнов эта схема будет давать неточные результаты, так как она не учитывает разновременности прохождения половодья в разных его частях, вследствие чего в замыкающем створе даже во время пика половодья могут транзитом проноситься подземные воды из верховий.
Поляков Борис Владимирович (1894 – 1948)
Одновременно производится отделение снегового, ледникового и дождевого стока.
Срезка дождевого питания делается с помощью графиков суточного хода температуры и осадков в бассейне, которые совмещаются на гидрографе. Полученный таким путем комплексный график удобен для анализа.
При смешанном подземном питании разделение гидрографа производится в несколько приемов. Сначала выделяется приток из горизонтов, не связанных с рекой, затем выделяется поступление из гидравлически связанных с рекой горизонтов и, наконец, поступление артезианских вод. Полный подземный сток находится как сумма отдельных видов питания.
Задача выделения подземного питания сильно затрудняется при значительном озерном регулировании реки. В этом случае предварительно необходимо восстановить гидрограф таким, каким он был бы при отсутствии озерного регулирования, а затем уже производить его расчленение описанными выше способами.
После того как тем или иным путем гидрограф разделен на снеговую, дождевую, ледниковую и подземную составляющие, определение соответствующих им объемов стока производится планиметрированием выделенных площадей гидрографа.
Гидрохимический способ определения подземного питания
V1 = V * (с ‒ с2) / (с1 ‒ с2),
где V ‒ объем общего водного стока за время t; с ‒ средняя концентрация характерного компонента минерализации речной воды; с1 ‒ концентрация этого компонента в подземных водах, питающих реку; с2 ‒ концентрация того же компонента в поверхностных (снеговых, дождевых) водах, формирующих половодье и паводки.
В качестве характерного компонента минерализации принимается тог элемент, который присутствует как в поверхностной, так и в подземной воде в измеримых, но разных концентрациях. Практически величина с1 находится в результате химического анализа воды в самую низкую межень (зимой), а с2 — из анализа, талых или дождевых вод в ручейковой сети.
Далее по разности величин V и V1 находится и объем поверхностного стока.
Метод применим в случае отсутствия искусственного загрязнения реки сбросными водами.
Воейков Александр Иванович предложил Климатическую классификацию рек.
Воейков Александр Иванович (1842 – 1916)
Львович Марк Исаакович развил и количественно интерпретировал классификацию Воейкова.
Львович Марк Исаакович (1906 – 1998)
