Гидрологическая характеристика реки Иртыш
Река Иртыш имеет врезанную и хорошо сформированную долину (врез от 45-50 м на юге до 80 м на севере Омской области), в пределах которой выделяются четыре надпойменных и пойменная террасы. Отметка уреза воды над уровнем моря на южной границе области составляет 81 м, у г. Омска – 68 м, а на севере, возле п. Малая Бича – 41 м над уровнем моря.
От Семипалатинска до Омска Иртыш протекает в степной зоне по долине шириной от 5 до 19 км, которая при подходе к Омску суживается до 2 км. Пойма представляет собой заливные луга, с протоками, старицами и мелкими озерами. Коренной правый берег (9-25 м) повсеместно более высокий, чем левый. Русло реки слабо извилистое, средний коэффициент извилистости 1,23. Среднее падение 7 см/км. Для русла характерна многорукавность, острова низкие, покрыты зарослями мелкого кустарника. Ширина русла увеличивается по мере приближения к Омску от 0,2 до 0,9 км. Глубины на плесах 3–6 м, на перекатах даже в самые маловодные годы – не менее 1 м. Скорость течения при высоких уровнях 4,5-5,1 км/ч, в межень – 3,0-3,5 км/ч. Грунты русла песчаные, местами глинистые.
После впадения р. Оми Иртыш становится более мощным, характер долины и русла резко изменяется. Долина реки справа на значительном протяжении ограничивается высоким коренным берегом (Прииртышский увал, далее Тобольский материк) высотой 20-60 м, который то подходит к самой реке, то удаляется на несколько километров. Высокие яры, подступающие к Иртышу, изрезаны глубокими логами, оврагами, балками длиной до нескольких километров.
С левой стороны долина, постепенно повышаясь, сливается с равниной. Ширина поймы достигает 6-8 км. Русло реки слабо извилистое. Коэффициент извилистости 2,5, среднее падение 4,1 см/км. Ширина русла от Омска до Тары составляет 0,8 км, от Тары до Тобольска 0,3–0,9 км. Средняя скорость течения от Омска до Тобольска колеблется от 2,5 км/ч в межень до 4,1 км/ч в половодье. Грунт ложа преимущественно песчаный, местами глинистый. Глубина на плесах доходит до 6-15 м. Глубины на перекатах в межень не падают ниже 2 м, за исключением Захламинских, Харинских и Николаевских перекатов, где в маловодные годы они снижаются до 1,4 – 1,7 м.
Весной наблюдается ледоход продолжительностью 4-7 дней, на крутых поворотах и в местах разветвления русла на рукава образуются заторы. Половодье обычно начинается в первой половине апреля, заканчивается в конце июля (в районе г. Омска) – конце августа (с. Усть-Ишим). Максимум половодья отмечается во второй половине мая, после очищения реки ото льда, в отдельные годы максимальные уровни наблюдаются при ледоходе. Средняя продолжительность половодья – 120-130 дней, объем стока во время половодья достигает 60-70% от годового. В весеннее половодье река часто меняет свое русло, оставляя в пойме многочисленные узкие и длинные старицы.
Период летне-осенней межени 50-70 дней. За период межени проходит один – два, иногда четыре дождевых паводка, в отдельные годы паводки отсутствуют.
Годовая амплитуда колебаний уровней воды на реке увеличивается с юга на север по течению и изменяется от 3,3 м в верховьях до 6,5 м в среднем течении и 8,2 м в низовье. К наиболее паводкоопасным районам относятся правобережные притоки Иртыша в северных районах Омской области, участки в районе г. Тара, п. Черлак и пойма р. Иртыш в районе г. Омска. Водами Иртыша затапливаются пойменные земли Нововаршавского, Тарского, Тевризкого, Знаменского, Усть-Ишимского районов.
В период ледообразования по всей реке, кроме водохранилищ, происходит образование внутреннего льда и шуги. Ледоставу обычно предшествует ледоход 5-9 дней. Зимняя межень устойчивая, средней продолжительностью 140-160 дней. Режим реки в зимний период зависит от режима сброса (попуска) воды гидроузлов в верхнем течении Иртыша.
Иртыш пересекает различные природные зоны, поэтому гидрологический характер режима реки весьма разнообразен. С 1960 г. существенное влияние на режим реки оказывает каскад выше перечисленных водохранилищ. Особенно пострадала Иртышская пойма в степной и лесостепной зонах. Пойма высохла, что привело к развитию процессов засоления и заболачивания. Значительная часть ее территории сегодня принадлежит луговым почвам, исчезли пастбищные угодья, обеспечивающие кормами животноводство области.
Гидрологический режим Иртыша в районе г. Омска сильно изменился в результате активного антропогенного воздействия: безвозвратной добычи и реализации руслового песка на строительные нужды и дноуглубительных работ на перекатах. Это привело к интенсивному снижению отметок уровней воды и дна реки в черте г. Омска. В неудовлетворительных условиях эксплуатации оказались водозаборы коммунального и технического водоснабжения, выпуски сточных вод, дюкерные переходы, набережные, причальные сооружения речного порта. Безвозвратная добыча песка из русла Иртыша на участке от д. Новая Станица до пос. Береговой была запрещена в 1985 г., на участке от с. Усть-Заостровка до пос. Чернолучье – в 1986 г. /1/, однако, незаконная добыча песка продолжается по настоящее время.
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.013 сек.)
Источник
Гидрографическое и водохозяйственное районирование (стр. 2 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 |
Для удобства и точности расчета НДВ в рамках утвержденных гидрографических районов и водохозяйственных участков в проекте выделены контрольные створы и подрасчетные участки.
При выделении расчетных участков принимались следующие условия и критерии:
· участок должен иметь близкие гидрологические условия, границы участков должны совпадать с местом впадения крупных притоков, крупных водозаборов и выпуском сточных вод;
· учет административных границ, участок должен иметь не более одного органа управления.
Всего в пределах бассейна Иртыша намечено 83 расчетных подучастка и 75 контрольных створов (99 створов включая нулевые – исток водотока).
Расчетные подучастки и контрольные створы показаны на линейной схеме (рис.3) и детальных картах бассейна Иртыша по НДВ.
3. Краткая гидрографическая и гидрологическая характеристика водных объектов в бассейне Иртыша
В данном разделе дается гидрографическая характеристика бассейна в целом.
В гидрологическую характеристику включена гидроморфологическое описание бассейнов отдельных рек и морфометрические параметры русла для расчетных участков (в табличной форме), необходимая для разработки НДВ химического на водные объекты. Гидрологические параметры даны для установленных контрольных створов.
3.1. Краткая гидрографическая характеристика и гидрологическая
изученность бассейна
Река Иртыш – самый крупный приток Оби, имеет длину 4248 км, в том числе: на территории КНР с названием Черный Иртыш – 530 км, Республики Казахстан – 1630 км и Российской Федерации – 2040 км. Общая площадь бассейна 1,6 млн. км2, в том числе стокоформирующая — 1,12 млн км2. В пределах России стокоформирующая площадь бассейна составляет 0,7 млн км2 или 65%.
В бассейне Иртыша насчитывается 232,7 тыс. рек, в том числе 23 реки имеют длину более 500 км.
Самые большие притоки р. Иртыш – рр. Ишим и Тобол, которые являются трансграничными между Казахстаном и Россией. Трансграничными также являются притоки р. Тобол – рр. Сынтасты, Аят, Тогызак, Уй, Убаган.
Гидрографические характеристики основных рек бассейна р. Иртыш в пределах Российской Федерации приведены в табл. 3.1. В таблицу помещены притоки первого порядка р. Иртыш, а также все реки, используемые для подсчета поверхностных водных ресурсов по водохозяйственным районам и участкам.
Таблица 3.1
Гидрографические характеристики основных рек бассейна р. Иртыш
Источник
Гидрологические характеристики реки Иртыш
Бассейн р. Иртыш расположен в пределах Китайской Народной Республики, Казахстана и Российской Федерации. Рассматриваемая часть водосбора р. Иртыш находится в Тюменской, Омской и Новосибирской областях Российской Федерации.
Бассейн р. Иртыша занимает часть плоской Западно-Сибирской равнины и включает в себя ряд приподнятых участков, перемежающихся с впадинами.
Рассматриваемая территория расположена в трёх ландшафтных зонах: лесной, лесостепной и степной.
Река Иртыш – берёт начало из ледников Монгольского Алтая на территории Китая и впадает в р.Обь на расстоянии 1162 км от её устья. Общая длина реки 4248 км, на территории Российской федерации – 2848 км, в Омской области — 1132 км. Общая площадь водосбора 1110000 км 2 от границы с Казахстаном до г. Омска р. Иртыш бесприточный. Основные притоки на рассматриваемом участке от г. Омска до г. Тара – реки Омь, Тара и ряд мелких речек.
Бассейн реки расположен на плоской равнине. Поверхность южной части бассейна характеризуется плоскими увалами, разделёнными плоскими ложбинами, наличием солёных и пресных озёр на правобережье (Черлакский район). Для северной части бассейна в основном для левобережья характерен хорошо выраженный гривно-лощинный рельеф: вытянутые в северо-восточном направлении гривы с относительными высотами 4 — 5 метров, реже 8 — 12 метров разделены длинными, плоскими понижениями, или ложбинами. Понижения между гривами заняты озёрами, травяными болотами и мокрыми лугами. Речная сеть разработана слабо.
В пределах рассматриваемого участка (от п. г. т. Черлак до г. Тара) р. Иртыш пресекает три природно-климатические зоны.
Степная зона В степной зоне находится участок Иртыша длиной 31 км. Притоков на всем протяжении нет. Прилегающая к долине местность представляет собой почти плоскую равнину. Правобережье покрыто редким лиственным лесом, левобережье в основном распахано. Почвенный покров представлен обыкновенными черноземами.
Долина асимметричная, трапецеидальная. Правый склон крутой, обрывистый. Левый – пологий и низкий.
Пойма луговая, в основном левобережная, частично заболоченная, сильно изрезанная многочисленными старицами и действующими протоками. Характерной особенностью проток и стариц является их прямолинейность и согласная ориентировка в направлении течения реки. Русло реки слабоизвилистое. Иртыш характеризуется частым делением русла на рукава, большим количеством островов, наличием мелей. Местами от русла отделяются узкие протоки, протекающие по пойме самостоятельными речками без заметных следов меандрирования.
Меженные берега русла р. Иртыш преимущественно обрывистые, высотой 4 — 5 метров, местами, покрытые кустарником и деревьями.
Глубина на плёсах достигает 9 метров, на перекатах 1,1 — 1,5 метров в межень. Скорость течения в межень 0,5 — 0,7 м/с, в половодье 1,5 — 1,6 м/с. В протоках скорость течения в межень около 0,4 м/с.
Зона лесостепи. В зоне лесостепи находится участок до устья р. Тары, длиной 494 км. Основные притоки на участке – реки Омь, Камышловка, Саргатка, Карасук, Бызовка, Нюхаловка, Артынка. В основном притоки левобережные.
Все рассматриваемые варианты гидроузла расположены в данной зоне.
Прилегающая к долине местность — плоская равнина, осложненная на правобережье наличием Прииртышского увала. Этот длинный и узкий увал, следующий за всеми изгибами Иртыша, имеет ширину от 20 до 40 км при высоте 50 — 70 метров над урезом воды. Наличие Прииртышского увала определяет асимметричный характер долины.
Правый берег крутой, обрывистый, изрезан оврагами, балками, высотой от 20 метров в начале участка до 60 метров – в середине участка. Левый берег преимущественно пологий, в излучинах крутой, высотой от 3 до 12 метров.
Пойма луговая, высокая, в основном левобережная, шириной южнее г. Омска 1,5 — 2,5 км, севернее – 2,5 — 5,0 км, у устья р. Тары – 7 — 10 км, изрезанна старицами и действующими протоками, в основном прямолинейными и согласно ориентированными. Старицы часто имеют подковообразную форму.
Русло реки слабоизвилистое, часто прямолинейное, прижато к правому коренному берегу, с мелями и островами-осерёдками намывного происхождения. К северу русло реки меандрирует в пойме, количество островов значительно уменьшается. Ширина русла 300 — 1400 метров.
Меженные берега преимущественно обрывистые, высотой 4 — 5 метров к северу до 12 метров, местами закустарены. Глубины на перекатах 2 — 3 метра, на плёсах 6 — 8 метров, к северу до 10 метров.
Лесная зона. В лесной зоне находится участок ниже устья р. Тары, длиной 579 км.
Прилегающая к долине местность левобережья – плоская заболоченная равнина, правобережья – всхолмлённая равнина, рассечённая многочисленными водотоками. Растительность на левобережье — лиственный, заболоченный лес, на болотах – камыш, осока; на правобережье – смешанный лес.
Долина трапецеидальная. Берега крутые, местами обрывистые, высотой до 40 метров (правобережные) и до 5 — 6 метров (левобережные). Правобережный склон изрезан оврагами и устьями рек.
Пойма двухсторонняя, асимметричная, высокорасположенная (4 — 5 метров над меженным уровнем). Левосторонняя – хорошо развитая, непрерывная, шириной 8 — 10 км. Правосторонняя пойма прерывистая, шириной 2 — 5 км. Рельеф поймы сильно пересечен. Наряду с чередованием грив и ложбин, веерообразно расположенных вдоль русла реки, имеется большое количество озер и временных водотоков, а также обширные заболоченные пространства. Наряду с кустарниками, на пойме встречаются массивы заболоченного смешанного леса. Грунты аллювиальные, состоят из слоистых песков и суглинков.
Русло извилистое, разветвлённое, меандрирует по дну долины. Ширина русла 200 — 600 метров, наблюдается чередование плёсов и перекатов, много островов и отмелей.
Меженные берега крутые, обнаженные, высотой 3 — 9 метров, деформирующиеся. Глубины на перекатах 3 метра, на плёсах до 12 метров. Скорости течения в межень 0,8 м/с, в период половодья 1,2 — 1,3 м/с.
Годовой сток р. Иртыш
Среднее значение годового стока является главной характеристикой водности реки, оно служит основной расчётной величиной при гидрологических расчётах.
Исходным материалом для характеристики среднего годового стока р. Иртыш послужили данные наблюдений за расходами воды в зарегулированный период (с 1960 г.) по четырём водпостам: с. Татарка (1983-2004 гг.), д. Новая Станица (1981-2004 гг.), г. Омск (1960-2004 гг.), с. Екатерининское (1981-2004гг.). Продолжительность периода наблюдений по водпостам составляет от 22 до 45 лет. Наибольшие средние годовые расходы воды по водпостам наблюдались в 1971 (г. Омск), 1994 (с. Екатерининское), 2001 (с. Татарка и д. Новая Станица) годах, наименьшие – в 1982 (с. Екатерининское), и в 1983 (с. Татарка, д. Новая Станица, г. Омск) годах.
Относительная средняя квадратическая ошибка среднемноголетнего годового стока (ошибка ряда) по водпостам составила 2,3 – 3,5 % и находится в пределах нормы.
Коэффициент вариации (СV), характеризующий изменчивость годового стока, изменяется по водпостам от 0,12 (с. Татарка) до 0,17 (с. Екатерининское), увеличиваясь с юга на север.
Средняя квадратическая ошибка коэффициента вариации по водпостам в пределах нормы и составляет 11-15 %.
На участке от с. Татарка до д. Новая Станица наблюдается потеря стока, ввиду распластывания стока по пойме р. Иртыш.
Изучение внутригодового распределения стока имеет большое значение при использовании реки для различных народно-хозяйственных целей.
Расчёт внутригодового распределения стока выполнен в техническом отчете по инженерно-гидрометеорологическим изысканиям (том 4) для лет различных градаций водности: многоводного (5 %), среднего (50 %), маловодного (75 %) и очень маловодного (95 %) методом компоновки из ряда наблюдений при условии лимитирования меженного стока за период лето-осень и зима и увязан с расчётом минимального месячного стока летне-осенней и зимней межени. Величины стока за лимитирующие период и сезон различной обеспеченности определены по кривым обеспеченности этих величин, построенным по данным фактических наблюдений. Сток за остальные сезоны определён по последовательно вычисленным разностям: величина весеннего стока вычислена как разность годового стока и лимитирующего периода, величина стока за лето-осень – как разность стока лимитирующего периода и лимитирующего сезона. Для подсчёта распределения месячного стока внутри сезонов для каждой градации водности просуммированы месячные расходы воды, расположенные в убывающем порядке. Относительная величина стока за месяц (в процентах сезона) отнесена к тому месяцу, который наиболее часто встречается в этой группе. Переход к абсолютным значениям осуществлён через норму годового стока. Распределение стока внутри года неравномерное. Наибольший объём стока р. Иртыш приходится на долю весеннего половодья. Процентное содержание объёма стока по сезонам в среднем по р. Иртыш в пределах рассматриваемого участка меняется от 40,3 – 44,1 % (сток весеннего половодья), 35,3 – 36,6 % (сток летне-осеннего периода), 19,4 – 23,6 % (сток зимнего периода). В таблице 3.5 представлены среднегодовые расходы воды.
Таблица 3.5 — Среднегодовые расходы воды, м 3 /с
| Водпост, створ | Площадь водосбора, км 2 | Среднегодовые расходы воды, м 3 /с |
| с. Татарка | 251000 | 759 |
| Пристанской | 252545 | 754 |
| Ачаирский | 253977 | 750 |
| Розовский | 265920 | 746 |
| Усть-Заостровский | 266790 | 744 |
| Черёмушкинско-Иртышский | 267505 | 742 |
| д. Новая Станица | 268000 | 741 |
| г. Омск | 321000 | 824 |
| Красногорский | 322659 | 828 |
| Крутогорский 1 | 337446 | 841 |
| Крутогорский 2 | 337682 | 842 |
| Нижнеиртышский | 337775 | 842 |
| Калачёвский | 338607 | 844 |
| Старокарасукский | 348433 | 869 |
| Шипицынский | 351525 | 876 |
| с. Карташево | 352000 | 877 |
Максимальный сток на р. Иртыш наблюдается в период весеннего половодья.
Опорным гидрологическим постом для расчёта максимальных расходов весеннего половодья р. Иртыш на рассматриваемой территории является г. Омск. По водпосту Омск имеется многолетняя кривая пропускной способности русла (Q=f (H)), построенная по материалам наблюдений за уровнями и расходами воды в зарегулированный период р. Иртыш (с 1960 г.). До настоящего времени многолетняя кривая не изменилась.
По нижерасположенным створам проектируемого гидроузла расходы рассчитаны по модулю поста Омск. Для верхнего участка р. Иртыш, сначала по графикам связи были определены обеспеченные расходы на водпостах р. Иртыш – д. Новая Станица и р. Иртыш – с. Татарка, а по створам проектируемого гидроузла расходы были рассчитаны по модулю этих постов.
Максимальные расходы воды весеннего половодья разной обеспеченности приведены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 — Максимальные расходы весеннего половодья р. Иртыш разной обеспеченности при регулировании стока Бухтарминской и Шульбинской ГЭС
Площадь водосбора, км 2
Максимальные расходы весеннего половодья, м 3 /с,
Минимальный сток характеризует наименьшую водность рек, он наблюдается в период межени, когда реки получают только грунтовое питание.
Для р. Иртыш характерно наличие летне-осеннего и зимнего меженных периодов.
За летне-осеннюю межень принимается период низкого стока от конца половодья до начала устойчивых ледовых явлений. В результате сработки в маловодный цикл Иртыша в 1976-83 годы Бухтарминское водохранилище не обеспечивало в нижний бьеф даже гарантированный навигационный попуск 550 м 3 /с. Летние расходы в это время были минимальные за последние 39 лет, т.е. за период регулирования стока реки. У г. Омска наименьший летний расход воды был в 1982 году (400 м 3 /с), а средний расход лимитирующего летнего месяца в том же году составил 426 м 3 /с. Зимняя межень значительно маловоднее летней и длится в среднем с ноября по март.
Опорным гидрологическим постом для расчёта минимальных меженных расходов р. Иртыш на рассматриваемой территории является г. Омск.
С вводом Шульбинской ГЭС на полную мощность, меженный сток будет полностью зарегулирован, её водохранилище будет работать по энергетическому режиму. Режим реки будет определяться попусками в нижний бьеф.
Согласно «Временным правилам использования водных ресурсов Верхне-Иртышского каскада водохранилищ» величина летнего зарегулированного расхода 95 % обеспеченности в нижнем бьефе Шульбинского водохранилища равна 700 м 3 /с, минимального базового расхода – 630 м 3 /с, а величина зимнего зарегулированного расхода 95 % — 390 м 3 /с, и минимального базового – 250 м 3 /с.
Водоотъёмы и потери стока из р. Иртыш на участке ШГЭС – г. Омск на уровень 2000 года приняты по данным «Водохозяйственного баланса р.Иртыша» (Ленгипроводхоз,1984 г.). Водоотъём в летне-осеннюю межень в год 95 % обеспеченности и при минимальном базовом попуске составляет 292 м 3 /с (без учёта водопотребления на 1 очередь Южно-Омской оросительной системы – 30 м 3 /с), потери стока – 41 м 3 /с. Водоотъём в зимнюю межень в год 95 % обеспеченности и при минимальном базовом попуске составляет 56 м 3 /с, потери стока на ледообразование – 24 м 3 /с.
Расчётные минимальные расходы воды по водпосту Омск и по створам проектируемого гидроузла с учётом водопотребления на 2000 год приведены в таблице 3.7.
Таблица 3.7 — Минимальный меженный сток р.Иртыш при регулировании стока водохранилищами Бухтарминской и Шульбинской ГЭС с учётом водопотребления на 2000 год
Площадь водосбора, км 2
Минимальные расходы, м 3 /с, обеспеченностью, %
Источник