Способ определения изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов

Способ определения изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое техническое решение относится к области гидрометеорологии, а конкретнее к частично инфинитной гидрологии, рассматривающей эволюционно развивающиеся гидрологические объекты.

Известны способы определения влагозапасов в почвогрунтах по изменению электрических, тепловых, механических и других свойств почвы с изменением ее влажности, а также способы, предполагающие отбор проб из почвогрунтов с последующим определением влажности в лабораторных условиях (Методы изучения и расчета водного баланса / В.С. Вуглинский и др. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 398 с. Раздел 13.2 «Методы и приборы для измерения влажности и влагозапасов почвогрунтов», стр. 322-324).

Однако указанные способы (аналоги) относятся к определению суммарных влагозапасов в почвогрунтах только зоны аэрации и то, обычно, в ее метровом слое, что необходимо для целей агрометеорологии.

Наиболее близким по назначению к заявляемому способу является способ (прототип) определения суммарного изменения влагозапасов в почвогрунтах речного бассейна как остаточного члена уравнения водного баланса речного бассейна за конкретный период времени (Методы изучения и расчета водного баланса / В.С. Вуглинский и др. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 398 с. Раздел 1.3.2 «Практическое применение уравнения водного баланса общего вида», стр. 17-21). Однако для применения этого способа даже для наиболее простого случая, когда периодом является год (в этом случае многими членами уравнения водного баланса можно пренебречь), необходимы измерения не только осадков и речного стока (для их измерения существует стандартная сеть гидрометеорологических станций), но и испарения, сеть постов наблюдений за которым отсутствует (производятся только непродолжительные измерения испарения с помощью испарителей на водобалансовых станциях). Более того, умозрительно предполагается, что годовые изменения влагозапасов имеют разный знак и при многолетнем осреднении взаимно компенсируют друг друга, делая многолетнюю норму равной нулю, что не соответствует действительности (см. Коваленко В.В. Гидрологическое обеспечение надежности строительных проектов при изменении климата. - СПб.: изд. РГГМУ, 2007, с. 100; Раздел 3.6 «Уровни озер и изменения запасов воды в почвогрунтах», стр. 63-68). Таким образом, прототип обладает недостатком, заключающимся в невозможности его использования при массовых оценках изменения суммарных влагозапасов за многолетний период.

Целью изобретения является обеспечение возможности определения изменения суммарных многолетних влагозапасов в речных бассейнах. Эта цель достигается тем, что наряду с осадками и речным стоком дополнительно измеряют температуру воздуха и его влажность на высоте метеорологической будки, а искомую величину изменения влагозапасов находят по формуле

где ΔU - изменение суммарных влагозапасов в почвогрунтах (мм); - осадки (мм); Q - речной сток (мм); е - влажность воздуха (мбар); Т - температура приземного воздуха (°C).

Члены в правой части данной формулы (кроме первых двух) определяют испарение, соответствующее номограмме проф. А.Р. Константинова, полученной с использованием уравнения турбулентной диффузии и обширного эмпирического материала (Константинов А.Р. Испарение в природе. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 532 с. - рис. 58, стр. 207). Испрашиваемый объем правовой защиты ограничивается речными бассейнами, расположенными в климатических условиях, определяемых следующими диапазонами температур и влажности воздуха: -18<Т<35° (°C); 3<е<25 (мбар).

Способ определения изменения суммарных влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов путем измерения годовых осадков и речного стока, отличающийся тем, что с целью обеспечения возможности определения средних многолетних значений изменения суммарных влагозапасов дополнительно измеряют температуру воздуха и влажность воздуха на высоте метеорологической будки, а искомую величину изменения влагозапасов находят по формуле: где ΔU - изменение суммарных влагозапасов в почвогрунтах (мм); - осадки (мм); Q - речной сток (мм); е - влажность воздуха (мбар); Т - температура приземного воздуха (°C).