Кіріспе
Судың жабық жүйеде қалай қозғалатынын қарастырады. Су балансы заңы кез келген су жүйесіне немесе аймаққа келетін су мөлшері, одан шығатын су мөлшеріне және белгілі бір уақыт аралығындағы сақталудағы өзгеріске тең екенін айтады. Гидрологияда су балансы теңдеуі жүйеге судың кіріп-шығуын сипаттау үшін қолданылады. Жүйе бірнеше гидрологиялық немесе су аймақтарының бірі болуы мүмкін, мысалы, топырақ тірегі, су жиналатын алап, суару аймағы немесе қала. Су балансы сондай-ақ су бюджеті деп те аталады. Су бюджетін жасау – гидрология ғылымының негізгі қызметі. АҚШ Геологиялық қызметінің мәліметінше: text=Су бюджетін және оған жатқызылған гидрологиялық процестерді түсіну, су ресурстарын және қоршаған ортаны тиімді жоспарлау мен басқаруға негіз болады. Белгілі бір аймақтың су бюджетіндегі уақыт өте келе байқалатын өзгерістерді климаттың өзгеруі мен адамның қызметінің су ресурстарына тигізетін әсерін бағалау үшін пайдалануға болады. Әртүрлі аймақтардың су бюджеттерін салыстыру арқылы геология, топырақ, өсімдіктер және жер пайдалану сияқты факторлардың гидрологиялық циклға тигізетін әсерін анықтауға болады.
The law of water balance states that the inflows to any water system or area is equal to its outflows plus change in storage during a time interval. In hydrology, a water balance equation can be used to describe the flow of water in and out of a system. A system can be one of several hydrological or water domains, such as a column of soil, a drainage basin, an irrigation area or a city. The water balance is also referred to as a water budget. Developing water budgets is a fundamental activity in the science of hydrology. According to the US Geological Survey:
text=An understanding of water budgets and underlying hydrologic processes provides a foundation for effective water resource and environmental planning and management. Observed changes in water budgets of an area over time can be used to assess the effects of climate variability and human activities on water resources. Comparison of water budgets from different areas allows the effects of factors such as geology, soils, vegetation, and land use on the hydrologic cycle to be quantified.
Жүйенің су балансы
Суды көптеген қолданулар мен пайдаланушылар үшін қолжетімді ету үшін оны табиғи ресурстан қызметтер ұсынатын ресурсқа айналдыруға қажетті құралдар мен институттар керек. Бұл су жүйелерінің екі түрі бар екенін білдіреді: Су ресурстары жүйесі (СРС) және Су пайдалану жүйесі (СУС). Өзен, жер асты суы немесе көл сияқты СРС су теңгеріміне бағынуы керек. Мысалы, жер асты суына кіретін су көлемі оны тастап шыққан су көлеміне және оның сақталудағы өзгерісіне тең болуы керек. Климаттың өзгеруі, халық санының өсуі және тиімсіз басқару сияқты түрлі факторлар көптеген СРС-тің су қорының азаюына алып келеді, мысалы, он жыл сайын. Бұл СРС-дегі су көлемі он жылдан кейін азайды дегенді білдіреді, яғни сол уақыт аралығында келіп түскен су кеткен судан аз болды. Жалпы алғанда, СУС – бұл қала, өнеркәсіп, суару аймағы немесе аймақ сияқты пайдаланушының су құрылымы, географиялық аймақ емес. СУС-тің схемасы кіріс пен шығысты көрсетеді. Дұрыс уақыт аралығында СУС үшін сақтаудағы өзгеріс (оның кірісіне қатысты) ескерілмейді, сондықтан су балансы тоғыз Су жолының түріне (СЖТ) сәйкес келіп түскен су шығысқа тең болады: Әрине, өзеннің орнына СУС-ке негізгі көз ретінде сумен жабдықтауды қамтамасыз ететін жер асты суы болуы мүмкін. Қарапайым мысал ретінде қалалық сумен жабдықтауды жылдық негізде қарастырайық. Оның булану және тікелей жауын-шашын (ЕТ және ПП) мөлшері аз (СУС – құбыр желісі), жер асты суларынан (OS) шектеулі мөлшерде су алады, сарқынды суларды тазарту қондырғысынан өткеннен кейін негізгі көзге (RF) қайта ағынды су жібереді, ал RP түрінде әртүрлі Су жолының мысалдары (WPI) бар, мысалы, ағып кету және жасыл аймақтарды суару үшін алынған су. Қалалық аумақтың жылдық су қорының өзгеруі ескерілмейтін болса, су балансы теңдеуі былай болады:
Of course, instead of a river, it could be an aquifer that supplies water to a WUS as a main source. Let us briefly examine an urban water supply on an annual basis as a simplified example. It has negligible ET and PP (WUS is a piped network), has some limited amount of water from groundwater (OS), has return flow to the main source (RF) after passing through a Wastewater Treatment Plant, and RP type has various Water Path Instances (WPI), such as leakage, and water taken to irrigate green zones. Considering that the annual change in storage of an urban area is negligible, water balance equation becomes
Модельдер
Гидрологияда су балансы модельдерін таңдау және олардың тиімділігін бағалау үшін бірнеше диагностикалық әдістерді қолдануға болады.