Водостопански проблеми


Категория на документа: География



Когато речния отток в количественото му изражение е представен като обем(водна маса) за интервал по-голям от 1 секунда, най-често като синоними се използват отток, водна маса, воден обем за съответен интервал.
Водните количества, които се свързват асоциативно с водните ресурси са обикновено многогодишни, годишни, сезонни и месечни водни количетва(отток).
В рамките на 1 година речният отток се изменя циклично според сезоните. И най-често един хидроложки годишен цикъл се ограничава от края на най-силно изразеното лятно маловодие т.е. така наречената и въведена у нас хидроложка година(от 1 ноември до 31 октомври следващата година).
При разработване на водостопанските планове в генералните схеми за удобство като основна годишна, временна еденица се използва календарната година(януари-декември).
При положение, че за водостопанските анализи и изчисления се изискват хронологични редове от средномесечни водни количества. Представянето на годишния отток в календарната година не се отразява съществено, ако той не е разглеждан в аспекта на хидроложката година.

Представителност на хидроложките редове за естествения отток (методически подходи и общи оценки)

Тъй като системните измервания на водните количества за цялата страна в опорната хидрометрична мрежа от станции започват от 1935-1936г. с редове от месечни и годишни стойности на водните количества се разполага само за 123 пункта, които през 1950г. нарастват до 265, през 1973г. до 289, през 1989г. до 256, а към 2000г.те са 209.
Преди 1935г. се разполага с данни само за водните стоежи с начална дата 1909г. и те са:
-р.Марица-Пловдив,Харманли,Свиленград
-р.Чепеларска-Асеновград
-някои северобългарски реки(Янтра, Искър)
Възможно най-дългите хидроложки редове представляват научен и практически интерес и по-специално за оценка на представителността на по-късите редове според съвременните схващания в областта на хидрометеорологията и във връзка с предполагаемото нарушение на стационарността в естествените хидросферни и атмосферни процеси, в следствие на замърсяване на атмосферата с парникови газове и антропогенното усилване на парниковия ефект. Дългите редове от данни не са за препоръчване като основа на оценките за бъдещото развитие на процесите в по-едър план.
Като климатични оценки, поради наличието на едностранна тенденция в развитието на хидроатмосферните процеси през последното столетие се очертава изразено глобално затопляне на нашата планета. За това е необходимо редовете, които са съставени(композирани) за периода от 1935г. до 2000г. се налага те да бъдат фрагментно анализирани т.е. да се установят вътрешноредови изразени тенденции за съответни времеви интервали. Така също е необходимо да се анализират и установят тенденциите на изменение за серия от последните календарни години (тренд за периода особено след 1970 до 2000г.)
тренд-тенденция на изменение
Освен това е нужно да се направи съпоставка на установения редови тренд за целия период с тези изчисления за съответните времеви интервали. Тази съпоставка дава основание за получаване на водостопански баланси за съответните поречия(водостопански области) за цялата страна.

В условията на установеното глобално затопляне на планетата, формираните хидроложки редове не могат да бъдат представителни с цел тяхното използване при определяне(прогнозиране) на бъдещото състояние на водните ресурси. Ето защо за тази цел (прогнозиране на бъдещото им състояние) се разработват съвременни сценарии, съобразени с климатичните колебания. Те могат да бъдат:
-песимистични
-оптимистични
-с нормално развитие на тенденцията.

По настоящем има сериозни опасения за продължаване и усалване на установените тенденции в следствие на парниковия ефект и предполагаемото нарастване на съдържанието на парниковите газове(СО2) минимално до два пъти до първата третина или средата на ХХІ век.
От друга страна някои учени считат и то не без сериозни основания, че досегашното глобално затопляне има преди всичко извънземен космически произход, което е следствие преди всичко от нарастналата слънчева активност. Трябва да се отбележи, че след 1975г. индексите на слънчева активност(числото на Волф) нарастват значително и стойностите им са ненаблюдавани до сега във вековната хронология на тези наблюдения.
Потвърждение на това са установените екстремови на 11 годишните слънчеви цикли.
Има вероятност слънчевата активност в последствие да намали своето проявление, което ще доведе до промяна на знака в установените тенденции(трендове). За съжаление до сега не са изяснени механизмите на тези въздействия, като съществуват и хипотези в това отношение, които са непълни и неиздаржани по отношение на това, за да могат да се използват като потвърждение на постановлените състояния.
При изложените неопределености в Световната метеорологична организация(WMO) се наложило становището, че периодите за климатични оценки, представителни за бъдещето не трябва да надвишават 30год. Именно поради това като последен препоръчван в това отнашение “климатичен” период е 1961-1990г. Този период е използван от изследователите като базистен за климатични и хидроложки оценки на нашата страна и при разработване и съставяне на естествените редове от месечните и годишните стойности за речния отток.
Освен това като се вземат в предвид развитието на хидропроцесите в България и по-специално голямото засушаване през периода 1992-1995г. и последното повишаване и нормализиране на водността, редовете за всички пенктове са разработени за еквидистантни периоди т.е. имат еднаква дължина, считано от 1935г.
Включването на екстреми на засушиви години и такива периоди ще даде по-голяма сигурност относно проектните оценки на водостопанските баланси “приток-потребление” за бъдещето.
Независимо от изложените постановки е направена оценка на представителността на двата периода 1961-1990г. и 1961-1998г. разделно: общо за страната по крупни водосборни басейни-отточни области (Дунавски, Черноморски, Егейски) и за отделни по-малки басейни по подходяща методика.
Въз оснава на детайлни изработки е установено, че при препоръчвания 30 годишен базов период 1961-1990г. е представителен за по-голямата част от страната, но за Черноморския басейн се оказва представителен периода 1967-1996г. , следователно периода 1961-1998г. съдържа в себе си по-къси климатично представителни 30 годишни редове.

Методика за възстановяване и генериране на редовете за естествения речен отток

Естествения речен отток на страната ни е силно нарушен от антропогенната дейност, която интензивно се развива – 1 период около 20 години: от средата на 50-те до средата на 70-те години на ХХ век.
Тя се изразява в строителството на множество хидротехнически обекти и съоръжения за водоснабдителни, напоителни и силодобивни цели (енергия). Това са водохващания, денивационни канали, язовири, ВЕЦ, водноснабдителни и напоителни системи и др.
За съжаление хидрометричната мрежа от станции не се развива в съответствие с настъпилите промени и не се поддържа в добро състояние. В този смисъл тя не може да дава точна информация за настъпилите изменения, в режима на речния отток в условията на експлоатация на водните ресурси. Националната опорна хидроложка мрежа, създадена с основна цел да изясни режима на естествения повърхностен и подземен отток не е вече в състояние да дава пълна оценка за колебанията и измененията на оттока. Ведомствените мрежи се оказват непълноценни, тъй като се поставят ограничени цели-само да проследяват разпределението на водата там, където е крайно необходимо(например при водните баланси на големите язовири на страната).
След 1950-1955г. се слага началото на изграждането на хидротехническите съоръжения в България(язовири). Целта им е да регулират речните водни количества т.е. те задържат по-голяма част от водите на снеготопене през пролетта и падналите валежи от дъжд.В последствие през периода на вегетация тези води(задържани водни обеми) се разпределят рационално през периода на вегетация за селскостопански нужди. Разбира се, част от тези води се използват през цялата година за питейни нужди също.
Възстановяване на редовете за ненарушения (естествен отток) речен отток е приложено за преобладаващите налични данни от наблюдение при хидрометричните станции за периода 1961-1998г. Това е извършено, тъй като този период се характеризира с продължаващото се интензивно хидротехническо строителство на водностопанските системи и тяхната експлоатация. Динамиката на строителството и експлоатацията на системите изменя стационарността(устойчивост във времето на колебанието на дадена река около нейната норма) на комплекса от оттока формиращите фактори на природната среда т.е. нарушават се установимите се закономерности във временното и териториално разпределение и изменение на речния отток.
Възстановяването на естествените редове е възможно и се извършва по 2 главни метода с образно информационна осигуреност:
1. Чрез водностопански баланси –
При наличие на данни (информация) за водопотреблението и изобщо за антропогенния разход, или приток на вода.
2. Чрез хидрологична аналогия-
С ненарушени редове, главно за оттока и в някои случаи и за валежите.

В тази графика е невъзможно да се представи връзката.

В случая, ако корелационната зависимост между ХМС1(с нарушен отток) и ХМС2(с естествен отток) не удовлетворява статистическите изисквания т.е. точките са разпръснати значително в корелационното поле, то ние не сме в състояние да използваме за нашите цели. Тогава ние прибягваме до построяване на зависимост между ХМС1 и ХМС3. Ако се установи, че точките се подреждат в едно тясно корелационно поле, то ние имаме право да изчислим степента на тази корелационна връзка. Ако коефициента на корелация(r) r >> 0,75 следователно ние сме изпълнили това условие и може да използваме зависимостта за удължаване на оттока в ХМС1 като естествен-след 1955г.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Водостопански проблеми 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.