Определение среднегодового количества осадков

Размещено на http://www.allbest.ru/

26

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГОУ ВПО ВОЛГОГРАДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИЯ

Контрольная работа по дисциплине:

Гидрология

Волгоград 2011

Исходные данные:

Река Сура, пункт г.Пенза, площадь водосбора F = 15400 км², залесенность 27%, заболоченность 1%. Среднемноголетнее количество осадков х₀ =666 мм.

Таблица 1. Среднемесячные и среднегодовые расходы и модули стока.

Период наблюдений (годы) с 1963 по 1972 год.

Годы	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	Год	М л/с · км2	Ма л/с · км2
1963	18,2	20,5	18,8	435	55,6	31,1	48,8	28,5	26,7	29,4	45,5	27,6	65,5	4,25	5,05
1964	27,4	25,9	26,8	447	72,7	35,5	28,4	25,8	23,0	23,3	23,9	21,2	65,1	4,23	4,48
1965	20,2	21,6	36,2	325	77,3	33,5	21,6	22.2	20,5	23,1	21,1	30,9	54,5	3,54	3,66
1966	22,7	23,7	81,0	204	32,8	22,3	19,4	16,0	17,8	19,7	19,3	13,1	41,0	2,66	3,01
1967	13,5	16,7	19,4	239	31,8	22,0	18,8	20,9	17,2	20,3	18,2	18,7	38,0	2,47	3,43
1968	20,2	17,8	47,0	400	39,3	25,2	38,1	19,5	21,2	22,8	19,5	17,4	57,3	3,72	4,01
1969	14,3	13,2	13,5	189	31,7	30,3	20,7	22,4	18,8	27,8	33,0	24,9	37,3	2,42	3,73
1970	20,4	18,9	22,8	493	50,6	28,4	22,8	21,8	22,7	26,2	33,5	22,2	65,3	4,24	5,41
1971	21,5	19,3	93,7	217	36,0	23,1	22,0	18,3	16,7	22,0	24,1	18,8	44,4	2,88	3,62
1972	16,7	13,7	51,8	115	24,2	19,0	13,2	10,3	13,1	18,8	19,5	20,3	26,3	1,71	2,40

Бассейн-аналог - река Сура,с.Кадышево

Средняя многолетняя величина годового стока (норма) М_о^а = 3,7 л/с · км², С_v = 0,28

Отметки Н, м	260	262	264	266	268	270	272	274	276	278	280
Площади Щ, км2	0	12	26	40	56	72	92	112	134	162	196
Сезонное:
Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
U, млн. м3	30	30	30	30	150	150	150	150	30	30	30	30	840
П, мм	60	60	60	84	144	166	180	185	142	64	60	60

Многолетнее: U_бр = 1500 млн. м³, Р = 80%, r = 0.

1. Определить среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока при наличии данных наблюдений.

У нас имеются исходные данные: среднегодовые расходы воды ,при этом для уменьшения объёма расчётов период наблюдений был сокращён до 10 лет.

Нормой гидрологических величин называется среднее арифметическое значение характеристик гидрологического режима за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меняется.

При наличии длительных (50 - 80 лет) наблюдений и неизмененных физико-географических и хозяйственных условий, а также, если период наблюдений включает не менее двух полных циклов колебаний водности реки, величина среднего многолетнего стока вычисляется по формуле:

, (1)

где Q_i - средний годовой стока за i-й год;

n - число лет наблюдений.

Определяем среднюю многолетнюю величину годовых расходов реки Сура, пункт г.Пенза по данным

м³/с.

Напомним, что расход воды - это объём воды, протекающей через живое сечение потока в единицу времени.

Полученную норму в виде среднего многолетнего расхода воды требуется выразить через другие характеристики стока: модуль, слой, объём и коэффициент стока.

· Модуль стока - количество воды, стекающее с единицы площади водосбора в единицу времени.

Средний многолетний модуль стока вычисляем по соотношению:

л/с · км², (2)

где F - площадь водосбора, км² (приложение 1).

· Объём стока - объём воды, стекающей с водосбора за какой-либо интервал времени.

Вычисляем средний многолетний объём стока за год:

м³, (3)

где Т - число секунд в году, равное 31,54 · 10⁶ с.

· Слой стока - количество воды, стекающее с водосбора за какой-либо интервал времени, равное толщине слоя, равномерно распределённого по площади этого водосбора. Слой стока выражается в мм.

Средний многолетний слой стока вычисляем по зависимости:

мм/год. (4)

· Коэффициент стока - отношение величины (объёмы или слоя) стока к количеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших возникновение стока.

Средний многолетний коэффициент стока:

(5)

где х₀ - средняя многолетняя величина осадков в год, мм. Оценка репрезентативности (достаточности) ряда наблюдений определяется величиной относительной средней квадратической ошибки средней многолетней величины (нормы) годового стока, вычисляемой по формуле:

, (6)

где С_v - коэффициент изменчивости (вариации) годового стока; длина ряда считается достаточной для определения Q₀, если ? 510%. Величина среднего стока при этом называется нормой стока.

Определить коэффициент изменчивости (вариации) С_v годового стока.

Коэффициент изменчивости С_v характеризует отклонения стока за отдельные годы от нормы стока; он равен:

, (7)

где у_Q - среднеквадратическое отклонение годовых расходов от нормы стока.

. (8)

Если n < 30, то

. (8а)

Если сток за отдельные годы выразить в виде модульных коэффициентов ,

то , (9)

а при n < 30

. (9а)

Составляем таблицу для подсчёта С_v годового стока реки Сура пункт г.Пенза

Данные для подсчёта С_v

№ п/п	Годы	Годовые расходы Qi , м3/с		k - 1	(k - 1)2
1	1963	65,5	1,32	0,32	0,1024
2	1964	65,1	1.32	0,32	0,1024
3	1965	54,5	1,10	0,10	0,01
4	1966	41,0	0,83	-0,17	0,0289
5	1967	38,0	0,77	-0,23	0,0529
6	1968	57,3	1,16	0,16	0,0256
7	1969	37,3	0,75	-0,25	0,0625
8	1970	65,3	1,32	0,32	0,1024
9	1971	44,4	0,90	-0,10	0,01
10	1972	26,3	0,53	- 0,47	0,2209
У	494,7	10	0	0,718

Коэффициент изменчивости С_v годового стока реки Сура, пункт г.Пенза равен:

.

Относительная средняя квадратическая ошибка средней многолетней величины годового стока реки Сура за период с 1963 по 1972гг. (10 лет) равна:

.

Относительная средняя квадратическая ошибка коэффициента изменчивости С_v при его определении методом моментов равна:

. (10)

В рассматриваемом примере

Длина ряда считается достаточной для определения Q₀ и C_v, если , а . Величина среднего годового стока при этом условии называется нормой стока.

Вывод: В нашем примере находится в пределах допустимого, а больше допустимой ошибки. Значит, ряд наблюдений недостаточный, необходимо удлинить его.

2. Определить норму стока при недостатке данных методом гидрологической аналогии.

Река-аналог выбирается по:

ь сходству климатических характеристик;

ь синхронности колебаний стока во времени;

ь однородности рельефа, почвогрунтов, гидрогеологических условий, близкой степени покрытости водосбора лесами и болотами;

ь соотношению площадей водосборов, которые не должны отличаться более чем в 10 раз;

ь отсутствию факторов, искажающих сток (строительство плотин, изъятие и сбросы воды).

Река-аналог должна иметь многолетний период гидрометрических наблюдений для точного определения нормы стока и не менее 6 лет параллельных наблюдений с изучаемой рекой.

Строим на миллиметровке график связи модулей исследуемой реки и реки-аналога . За годы параллельных наблюдений наносим точки в виде кружочков диаметром 1мм, справа записываем порядковый номер года. График строим в виде прямой линии усредняющей точки. Зависимости считаются удовлетворительными, если отклонения большей части точек от средней линии не превышают 15%. Затем, зная норму стока реки-аналога М_о^а = 3,7 л/с · км², определяем норму стока, выраженную через модуль изучаемой реки, и вычисляем норму стока через расход.

По графику связи среднегодовых модулей стока р.Сура, пункт г.Пенза и р.Сура, с.Кадышево М_о = 2,9 л/с · км².

м³/с.

Коэффициент изменчивости годового стока вычисляем по формуле

, (11)

где C_v - коэффициент изменчивости стока в расчётном створе;

C_vа - в створе реки-аналога;

М_0а - среднемноголетняя величина годового стока реки-аналога;

А - тангенс угла наклона графика связи.

В рассматриваем примере:

.

Окончательно принимаем:

М₀ = 2,9 л/с · км²,

Q₀ = 44,66 м³/с,

С_v = 0,35.

3. Построить и проверить кривую обеспеченности годового стока.

Для характеристики возможных колебаний стока за длительный период и определения расчётных расходов в гидрологии применяют аналитические кривые обеспеченности: биноминальную кривую обеспеченности и кривую трехпараметрического гамма-распределения. Они определяются следующими параметрами:

ь - средней величиной,

ь С_v - коэффициентом изменчивости (вариации),

ь С_s - коэффициентом асимметрии.

В работе требуется построить кривую обеспеченности годового стока, воспользовавшись кривой трёхпараметрического гамма-распределения. Для этого необходимо рассчитать три параметра:

ь Q₀ - среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока,

ь С_v - коэффициент изменчивости (вариации) годового стока,

ь С_s - коэффициент асимметрии годового стока.

Используя результаты расчётов первой части работы для р.Сура, пункт г. Пенза, имеем Q₀ = 44,66 м³/с, С_v = 0,35.

Коэффициент асимметрии С_s характеризует несимметричность гидрологического ряда и определяется путём подбора, исходя из условия наилучшего соответствия аналитической кривой с точками фактических наблюдений; для рек, расположенных в равнинных условиях, при расчёте годового стока наилучшие результаты дает соотношение С_s = 2С_v. Поэтому понимаем для р.Сура, пункт г.Пенза: С_s = 2С_v= 2 · 0,35 = 0,70 с последующей проверкой.

Ординаты кривой определяем в зависимости от коэффициента С_v (в примере С_v =0,35) по таблицам, составленным С.Н. Крицким и М.Ф. Менкелем для С_s = 2С_v Для повышения точности кривой необходимо учитывать сотые доли С_v и провести интерполяцию между соседними столбцами цифр (таблица 2).

.

§ для Р = 0,01

;

§ для Р = 0,1

;

§ для Р = 1

;

§ для Р = 5

;

§ для Р = 10

;

§ для Р = 25

;

§ для Р = 50

;

§ для Р = 75

;

§ для Р = 80

;

§ для Р = 90

;

§ для Р = 95

;

§ для Р = 99

.

Таблица 2

Обеспеченность, Р %	0,01	0,1	1	5	10	25	50	75	80	90	95	99	99,9
Ординаты кривой	2,86	2,45	1,99	1,64	1,47	1,21	0,91	0,75	0,70	0,59	0,46	0,37	-

Обеспеченностью гидрологической величины называется вероятность превышения рассматриваемого значения гидрологической величины среди совокупности всех возможных её значений.

По данным таблицы 2 на миллиметровке форматом 203288 мм² строим теоретическую кривую обеспеченности, откладывая по оси абсцисс Р (1 см - 5%), а по оси ординат - К_р. Построенная кривая в верхней и нижней частях имеет большую кривизну, что затрудняет пользование ею. Кривая обеспеченности на клетчатке вероятностей (рис.2) имеет более плавный вид и удобна в использовании.

Построив кривую обеспеченности на клетчатке вероятностей, проверяем её данные фактических наблюдений. Для этого модульные коэффициенты годовых расходов (из табл.1, графа 4) располагаем по убыванию в таблице 3 и для каждого из них вычисляем его фактическую обеспеченность по формуле:

Р = m / (n + 1) · 100%, (12)

где Р - обеспеченность члена ряда, расположенного в порядке убывания;

m - порядковый номер члена ряда;

n - число членов ряда.

Таблица 3.

№ п/п	Модульные коэффициенты по убыванию К	Фактическая обеспеченность	Годы соответствующие К
1	1,32		1963
2	1,32		1970
3	1,32		1964
4	1,16		1968
5	1,10		1965
6	0,90		1971
7	0,83		1966
8	0,77		1967
9	0,75		1969
10	0,53		1972

Вывод: Как видно на рис.2, нанесённые точки усредняют теоретическую кривую; значит, кривая построена правильно и соотношение С_s = 2C_v соответствует действительности. В противном случае необходимо изменить соотношение С_s к C_v и вновь построить теоретическую кривую обеспеченности.

4. Рассчитать внутригодовое распределение стока методом компоновки для целей орошения с расчётной вероятностью превышения Р = 80%. Для расчёта используем исходные данные среднемесячные расходы воды (приложение 1). Расчёт делится на две части: межсезонное распределение, имеющее наиболее важное значение; внутрисезонное распределение (по месяцам и декадам), устанавливаемое с некоторой схематизацией. Межсезонное распределение. В зависимости от типа внутригодового распределения стока год делится на два периода: многоводный и маловодный (межень). В зависимости от цели использования один из них назначается лимитирующим. Лимитирующий - это наиболее напряжённый с точки зрения водохозяйственного использования период (сезон). Для целей осушения лимитирующим периодом является многоводный; Для целей орошения, энергетики - маловодный. В период включается один или два сезона. На реках с весенним половодьем для целей орошения выделяются: многоводный период (он же сезон) - весна; и маловодный (лимитирующий) период, включающий в себя сезоны - лето - осень и зима, причём лимитирующим сезоном при орошении является лето - осень (при энергетическом использовании - зима).

Расчёт выполняется по гидрологическим годам, т.е. по годам, начинающимся с многоводного сезона. Сроки сезонов назначаются едиными для всех лет наблюдений с округлением их до целого месяца. Продолжительность многоводного сезона назначается так, чтобы в границах сезона помещалось половодье как в годы с наиболее ранним сроком наступления, так и с наиболее поздним сроком окончания.

В задании продолжительность сезона, можно принять следующий:

· весна (апрель, май, июнь);

· лето - осень (июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь);

· зима (декабрь и январь, февраль, март следующего года).

Величина стока за отдельные сезоны и периоды определяется суммой среднемесячных расходов (таблица 4). В последнем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за три месяца (I, II, III) первого года.

При расчёте по методу компоновки внутригодовое распределение стока принимается из условия равенства вероятности превышения стока за год, стока за лимитирующий период и внутри его за лимитирующий сезон. Поэтому необходимо определить расходы заданной проектом обеспеченности (в задании Р = 80%) для года, лимитирующих периода и сезона. Следовательно, требуется рассчитать параметры кривых обеспеченности (Q_o, C_v и C_s) для лимитирующих периода и сезона (для годового стока параметры вычислены в первой части задания). Вычисления производятся методом моментов в табл.4 по схеме, изложенной выше для годового стока (см. табл.1).

Таблица 4. Расчёт внутригодового распределения стока методом компоновки (межсезонное распределение). река Сура, пункт г.Пенза по данным с 1963 по 1972 гг. (10 лет).

№ п.п.	Годы	Расходы за лимитирующий сезон лето - осень	У сток лето - осень	К	К - 1	(К - 1)2	Расходы за сезон весна	У весенний сток
		VII	VIII	IX	X	XI					IV	V	VI
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	1963/64	48,8	28,5	26,7	29,4	45,5	178,5	1,47	0,47	0,2209	435	55,6	31,1	521,7
2	1964/65	28,4	25,8	23,0	23,3	23,9	124,4	1,03	0,03	0,09	447	72,7	35,5	555,2
3	1965/66	21,6	22,2	20,5	23,1	21,1	108,5	0,90	- 0,10	0,01	325	77,3	33,5	435,8
4	1966/67	19,4	16,0	17,8	19,7	19,3	155,1	1,28	0,28	0,0784	204	32,8	22,3	259,1
5	1967/68	18,8	20,9	17,2	20,3	18,2	95,4	0,79	-0,21	0,0441	239	31,8	22,0	292,8
6	1968/69	38,8	19,5	21,2	22,8	19,5	121,8	1,00	0	0	400	39,3	25,2	464,5
7	1969/70	20,7	22,4	18,8	27,8	33,0	122,7	1,01	0,01	0,0001	189	31,7	30,3	251,0
8	1970/71	22,8	21,8	22,7	26,2	33,5	127,0	1,05	0,05	0,0025	493	50,6	28,4	572,0
9	1971/72	22,0	18,3	16,7	22,0	24,1	103,1	0,85	-0,15	0,0225	217	36,0	23,1	276,1
10	1972/63	13,2	10,3	13,1	18,8	19,5	74,9	0,62	-0,38	0,1444	115	24,2	19,0	158,2
У	1211,4	10	0,00	0,6129
1	1963/64	27,6	18,2	20,5	18,8	85,1	263,6	1,18	0,18	0,0324	153,3	572,0	178,5	9,1
2	1964/65	21,2	27,4	25,9	26,8	101,3	225,7	1,01	0,01	0,0001	140,5	555,2	155,1	18,2
3	1965/66	30,9	20,2	21,6	36,2	108,9	217,4	0,98	- 0,02	0,0004	108,9	521,7	127,0	27,3
4	1966/67	13,1	22,7	23,7	81,0	140,5	295,6	1,33	0,33	0,1089	102,5	464,5	124,4	36,4
5	1967/68	18,7	13,5	16,7	19,4	68,3	163,7	0,74	-0,26	0,0676	102,4	435,8	122,7	45,5
6	1968/69	17,4	20,2	17,8	47,0	102,4	224,2	1,01	0,01	0,0001	101,3	292,8	121,8	54,5
7	1969/70	24,9	14,3	13,2	13,5	65,9	188,6	0,85	-0,15	0,0225	85,1	276,1	108,5	63,6
8	1970/71	22,2	20,4	18,9	22,8	84,3	211,3	0,95	-0,05	0,0025	84,3	259,1	103,1	72,7
9	1971/72	18,8	21,5	19,3	93,7	153,3	256,4	1,15	0,15	0,0225	68,3	251,0	95,4	81,8
10	1972/63	20,3	16,7	13,7	51,8	102,5	177,4	0,80	-0,20	0,04	65,9	158,2	74,9	90,9
У	2223,9	10	0,00	0,297

§ Параметры кривой обеспеченности для годового стока.

гидрологический сток орошение

м³/с;

; С_s = 2С_v= 2 · 0,27= 0,54.

Определяем ординату кривых трехпараметрического гамма-распределения для С_v годового стока:

.

§ Параметры кривой обеспеченности для лимитирующего периода.

м³/с;

;

С_s = 2С_v= 2 · 0,18 = 0,36

Определяем ординату кривых трехпараметрического гамма-распределения для С_v меженного стока:

.

§ Параметры кривой обеспеченности для лимитирующего сезона.

м³/с;

; С_s = 2С_v= 2 · 0,26 = 0,52

Определяем ординату кривых трехпараметрического гамма-распределения для С_v стока лета - осени:

.

Определяем расчетные расходы по формулам:

годового стока Q_{рас год} = · 12 · Q_o, (13)

Q_{рас год} = 0,70 · 12 · 44,66 = 375,144 м³/с;

лимитирующего периода Q_{рас меж} = · Q_меж, (14)

Q_{рас.меж} = 0,85 · 222,39 = 189,03 м³/с;

лимитирующего сезона Q_{рас ло} = · Q_ло, (15)

Q_{рас ло} = 0,77 · 121,14 = 93,28 м³/с.

Где ,,- ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения, снятые с таблицы соответственно для С_v годового стока, С_v меженного стока и С_v для лета - осени.

Одним из основных условий метода компоновки, является равенство:

Q_{рас год} = У Q_{рас сез}.

Однако это равенство нарушится, если расчётный сток за нелимитирующие сезоны определять также по кривым обеспеченности (ввиду различия параметров кривых).

Поэтому расчётный сток за нелимитирующий период (в задании - за весну) определяем по разности:

Q_{рас вес} = Q_{рас год} - Q_{рас меж} (16)

Q_{рас вес} = 375,14-189,03 = 186,11 м³/с.

А за нелимитирующий сезон (в задании - зима) определяем по разности:

Q_{рас зим} = Q_{рас меж} - Q_{рас ло} (17)

Q_{рас зим} = 189,03 - 93,28 = 95,75 м³/с.

Внутрисезонное распределение - принимается осредненным по каждой из трех групп водности:

· Многоводная группа, включающая годы с обеспеченностью стока за сезон Р <33%;

· Средняя по водности 33 < Р < 66%;

· Маловодная Р > 66%.

Для выделения лет, входящих в отдельные группы водности, необходимо суммарные расходы за сезоны расположить по убыванию и подсчитать их фактическую обеспеченность (пример - табл.4). Так как расчетная обеспеченность (Р=80%) соответствует маловодной группе, дальнейший расчет можно производить для лет, входящих в маловодную группу (табл.5).

Для этого в графу «Суммарный сток» выписать расходы по сезонам, соответствующие обеспеченностям Р > 66%, а в графу «Годы» - записать годы, соответствующие этим расходам.

Среднемесячные расходы внутри сезона расположить в убывающем порядке с указанием календарных месяцев, к которым они относятся (табл.5). Таким образом, первым окажется расход за наиболее многоводный месяц, последним - за маловодный месяц.

Для всех лет произвести суммирование расходов отдельно за сезон и за каждый месяц. Принимая сумму расходов за сезон за 100%, определить процент каждого месяца А%, входящего в сезон, а в графу «Месяц» записать наименование того месяца, который повторяется наиболее часто. Если повторений нет, выписать любой из встречающихся, но так, чтобы каждый месяц, входящий в сезон, имел свой процент от сезона.

Затем, умножая расчётный расход за сезон, определённый в части межсезонного распределения стока (табл.4.), на процентную долю каждого месяца А% (табл.5), вычислить расчётный расход каждого месяца. Например:

(18)

По данным табл.5 графы «Расчетные расходы по месяцам» на миллиметровке построить расчётный гидрограф Р - 80% изучаемой реки (рис.3).

Таблица 5. Вычисление внутрисезонного распределения стока. р. Сура, пункт г.Пенза.

№ п.п.	Годы	Суммарный сток	Р%	Среднемесячные расходы по убыванию
				Q1	месяц	Q2	месяц	Q3	месяц	Q4	месяц	Q5	месяц
За весенний сезон
1	1971/72	276,1	72,7	217	IV	36,0	V	23,1	VI
2	1963/64	521,7	81,8	435	IV	55,6	V	31,1	VI
3	1972/63	158,2	90,9	115	IV	24,2	V	19,0	VI
У	956,0	%	767		115,8		73,2
А	100%		80,2	IV	12,1	V	7,7	VI
За летнее - осенний сезон
1	1964/65	124,4	72,7	28,4	VII	25,8	VIII	23,9	XI	23,3	X	23,0	IX
2	1970/71	127,0	81,8	33,5	XI	26,2	X	22,7	IX	22,4	VII	21,8	VIII
3	1972/63	74,9	90,9	19,5	XI	18,8	X	13,2	VII	13,1	IX	10,3	VIII
У	326,3	%	81,4		70,8		59,8		58,8		55,1
А	100%		25,0	XI	21,8	X	18,3	VII	18,0	VIII	16,9	IX
За зимний сезон
1	1971/72	153,3	72,7	93,7	III	21,5	I	19,3	II	18,8	XII
2	1972/63	102,5	81,8	51,8	III	20,3	XII	16,7	I	13,7	II
3	1968/69	102,4	90,9	47,0	III	20,2	I	17,8	II	17,4	XII
У	358,2	%	192,5		62,0		53,8		49,9
А	100%		53,7	XII	17,3	I	15,1	II	13,9	III

Расчетные расходы по месяцам

I 31	II 28	III 31	IV 30	V 31	VI 30	VII 31	VIII 31	IX 30	X 31	XI 30	XII 31
23,20	28,10	99,94	149,26	22,52	14,33	34,06	31,45	33,50	40,57	46,53	25,87
Расчетные объёмы (млн.м3) по месяцам
62,18	68,00	267,84	386,58	60,35	37,11	91,28	81,45	86,76	108,72	120,51	69,33

Примечание. Чтобы получить объёмы стока в млн.м³, следует расходы умножить: а) для 31-дневного месяца на коэффициент 2,68; б) для 30-дневнего месяца - 2,59; в) для 28-дневнего месяца - 2,42.

5. Определить расчетный максимальный расход талых вод Р = 1% при отсутствии данных гидрометрических наблюдений.

Определяют расчетный максимальный расход талых вод Р = 1% при отсутствии данных гидрометрических наблюдений по формуле:

(19)

где

§ Q_p - расчетный мгновенный максимальный расход талых вод заданной обеспеченности Р, м³/с;

§ М_р - модуль максимального расчетного расхода заданной обеспеченности Р, м³/с·км²;

§ h_p - расчетный слой половодья, см;

§ F - площадь водосбора, км²;

§ n - показатель степени редукции зависимости

К_о - параметр дружности половодья;

§ д₁ и д₂ - коэффициенты, учитывающие снижение максимальных расходов рек, зарегулированных озерами (водохранилищами) и в залесенных и заболоченных бассейнах;

§ м - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов при Р = 1%; м = 1;

§ F₁ - дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции, км², принимается по приложению 3.

Параметр К_о определяется по данным рек - аналогов, в контрольной работе К_о выписывается из приложения 3. Параметр n₁ зависит от природной зоны, определяется из приложения 3.

Расчетный слой стока половодья вычисляется по формуле:

h_p=К_р·, (20)

где

§ К_р - ордината аналитической кривой трехпараметрического гамма-распределения заданной вероятности превышения, определяется по приложению 2 в зависимости от С_v= 0,26 ,при C_s=2C_v=2 · 0,26 = 0,52 с точностью до сотых интерполяций между соседними столбцами;

§ - средний слой половодья, устанавливается по рекам - аналогам или интерполяцией, в контрольной работе - по приложению 3.

Коэффициент д, учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле:

д = 1/(1+Сf_оз), (21)

где

§ С - коэффициент, принимаемый в зависимости от величины среднего многолетнего слоя весеннего стока ;

§ f_оз - средневзвешенная озерность.

Так как в расчетных водосборах нет проточных озер, а расположенная вне главного русла f_оз< 2%, принимаем д = 1. Коэффициент д₁, учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных водосборах, определяется по формуле:

, (22)

где

§ n₂ - коэффициент редукции принимается по приложению 3.

§ б₁ - коэффициент, зависит от природной зоны, расположения леса на водосборе и общей залесенности f_л в %, выписывается по приложению 3.

Коэффициент д₂, учитывающий снижение максимального расхода воды заболоченных бассейнов, определяется по формуле:

(23)

где

§ в - коэффициент, зависящий от типа болот, определяется по приложению 3;

§ f_д - относительная площадь болот и заболоченных лесов и лугов в бассейне, %.

Пример расчета.

Рассчитать максимальный расход Р = 1% вероятности превышения талых вод для реки Сура, пункт г.Пенза ( F = 15400 км², f_л залесенность - 27%, f_б заболоченность - 1%).

По приложению 3, определяем F₁ = 2 км²; = 80 мм; С_v = 0,40; n₁ = 0,25; м = 1, К_о=0,022; б₁ = 1,20; n₂ = 0,20; в = 0,8;

По приложению 2, определяем: К_р = 2,51;

h_p = К_р ·= 2,51 · 80 = 200 мм;

д = 1;

= 1,20/(27+1)^0,25= 0,52

= 1 - 0,7lg(0,1·1+1) = 0,32

Размещено на Allbest.ru