Байгаль дээрхи ус нь далай тэнгисээс агаар мандал руу, агаар мандлаас газрын гадарга руу, газрын гадаргаас эргээд далай тэнгис рүү зөөгдөж байдаг тасралтгүй эргэлдэх (цикл) процесс байдаг. Газрын гадаргын физик хэв шинжээр гадаргын усны ай сав буюу ус хураах талбайн хил хязгаарыг яв цав тодорхойлж болдог. Ийм газар хур борооны ус газрын гадаргууд хүрмэгц нэг хэсэг нь газар луу нэвчин орж хөрсний чийг, газрын доорхи уст давхрагыг тэжээдэг. Хур борооны усны зарим нь урсгалын сүлжээгээр өөр хоорондоо холбогдон газрын гадаргуу дээгүүр урсаж тухайн сав газрын хамгийн нам дор орших тодорхой нэг цэгээр урсан гардаг. Тэгвэл хур борооны үлдсэн хэсэг нь модны навч, иш, өвс, хад чулуу зэрэг дэвсгэр гадарга дээр тогтож тодорхой нөхцөл бүрдмэгц уурших процессоор дамжин эргээд агаар мандал руу зөөгддөг. Байгаль дээрхи ус нэг төлвөөс нөгөө төлөвт шилжих, нэг орчноос нөгөө орчин луу зөөгдөх энэ процессийг усны эргэлт гэнэ.

1. Training material: Water Cycle Budget, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia
Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d
1
УСНЫ ЭРГЭЛТИЙН БАЛАНСЫН ТООЦОО
Сургалтын материал - онолын хэсэг
Тавигдах шаардлага: MS Excel, итераци функци (итераци хэрэглэх
аргыг зааж өгнө)
Зөвшөөрөлгүй ашиглахыг хориглоно.
Байгаль дээрхи ус нь далай тэнгисээс агаар мандал руу, агаар
мандлаас газрын гадарга руу, газрын гадаргаас эргээд далай тэнгис
рүү зөөгдөж байдаг тасралтгүй эргэлдэх (цикл) процесс байдаг.
Газрын гадаргын физик хэв шинжээр гадаргын усны ай сав буюу ус
хураах талбайн хил хязгаарыг яв цав тодорхойлж болдог. Ийм
газар хур борооны ус газрын гадаргууд хүрмэгц нэг хэсэг нь газар
луу нэвчин орж хөрсний чийг, газрын доорхи уст давхрагыг тэжээдэг.
Хур борооны усны зарим нь урсгалын сүлжээгээр өөр хоорондоо
холбогдон газрын гадаргуу дээгүүр урсаж тухайн сав газрын хамгийн
нам дор орших тодорхой нэг цэгээр урсан гардаг. Тэгвэл хур
борооны үлдсэн хэсэг нь модны навч, иш, өвс, хад чулуу зэрэг
дэвсгэр гадарга дээр тогтож тодорхой нөхцөл бүрдмэгц уурших
процессоор дамжин эргээд агаар мандал руу зөөгддөг. Байгаль
дээрхи ус нэг төлвөөс нөгөө төлөвт шилжих, нэг орчноос нөгөө
орчин луу зөөгдөх энэ процессийг усны эргэлт гэнэ. Усны эргэлт нь
дараахь 3 ерөнхий хэсгээс бүрдэх бөгөөд эдгээрийг усны эргэлтийн
бүрэлдэхүүн хэсгүүд гэнэ. Үүнд:
1. Хур бороо
2. Ууршилт
3. Урсац
Дээрхи бүрэлдэхүүнүүдийг усны эргэлтэнд (цикл) оролцох байдлаар
нь орлого ус буюу системрүү орж ирж байгаа ус, зарлага ус буюу
системээс гарч явж байгаа ус гэж 2 хувааж үзнэ. Усны эргэлтийн
балансын тооцоо гэж тухайн системд орж ирсэн ус, гарж явсан усны
тоо хэмжээний зөрүүг тодорхойлохыг хэлнэ. Усны эргэлтийн
балансын тооцооны үр дүнгүүдээс харвал байгаль дээрхи усны
эргэлтийн орлого усны ихэнхийг хур тунадас бүрдүүлдэг бол,
зарлага усны ихэнх нь ууршилт хэлбэрээр алдагддаг. Усны сав
газрын хэмжээнд эсвэл орон нутгийн хэмжээнд усны эргэлтийн
балансыг тооцоолох нь тухайн газар орны усжих чадамжийг
тодорхойлж өгдөг хамгийн үр дүнтэй аргуудын нэг юм. Энэ бүлэгт
төсөл хэрэгжих орчны усны эргэлтийн балансын тооцоог хийж, арга
зүй, үр дүнг тайлбарлав.
АРГА ЗҮЙ
Байгаль дээр явагддаг усны циклийг Зурагт үзүүлсэний дагуу
явагдана гэж үзнэ. Зурагт үзүүлсэн усны эргэлтийн бүрэлдэхүүн
хэсэг тус бүр дэх усны хэмжээг Торнвэйтын төрлийн тэгшитгэл
ашиглаж тооцоолно. Энэ аргын нэг давуу тал нь агаарын
температур, хур тунадас гэсэн хувьсагчуудыг тооцооны оролт
болгож авдаг. Өөрөөр хэлбэл энэ 2 хувьсагч нь цаг уурын ямарч
станц дээр хэмжигдэж байдаг түгээмэл олдоцтой хувьсагчууд юм.

2. Training material: Water Cycle Budget, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia
Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d
2
Тэгээд ч энэхүү арга нь дэлхий нийтээрээ хүлээн зөвшөөрөгдсөн,
хамгийн өргөн хэрэглэдэг арга юм. Энэ аргаар усны эргэлтийн
балансын тооцоог цаг тутамд, өдөр бүр, сар бүр гэх мэтээр
хугацааны өөр өөр алхамтайгаар тооцоо хийж болдог давуу талтай.
Усны балансын загваруудад өргөн хэрэглэдэг томъѐонуудыг R.C
Ward and M. Robinson (Principles of Hydrology. 4th edition. McGraw
Hill, 2000, ISBN: 0077095022) нарын номноос авч ашигласан.
Тооцооны арга зүйг тайлбарлахын өмнө усны эргэлтийн
бүрэлдэхүүн хэсэгт ордог хувьсагчуудыг товч тайлбарлая.
Боломжит ууршил (PET) гэж хүрээлэн буй орчинд хангалттай усан
хангамж байгаа нөхцөлд газрын гадаргуугаас агаар мандал руу
уурших боломжтой усны тоо хэмжээ буюу агаарын мандлын ус
ууршуулах чадавхын хэмжээг хэлнэ. Бодит ууршилт (ET) гэдэг нь
уурших процессоор дамжин газрын гадаргуугаас агаар мандал руу
зөөгдсөн усны тоо хэмжээ юм. Бодит ууршилтын тоо хэмжээ ихэнх
тохиолдолд боломжит ууршилтаас бага байдаг. Хөрсний чийг (SM)
нь хур тундас, ургамал бүрхэвч, хөрсний төрөл, механик
бүрэлдэхүүн, гадаргын болон гүний усны агууламжаас хамаарах
бөгөөд цаг хугацааны хувьд богино хугацаанд ихээхэн өөрчлөгдөж
байдаг. Хөрсийг маш том байгалийн усан сан гэж үзэж болох бөгөөд
ургамал ургалтынхаа хугацаанд хоногт хөрснөөс 50тонн/га
хэмжээний усыг авдаг байна. 10% -ийн чийгшилтэй 1 м гүн 1 га
талбайд 1 сая литр ус нөөцлөгддөг байна (J.Hanks, L. Ashcropt,
1985).
Дутагдал чийг (Deficit). Тухайн газрын хөрс чийгийн дутагдалд орох
үед хөрсний чийгийн агууламж хамгийн бага болсон байх бөгөөд
ургамал ургахад шаардлагатай чийг ургамлын үндэсний орчимд
байхгүй болж ургалт зогсож, ургамал хатаж үхдэг. Илүүдэл ус
(Surplus) нь хур тунадасíû õýìæýý боломжит ууршилтаас давж
гарсан тохиолдолд ажиглагдана. Энэ үед хөрсний ус агуулах
багтаамж дээд цэгтээ хүрсэн байдаг. Өөрөөр хэлбэл тухайн газар нь
хэвийн нөхцөлд орчны нөхцлөөс шаарддаг уснаас хавьгүй илүү
устай болсон гэсэн үг. Ийм үед илүүдэл ус газрын гадаргуугаар
урсаж, голын усны түвшин нэмэгдэж, үерлэх нөхцөл бүрддэг.
Тооцоонд ашигласан томъѐонуудыг дор товч тайлбарлав.
Борооны ус, хуримтлагдсан цас, хайлсан цас, нийт ус. Тухайн сард
орсон нийлбэр хур тунадасыг бороо, цас хоѐрын нийлбэр гэж үзнэ.
Тэгвэл тухайн сард сав газарт ирсэн нийт усны тоо хэмжээ дараах
тэшитгэлээр илэрхийлэгдэнэ.
MTm= Fm*(SPm-1+SNm)
Энд:
MTm – тухайн сард хуримтлагдсан цаснаас хайлсан ус
m – тооцоо хийж буй сарын дугаар
Fm - цасны хайлалтын фактор
SPm-1 – өмнөх сард хуримтлагдсан цасны хэмжээ
SPm – тухайн сард хуримтлагдсан цасны хэмжээ
SNm – тухайн сард орсон цасны хэмжээ, SNm =(1-Fm)*Pm
Цасны хайлалтын фактор дараах байдлаар илэрхийлэгдэнэ:
Тухайн сард хуримтлагдсан цасны хэмжээ дараах байдлаар
илэрхийлэгдэнэ:
Hийт усны хэмжээ буюу борооны ус, хайлсан цасны усны тоо
хэмжээ дараах тэгшитгэлээр илэрхийлэгдэнэ.
Тухайн сард уурших боломжит ууршилтын хэмжээ дараах байдлаар
тодорхойлогдоно (Hamon, 1963):
Энд:
Tт - агаарын температур
Dm - нарны гийгүүлэлтийн үргэлжлэх хугацааны дундаж (Хавсралт 1.)
еa- ханасан уурын даралт
Тухайн сард дэвсгэр гадаргаас уурших бодит ууршилтын хэмжээ
дараах байдлаар тодохойлогдоно:
Энд:
SOILm - хөрсний чийг дараах байдлаар тодорхойлогдоно:
Хэрэв тухайн цэг дээр ирж буй нийт усны хэмжээ боломжит
ууршилтын хэмжээнээс их буюу Wm > PETm үед
Хэрэв тухайн цэг дээр ирж буй нийт усны хэмжээ боломжит
ууршилтын хэмжээнээс бага буюу Wm < PETm үед
Хөрсөнд дутагдал чийг болох нөхцөл нь боломжит ууршилт бодит
ууршилтаас их болсон үед ажиглагдах бөгөөд дараах байдлаар
тодорхойлогдоно:
Хөрсөнд илүүдэл чийг бий болох нөхцөл нь сав газарт ирж буй хур
борооны нийт усны хэмжээ боломжит ууршилтаас их (Wm > PETm)
болсон үед ажиглагдах бөгөөд энэ үед энэхүү илүүдэл чийг нь
хөрсний чийгийг нөхөхөд зарцуулагдана. Хөрс чийгээр ханасан
тохиолдол буюу хамгийн их утга SOILmax болсон энэхүү илүүдэл
чийгийн ус нь газрын гадаргаар урсаж эхлэх бөгөөд үүнийг урсац гэж
үзэж болно.
Нарны гийгүүлэлтийн үргэлжлэх хугацаа. Дэвсгэр гадаргаас
уурших усны уурын хэмжээ нь нарны гийгүүлэтийн үргэлжлэх

3. Training material: Water Cycle Budget, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia
Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d
3
хугацаанаас хамаардаг. Нарны өндөр h –ийг дараахь томьѐогоор
тодорхойлно.
sinh =sin sin + cos cos cos
Энд:
H - нарны өндөр градусаар
 - нарны хазайлтын өнцөг
 - өргөрөг
 - цагийн өнцөг
 = 15
o
(t-12 цаг ) буюу энд t – бол орон нутгийн цаг
Жишээлбэл тухайн өргөрөгт өдрийн 15 цаг 30 болж байхад
 =15
o
(15.5-12 цаг ) = 52.5
o
болно.
Эндээс:
cos =


coscos
sinsinsinh
Нар мандах жаргах хугацааг тооцохдоо нарны өндөр тэгтэй тэнцүү
байх боловч рефракцыг тооцож h=-0
o
50’ гэж авдаг.
cos o=


coscos
sinsinsinh
=


coscos
sinsin0145.0 
Хэрэвээ  o - өнцөг сөрөг утгатай бол нар мандах sunrise -г, эерэг
утгатай бол нар жаргах хугацаа sunset -г заана.
Нарны гийгүүлэлтийн (өдөр) үргэлжлэх хугацааг олохдоо (2)
томьѐоноос
t =
15
12

 / тухайн орон нутгийн цаг .Эндээс
tүргэлжлэх хугацаа=
15
sunrisesunset  
Нарны хазайлтын өнцгийг өндөр жил, энгийн жилээс хамааруулж
дараахь хүснэгтээс авна.

4. Training material: Water Cycle Budget, Research Team, Environmental Engineers, NGO, UB Mongolia
Холбоо барих: email: orchinii.engineers@gmail.com , web: www.goo.gl/nh6d2d
4
Тооцооны үр дүнгүүд дараахь хэлбэртэй байна.
Сар: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Жил
P 7.8 6.3 12.4 22.5 34.9 48.0 66.7 50.4 30.8 20.2 16.5 13.2 330
T -25.8 -24.2 -14.1 -1.4 6.8 12.1 13.8 12.1 6.6 -2.1 -12.8 -22.1
RAIN 0 0 0 0 35 48 67 50 31 0 0 0 231
SNOW 8 6 12 23 0 0 0 0 0 20 17 13 99
PACK 58 64 76 99 0 0 0 0 0 20 37 50
MELT 0 0 0 0 99 0 0 0 0 0 0 0 99
W 0 0 0 0 134 48 67 50 31 0 0 0 330
PET 0 0 0 0 50 74 80 65 40 0 0 0 308
SOIL 53 53 53 53 100 77 68 59 53 53 53 53
ET 0 0 0 0 50 71 76 60 36 0 0 0 292
SURP 0 0 0 0 38 0 0 0 0 0 0 0 38
DEFIC 0 0 0 0 0 3 4 5 4 0 0 0 16
Тэмдэглэл: P-Хур тундас, T- Температур, RAIN- Бороо, SNOW -Цас, PACK -Хуримтлагдсан цас, MELT - Хайлсан цас,
W - Нийт ус, PET- Боломжит ууршилт, SOIL - Хөрсний чийг, ET - Бодит ууршилт, SURP - Илүүдэл чийг, DEFIC -
Дутагдал ус