Бақылау мәліметтері жетіспеген және болмаған жағдайларда таулық өзендер алаптарында қар қорын анықтау тәсілдері.

Қар өлшеу жұмыстары әдетте 1000-3000 м биіктік диапазонында жүргізіледі.3000м биіктіктен жүйелі қар өлшеу жұмыстары өте аз,тек биік таулық метеостанцияларда ғана жүргізіледі.Таулы алаптарда қар жамылғысының қар қорын есептеу қардың уақыт бойымен жинақталуы мен кемуі процестерінің математикалық моделі негізінде жүргізілуі мүмкін.Орта азия алаптары үшін мұндай модельдерді Л.Н.Боровикова және Ю.М Денисов жасаған.Олар тәуліктік жауын-шашынныі өзгеруі орташа тәуліктік ауа температурасының биіктік бойымен өзгеруі,сондай-ақ алаптағы қар жамылғысының тәуліктегі су қорын есептеуге арналған формулаларын алды.Модулдік коэф/ті ерекше жағдайларда әсіресе алаптың жоғары таулық бөліктерінде бақылау мәліметтері болмаған жағдайда қолдану ұсынылады.Әдетте салыстырмалы шамалардың 3 түрі қолданылады.1)қарастырып отырған кезең үшін жиынтық жауын-шашын мөлшерінің x оның көп жылдық орташа мәніне қатынасы

2)берілген жылдың нормадан ауытқуының модульдік коэф/і,яғни берілген жылдың нормадан ауытқуының барлық жыл үшін есептелген орташа абсолют/к ауытқуына қатынасы.3)жауын –шашынның нормасынан ауытқуының нормадан орташа кв/қ ауытқуына қатынасы.

3. Өзендер мен су бөгендерінде мұздың пайда болуының Л.Г.Шуляковский әдісі... Жүзбе мұздардың пайда болу уақыты қозғалмалы су массасының өзінің жылуын жоғалтқан кезле яғни температура 0⁰С-қа жеткен кезеңмен сай келеді. Бірақ мұздардың пайда болуы кезеңінде су бетінде су ассасы қабатында оң температура сақталады. Мұздардың пайда (жүзбе мұздардың) болу шартын келесі түрде көрсетуге болады α _nV_n≤- немесе V_n≤-B_n мұндағы n индексі келтірілген теңсіздіктің басталу уақытын көрсетеді.

4.Гидрологиялық ақпараттар... Гидрологиялық ақпарат деп су нысандарының қазіргі тəуліктердегі немесе шамалы бұрын өткен кезендердегі (10 тəулікке дейін) жағдайын сипаттаушы мəліметтерді жинау, өңдеу жəне шаруашылық мекемелеріне жеткізу бойынша жургізілетін жұмыстардың кешенін атаймыз. Гидрологиялық ақпараттың мазмұны, көлемі жəне мерзімі əрбір жəне жағдайларда шардашылық ұйымдарының өндірістік іс - əркетеріне жəне олардың талаптарын орындаушы гидроболжам қызметі оргошдарының нақты мүмкіншіліктеріне байланысты. Деген мен де, жалпы, өзендік жəне көлдік гидрологиялық ақпараттар құрамына – су деңгейі, өтімі, құйылымы, су мен ауа температурасы, бөгендер мен көлдердегі толқындар, мұздық құбылыстар т.б. деректер кіреді. Су нысандар жағдайы жайлы мəліметтер берет станциялар мен бекеттер ақпараттық деп аталады. Барлық ақпараттың мəліметтерді, олардың гидрологиялың болжау қызметі органдарына жеткізу тəртібіне байланысты тұрақты, ауық – ауық (эпизодически) жəне төтенше деп бөлуге болады. Бақылау нəтижелері берілген телеграммаларды станциялар мен бекетер бақылаушылары кодталған турде жібереді. Гидрологиялық болжамдар келіп түсетін телеграммалардың шифлары шешіліп, арнайлы журналдарға жазылады. Гидрологиялық болжам қызыметі органдары беретін түрлері мен құрамы сұраушы мекемелердің іс - əрекетіне байланысты əр турлі болып келеді. Су нысандарының қазіргі режімі жайлы тұрақты ақпараттандырудың ең оңай əрі қолайлы турі – ауызша, мəліметтерді мекемелерге телефон арқылы жеткізу. Телефон арқылы ақпараттандыруға қанағаттанбайтын мекемелерге, ақпараттандырудың жазбашы турі – гидрологиялың бюллетень қолданылады.

5.Таулық өзендер алабында қалдық қар қорларын анықтау.Су тазуы мезгіліне болжам жасау үшін қар еруінің бастапқы кезеңіндегі қар қорының шамасын білу керек. Қар қорын анықтау үшін жауын-шашын мәліметтерімен қоса қар өлшеу жұмыстарының нәтижелері қолданылады. Мәліметтердің қай түрін таңдау алаптың ерекшеліктерімен, сондай ақ бастапқы материалдардың көлемі мен сапасына қарай анықталады. Бақылау жүргізу станциялар жүйесіндегі қолданылатын жауын шашын өлшеуіштер ең алдымен аспапқа түсетін жауын шашынды желдің үріп алып кетуіне байланысты жауын шашынның төмендетілген шамасын береді. Мұндай кемітілген қатты жауын шашын үшін ерекше жоғары болып келеді. Олардың жел режиміне тәуелділігін ескермеу әртүрлі аудандарда10-20пайыз. Қар өлшеу жұмыстары әдетте 1000 до 3000м биіктік диапазонында жүргізіледі. 3000м –ден жоғары биіктіктерде жүйелі қар өлшеу жұмыстары өте аз, тек биіктаулық метеостанцияларда ғана жүргізіледі. Сондықтан бақылау мәліметтері бойынша анықталған алаптағы қарқорының мөлшері көп жағдайда қар қорының шын мәніне өатынаста болып келетін оның жуық индексі болып табылады. Егер қар жамылғысына немесе жауын шашынға бақылау барлық сипатты зоналарда жүргізілсе, онда орташа қар қоры жекелеген зоналардағы қарқорлары мен бұл зоналардың аудандары ескеріліп, орташа теңгермелі түрде анықталады. S=S₁F_{1_}+…+S_nf_n мұнда S- алаптағы орташа су қоры; f₁ f₂ f_n- алаптың жекелеген зоналарының жалпы алап ауданын алынған үлестері, S₁ S₂ Sn әр зонадағы орташа су қоры. Таулы алаптарда қар жамылғысындағы қар қорын есептеу қардың уақыт боймен жинақталуы мен кемуі процесстерінің математикалық моделі негізінде жүргізілуі мүмкін.

6.Өзендерде мұздың пайда болуына эмпирикалық тәуелдік бойынша қысқа мерзімді болжау.Физика-статистикалық немесе эмпирикалық тәуелділік деп жүзбе мұздардың пайда болуына керекті жиынтық жылу берудің бұрынғы жүргізілген бақылау мәліметтері негізінде статистикалық жолмен алынған анықтауыш факторларға тәуелділіктерін түсіндіреді. Жиынтық жылу берудің жуық сипаттамасы ретінде әдетте теріс таңбалы орташа тәуліктік ауа температурасының жиынтығы ∑ө_⁰С алынады. Жүзбе мұздардың пайда болуына керекті ∑ө_ мәніне тәуелді болатын факторларға жылдан жылға өзгерісте болатын судың бастапқы температурасы және өзеннің тереңдігі жатады. Күз кезеңінде өзеннің сулылығының елеулі өзгерісі жағдайында жүбе мұздардың пайда болуына керекті жиынтық температураларына ∑ө. Мұздың пайда болатыны күнгі судың бастапқы температурасына және орташа тереңдігіне тәуелділігі айқындалған. Орташа тереңдігі көп өзгерісте болмайтын өзен учаскесінде мұз пайда болуы кезеңіне келесі тәуелділік қолданылады. (∑ө_)_мин=f(v₀). Мұндағы (∑ө_)_мин - v₀ температурасы жағдайында жүзбе мұздың пайда болуына керекті теріс температуралардың минемал жиынтығы.

7.Болжамдарды шығарудың формаларыГидрологиялық болжамдарды сипаттаудьщ дұрыс формалары жэне сипаттау тəсілдерінің сенімділігі оларды қолдану мен олардың практикалық тиімділігін бағалау үшін маңызы зор. Соған қарамай, мəселе теориялық тұрғыдан да, практикалық тұрғыдан да аз зерттелген. Гидрологиялық болжамдар түпкілікті дəл болмағандықтан, оларды шығару кезінде орын алуы мүмкін кателіктердің ықтималдығы көрсетуі тиіс. Ол болжамды тұтынушылар оның дəлділігі денгейін білу жəне оны шаруашылық шешімдерін қабылдауда пайдалана білу үшін кажет. Қателіктердің кездейсоқ сипаты ескере отырып, болжам келесі үш формада шығарыла алады: 1) болжанатын шаманың, берілген ықтималдықты қателіктері көрсетілген, математикалық күтімі ретінде, мысалы, белгілі бір езеннің белгілі бір бекетінде кеөтемгі су тасу ағындысының күтімі, ± 10 мм ықтимал қателікпен 60 мм (ықтимал қателіктің қамтамасыздығы - 50 %); 2) болжанатын шама орын алуы күтілетін сенімді аралық түрінде. Жоғарыда келтірілген мысал ушін болжамның формасы: көктемгі ағындының 50 пайыздық ыктималдықпен күтілетін шамасы 50-70 мм аралығында, немесе, 80 пайыздық ыктималдықпен күтілетін шамасы 40-80 мм; 3) айнымалының түрлі мəндерінен асып түсу (қамтамасыздығы) ықтималдығы үлестірімі түрінде. Көктемгі ағындының 75 пайыз ықтималдықпен күтілетін шамасы 50 мм-ден кем болмайды, 50 пайыз ықтималдықпен күтілетін шамасы 60 мм-ден кем болмайды, 25 пайыз ықтималдықпен күтілетін шамасы 70 мм- ден кем болмайды. Сонымен, болжамдардың дұрыс сипатталуы мəселелері əрбір жағдайда, ықтималдығы əртүрлі шамалы қателіктерді анықтаудың статистикалық тұрғыдан дəйектелген, практикалық ең, тіимді тəсідері іздестіруге тіреледі. Мұндай мəселелердің шешімін табу көп жағдайларда, оңай емес (күрделі əрі көпжұмысты). Практикада, болжамдар шығарудың. қарастырылған формаларының біріншісі көптаралған. Болжам кателігін екі принципті жолдармен анықтау мүмкін. 1. Болжам əдістемесі - физикалық дəл шешім. Ал, болжамдардың қателігі болса, бастапқы деректердің дəлсіздігі (өлшеу қателіктері) мен болжамның мерзімалды кезенінде əсер етуші факторлардың əсерімен, немесе, аргументерді, егер олар болжам бойынша алынатын болса, анықтаудың қателігіне байланысты туындайды. 2. Болжам əдістемесі - жуықтама шешім, мысалы, өткен кезендер үшін қолда бар шектеулі жəне дəлсіз бақылау деректерше негізделіп эмпирикалық тəсілмен анықталған коррелятивтік байланыстар. Болжам қателіктері бұл жағдайда, аталған себептермен қатар, əдістеменің дəлділігімен, яғни, регрессия теңдеуі параметрлерінің қателіктері мен əдістемеде тіптен ескерілмейтін факторлардың əсеріне байланысты туындайды.

8.Көктемгі су тасуы мезгіліндегі су теңдестігінің теудеуі...өзеннің су тасу кезеңі ағындысын болжаулар су теңдестігі негізделген. Y=s+x₁+x₂-J-P-Z , Мында s-қардағы жəне топырақ бетінің мұз қабыршығында су қоры; x₁ -қардың бетіне түскен жауын-шашындар; x₂ -қардан тазару мерзімінен су тасудың соңына дейінгі жауын- шашын; J-инфильтрация;P-алаптың бетінде ұсталған судың мөлшері; Z-су тасу кезеңі үшін булануға судың жалпы шығындалуы; y-су тасу кезеңі ағындысы. Теңдестіктің барлық айнымалылардың ішінен тек арналық ағынды, қар жамылғысының су қоры жəне жауын-шашын ғана тікелей өлшенеді. Теңдестіктің қалған құрамдас бөліктері əлде жүйелі түрде өлшенбейді. Бұл айтқанымыз инфильтрацияға, жер бетінде ұсталуға қар еру кезіндегі судың булануға шығындалуы салыстырмалы түрде азғана. Көктемгі ағындыны болжау үшін қар жамылғы шығарылған күн үшін қар қоры, максимал қар қоры жəне оның жиналған күні, қардың алап аумағында үлестірімі. Қардың судың қоры байқалған мəліметтер арқылы есептеледі. Қаржамылғы жергілікті жерде бірқалыпсыз үлестірілгендіктен, судың алап бойынша орта қабатын анықтау болып табылады:

S=αS_α+ΒS_P+Γs_Y+...+φS_ф Мында α γ β φ -ланшафт түрлерінің салыстырмалы ауданы. Топырақ бетінде мұз қабыршықтар, əдетте, қысқа жылымықтардан кейін қалыптасады, ол ТТД –ның ЕА-ның оңтүстік, батыс жəне орталық аудандарына тəн құбылыс. Мұз қабыршықтардың еріп су тасу кезеңінде өзенгеедəір шамада ағынды қосуы мүмкін. Оның орташа қоры келесі формуламен анықталады S_лк=p_л h_л ƒлк Мында h-мыз қабыршығының орташа қалыңдығы; л ρ-мұз қабыршығының тығыздығы, лк f . -мұз қабыршығы ауданы. Қар еру кезеңінде түсетін жауын-шашын мөлшері () 1x , қардағы қорымен салыстырғанда шамалы ғана, оңтүстік бөліктеріне оны орта мəні 10-15 мм, солтүстік бөліктерінде 25-30 мм 1 x -дің мəні қардың қорына қосылады. Қардан тазаланған алаптың бетіне түсетін 2 x , еріген суларға қарағанда, біршама қарқынды сіңіріледі. Сондықтан 2x жеке фактор түрінде қаралыналы, немесе қар қорына қосу үшін қар жамылғысынан таразудан алыстаған сайын төмендей түсетін коэффициентке көбейтіледі. Мысалы Нұра өзені алабы үшін – 0,8;0,6;0,4-ке тең.

9.Өзендер мен су бөгендерінде мұз жамылғысының орнауына қысқа мерзімді болжау жасауӨзендерде көлдерде және су қоймаларында мұз жамылғысының басталуының алднда мұздың пайда болуының бірқатар фазалары (кемер мұздардың орын алуы, жұзбе мұздардың пайда болуы, мұз жүру) орын алады. Кішігірім және ірі жазықтық өзендердің қатуы әр түрлі жүреді. Кіші өзендерде мұз жамылғысы көп жағдайда орнағана кемер мұздардың өсіп, бір бірімен қабысумен орнайды. Ірі өзендерде мұз жамылғысы орнауы алдында мұз жүру кезеңі болады. Шұғыл бұрылыстарда, кысаң тармақтарда аралдарда жүзбе мұздрдың тоқтауы байқалады. Жүзіп келген мұздар осы жерде бірігіп қалады. Мұз жамылғысынығ орнауынын басы ретінде осындай қозғалыссыз тұрған мұз мойнағының орнауын қабылдады . Ағысы қатты өзендерде мұз жамылғыс орнауының алдында аңжыр жүреді. Көлдер мен су қоймаларынң қатуы әдетте жағалық мұздардан басталады да күн суыта түскенде олардың көлемі өсе түседі. Ірі көлдер мен су бөгендерінде жүзбе мұздар және олардың жел әсерінен қозғалуы маңызды рөл атқарады. Мұз жамылғысы орын алуы үшін екі шарттын орындалуы тиіс: 1) судың қарқынды салқындауы, яғни ағынның бетінен жылу беру ені үлкен жағалық мұздардың орын алуын, жүзбе мұздардың пайда болуын және олардың қолайлы жерлерде тоқтап, мұз мойнағын орнатуын турдыра алуы тиіс; 2) Мұз мойнақты әрқашан сақтала бермейді жеткілікті берік емес мұз мойнақтарда ағын жарып өтеді. Орнаған мұз өткел судың ағынымен бұзылмауы үшін өзеннің бетінен жылу беру бұл бағытта қайсы бір шектік мәнінен төмен болмауы керек.

10.Гидрологиялық олжамдардың расталуы сапасын және әдістемесін бағалау... Болжамдарды бағалау келесі екі мақсатта жүргізіледі: 1) болжамдар əдістеменің дəлдіплігі дəрежесі мен тиімділігін анықтау; 2) болжанатын құбылыстың əрбір жеке болжамдарының орындалу сəттілігі дəрежесін анықтау. Біріншісі қайсы бір əдістеменің практикалық қолданымына, екіншісі - болжамның өндірістік пайдасы жəне жеке мамандар мен гидрологиялық болжамдар қызметі органдары жұмыстарының табыстылығын салыстырмалы түрде бағалауға байланысты мəселелерді шешуге қажет. Болжам əдістемесін бағалауға қойылатын негізгі талаптар бағалау критерийлерін объективті анықтамасы жəне түрлі су нысандары үшін салыстыра алу мүмкіндігі. Өзен режімдері мен болжамдарының сантүрлілігіне байланысты соңғы талапты орындау аса маңызды болып табылады. Əрбір жеке болжам немесе болжамдар жиынтығының расталуын бағалау да осы талаптарға сай болуы тиіс. Жұпынылық та болжамдардың əдістемесі мен расталуын бағалау жүйесіне қойылатын маңызды талаптардың бірі. Болжамның дəлдігі мен тиімдігін статистикалық бағалау болжамдар əдістемесін жасаудың соңғы міндетті кезеңі болып табылады. Болжамдардың расталуы болжамдар қызметінің оперативтік жұмысы барысында үздіксіз тексеріліп отырады. Аталған талаптар, болжамдардың ықтималдық мəнін ескеретін əдістерге, яғни математикалық статистика жəне ықтималдық теориясы əдістеріне сүйеніп бағаланғанында орындалады. Болжамның қателігі i δ деп нақты орын алған у шамасымен болжау бойынша күтілген у' шаманың айырмашылығын атайды i δ = у -у' Болжамның расталуын бағалау үшін жарамды қателік, яғни, болжам расталды деп саналатын жағдайдағы қателіктің шекті мəндері белгіленеді. Болжамның расталғандығы болжамның қателігі мен жарамды қателікті салыстыру арқылы анықталады. Егер болжамның қателігі жарамды қателікке тең немесе одан төмен болса болжамды расталды деп санайды. Гидрологиялық болжамдардың сан алуандығы, оларды шығару əдістемелері мен олардың мерзім алдылықтарының айырмашылығы жарамды қателіктерді əртүрлі жолдармен анықтауды қажет етеді. Су өтімі (деңгейі) жəне ағынды көлемі шамалары болжамдары үшін жарамды қателік ретінде 0,674 σ жəне 0,674 ∆ σ ықтимал ауытқуларының аз мəндісі алынады. Болжанатын су өтімі (деңгейі) немесе ағынды көлемінің қалпынан орташа квадраттық ауытқуы σ келесі формуламен есептеледі: αмұнда i y - құбылыстың көпжылдық бақыланған нақты мəні, y -оның қалыпты шамасы, n – көпжылдық қатар мүшелерінің саны. Мемлекеттік гидрологиялық Институт (МГИ) əдісі 1963 жылға дейінгі болжамдар (МГИ əдісі) əдістемесін бағалаудың негізгі аргументі жарамды қателік болып табылды. Ол болжанатын айнымалының болжамның мерзім алды кезеңінде өзгерісі тербелісінің 20 пайызына теңестірілді. Болжам əдістемесінің сенімділігінде де, əрбір шығарылған болжамның расталуы да осы кателікке байланысты анықталды. Болжам əдістеме сапасының критерийі болжам əдісі қамтамасыздығына, яғни, расталған болжамдар санының n жалпы тексерілетін болжамдар санына m қатынасына негізделген 100%. n m Pk = Қамтамасыздығы 80 пайыз немесе одан жоғары əдістер болжам шығаруға жарамды деп есептелді. Бірақ, жалғыз бұл критерий құбылыстың табиғи өзгеріміне қатысты əдістің тиімділігін көрсете алмайтындықтан, əдістің сапасын толық сипаттай алмайды. Сондықтан қалыпты шамадан ауытқу ( у-y ) жарамды қателіктен аспайтын оқиғалар санының жалпы оқиғалар санына пайыздық қатынасын көрсететін, «табиғи қамтамасыздық» аталатын қосымша критерий енгізілді, яғни, табиғи қамтамасыздық таб P та, к Р Үшін келтірілген формуламен анықталады. Мұндағы айырмашылық, расталған болжамдар санының бұл жағдайда ( у- y ) жар σ p емес, (у-у')<ожяр қатынасында анықталатындығында. Табиғи қамтамасыздықты, болжамның мерзім алды кезеңі ағындысының (деңгейінің немесе өтімінің) тұрақтылығы жайлы түсінікке негізделген болжау əдісі қамтамасыздығы ретінде түсіндіруге болады. МГИ əдісі бойынша ≥kP 80% жəне k P - РТаб 5% екі шарты орындалатын əдістер ғана жарамды деп есептелінді. Болжамның жарамды қателігін белгілеудегі неудачность МГИ əдісінің негізгі кемшілігі. Сонымен бірге, режімі əртүрлі су нысандарына арналған əдістер бағамын салыстыру талаптары бұзылады. Бір жағдайларда, жарамды қателік, қалыпты үлестірім үшін табиғи қамтамасыздығы 68 пайызды құрайтын σ -ға тең болады. Екінші бір жағдайларда ол қателік, табиғи қамтамасыздығы 50 пайыз 0,674 σ -ға тең. Бір ғана экстремал жағдайды қатарға қосу тербелетін, сəйкесінде, жарамды қателікті өсіріп жіберетін жағдайлар да аз кездеспейді. Нəтижесінде, үлкен тербеліске байланысты, өте əлсіз байланыстар (формально жоғары қамтамасыздыққа ие болады. Сондықтан, 1963 жылдан бастап, болжамдар сапасын бағалаудың жаңа əдістемесі енгізілді.

11.Көктемгі ағындының ысырапталуын анықтау Су тасу немесе жаңбырлық тасқын кезеңі үшін жалпы алғанда,ағынды Y=X-Pмұндағы Y-грунт суларының ағынды, X-жалпы су кірісі,P-көбінесеағынды ысырабы деп аталады.Алаптағы сәңірілген және шығындалған сулардың жалпы мөлшері.Теңдеу тек Y. жәнеX-қана өлшенетін шамалар болып табылады және қандайда бір жәрежелі дәлдікпен бағалана алады.Ал ағынды ысырабабына келетін болсақ,оны тікелей өлшеу мүмкін емес,практикада оның жалпы мәнін су теңтестігі теңдеуінен жалпы су кіріс пан ағындының айырмасы ретінде жуықтап анықтауға болады.P=X-Yосыдан шығатыны ағынды болжамдарының негізгі мәселесі ұсталып қалған және жоғалған су мөлшерін немесе ағынды сырабын анықтау болып табылады.Ағынды ысырабының нег.гі себ/і 1.оның топыраққа сіңірілуі,2.алап бетінің түрлі текті шұңқырлар мен ойпандарда ұсталып қалуы

12.Вегетациялық кезең ағындысына болжам жасау Вегетация кезең ағындысына болжам жасау үшін алаптың жылпы ылғалдану мөлшерінің кең таралған сипаттамасы ретінде суық кезеңдегі жауған жауын шашын жиынтығы алынады. Ол үшін теңдеу теңдестігін жазуымыз керек. У=ΣS_if_i+Σf_ix_i+Σfix_i2=(Һ_т+х_л)f_л-ΣЕқf-Eтfі+∆±∆_ж.а S-қар қоры,f-аудан, Х_2і-қар еріп кеткен аймаққа түсетін ж.ш. Е_қ-қар бетінен булану. Ағынды коэффициенті биіктеген сайын көбейеді. Эмпирикалық байланыс у=f((S+X₁)X₂).Су деңгейінің басталуы су ең көп көтерілген айдың 1 болып саналады. Ал аяқталуы қар еруінің аяқталуымен байланысты. Кейде орташа биіктікке байланысты болады. Мысалы, 2500 м биіктікте болса маусым-шілдеде аяқталады. Вегетациялық кезеңнің ағынды көлемі V=86400ΣQ.м³ Y=86.4/FΣQ_i мм. Сонымен қатар қоректенуін, топырақ ылғалдылығын ескеру керек болып табылады