Материал: 2127

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

2.

Какие данные положены в основу определения расчетных

гидрологических характеристик?

3.

Перечислите возможные расчётные схемы при определении

гидрологических характеристик в зависимости от наличия информа-

ции о режиме водотока в районе проектируемых малых водопропуск-

С

 

ных сооружений.

 

4.

Как определить среднесуточный уровень воды?

5.

Как определ ть среднемесячный уровень воды?

6.

Как определ ть среднегодовое значение уровня воды?

ли

7.

Что является хронологической характеристикой распределе-

ния уровней воды?

 

8.

уществуют

закономерности в формировании уровней во-

ды в водотоках?

 

9.

бА

Из как х сточников поступают данные для обработки гидро-

логическ х характер

стик?

10. Являются

«Гидрологические ежегодники нормативными

документами»?

 

4.2. Обра отка данных гидрологических наблюдений за расходами воды в реке

Гидрологические расчёты необходимо выполнять с точностью вычислений, которая должна соответствовать заданной точности конечных результатов, необходимых для решения практических задач. Поэтому производство расчётов не следует усложнять, если путём применения более простых приёмов можно получить результаты, удовлетворяющие поставленным задачам [10, 11].

Точность конечных результатов вычислений не должна быть

больше точности исходных данныхД.

Рекомендуемая точность вычислений гидрологических величин

составляет:

И

для расходов при их значениях более 1 м3/с – три значащие

цифры;

для расходов при их значениях менее 1 м3/с – две значащие

цифры;

для объёма стока – до 106 м3;

для модульных коэффициентов, коэффициентов вариации, ко-

эффициентов асимметрии, вариации, корреляции и регрессии – до 0,01.

46

При промежуточных вычислениях следует оставлять на одну цифру больше того числа, которое отвечает точности конечного результата.

На водомерных постах измеряют уровни воды, а затем по кривой расхода приписывают каждому уровню определённую величину Срасхода. Имея среднесуточные уровни воды, получают значения

среднесуточных расходов Qсут, которые заносят в таблицы «Гидрологическ х ежегодн ков».

реднемесячные расходы Qмес вычисляют как среднее арифме-

иначетическое з среднесуточных расходов, а среднегодовой расход Qгод – из среднемесячных.

Изменен е во времени уровней, расходов и объёмов воды в во-

дотоках включает в се я понятие «водный режим». Основной гидро-

стока – хронолог ческий график изменения расходов воды за год,

логическойработыхарактер стикой водного режима является гидрограф

говоря, граф к внутригодового распределения стока.

1. Приобрести навык с ора информации о гидрологических характеристиках водотока, в частности о расходах воды.

2. Используя методики о ра отки данных наблюдений, выявить возможные закономерности гидрологических явлений.

Цели : А

Порядок выполнения работы:

1.Из «Гидрологических ежегодников» и сборников «Ресурсы поверхностных вод СССР» выписать среднемесячные расходы Q в водотоке за годы, указанные преподавателем (табл. 7).

2.Из ряда среднесуточных наблюдений выбрать минимальное значение расхода воды Qmin, максимальное значение расхода воды

Qmax и вычислить среднегодовой расход Qгод как среднее арифметическое из среднемесячных значений. Результаты занести в табл. 7.ДИ

Таблица 7

Значения расходов воды в водотоке за многолетний период наблюдений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Расход воды

Год

 

 

Среднемесячный расход воды Q, м /с

 

 

за год, м3

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Qmin

Qmax

Qгод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

3.

Проанализировать значения Qгод по годам и сделать вывод о

возможной закономерности в формировании расхода воды.

4.

По данным табл. 7 построить гидрограф стока в одном поле

координат за указанные преподавателем годы, используя для изобра-

жения кривых карандаши разных цветов.

С

5.

Проанализировать графики колебаний за указанные препода-

вателем годы и сделать вывод о возможной закономерности распределения расходов воды в течение года.

 

 

Контрольные вопросы и задания

1.

Какова точность вычисления расходов воды?

2.

Какое значен

е расхода считается среднесуточным?

3.

Объясните

Какое значен

е расхода считается среднемесячным?

4.

Какое значен

е расхода считается среднегодовым?

и5. Какова точность вычисления объёмов воды?

6.

Что такое г дрограф стока?

7.

Существует ли закономерность в распределении расходов в

течение года?

А

 

 

8.

 

понятие водного режима рек.

4.3. Расчёт годового стока заданной обеспеченности

Характерной особенностьюДмногих гидрологических величин является изменчивость и несовместимость, поэтому сложно заранее точно предсказать какое значение они примут. Причиной этого является множественность и независимость друг от друга факторов, их определяющих. Это даёт основание отнестиИгидрологические характеристики к величинам случайным (стохастическим).

Случайная величина характеризуется совокупностью возможных значений, а также вероятностью, с которой она их принимает.

Существует понятие математической вероятности событий, под которой подразумевают численную меру степени объективной возможности этого события.

В гидрологических расчётах применяется понятие обеспеченности P, под которой подразумевается вероятность превышения заданной величины. При определении обеспеченности по данным натурных наблюдений необходимо вычислить число случаев появления в ряду величин больше или равной заданной.

48

Обеспеченность определяется по формуле

 

P

m

100 ,

(21)

 

 

n 1

 

где m – порядковый номер члена ряда наблюдений; n – число членов

С

 

ряда наблюдений.

 

За обеспеченность гидрологической характеристики принимают вероятность того, что рассматриваемое значение гидрологической характер ст ки может быть превышено среди совокупности всех воз-

можных ее значен .

воздействие

Расчетная обеспеченность – это обеспеченность гидрологиче-

ской характер

ки, принимаемая при строительном проектирова-

нии для установлен я значения параметров гидрологического режи-

бА

ма, определяющ х проектные решения.

Согласно нормат вным документам расчет мостов, труб и пой-

менных насыпей на

водного потока следует производить,

как прав ло, по г дрографам и водомерным графикам расчетных паводков. При этом вероятности превышения расчетных и наибольших паводков следует принимать в соответствии со сводом правил [6] для конкретного транспортного сооружения и категории дороги.

Расход воды заданной вероятности превышения, принимаемый в качестве исходного значения для определения размеров проектируемых сооружений, называется расчетный расход воды.

Норма стока Q0 это среднее арифметическое значение годового стока за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меня-

ется. Чем длиннее ряд наблюдений, тем точнее вычисляется норма.

Q

 

 

Qгод

И

 

0

Д.

(22)

 

 

 

n

 

 

Многоводным считается год, расход в который больше нормы стока. Маловодным считается год, расход в который меньше нормы стока.

Продолжительность периода наблюдений считают достаточной, если рассматриваемый период репрезентативен (представителен), а относительная среднеквадратическая погрешность σ расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10% для годового и сезонного стоков и 20% – для максимального и минимального стоков.

49

 

C

V

 

100,

(23)

 

 

 

 

 

n

 

где CV – коэффициент вариации (среднее квадратичное отклонение

ряда модульных коэффициентов), определяемый по формуле

 

 

 

 

 

Ki 1 2

 

 

 

CV

 

 

 

 

 

.

 

(24)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

Модульный

 

 

Ki вычисляется

как отношение Qi

С(среднегодового расхода за каждый год наблюдений Qгод) к норме

стока Q0:

 

 

 

 

Qi

 

 

 

 

 

K

 

 

.

 

(25)

 

 

 

 

коэффициент

 

i

 

Q

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

погрешности пре-

Если относ тельные

среднеквадратические

вышают указанные пределы и период наблюдений нерепрезентати-

вен, необходимо осуществить приведение рассматриваемой гидроло-

гической характеристики к

олее многолетнему периоду.

 

Степень гидрологической и метеорологической изученности

территории для проектирования и последующего строительства

транспортного сооружения следует устанавливать с учетом наличия

бА

 

 

 

Д

 

(либо отсутствия) репрезентативного поста (станции), отвечающего условиям, приведенным в своде правил. Согласно нормативному документу [3] ряд максимальных расходов воды рек может быть при-

знан достаточным для определения расчётных расходов, если про-

 

3

И

должительность периода наблюдений составляет не менее:

25

лет – лесотундровой и лесной зоны;

 

30

лет – для лесостепной зоны;

 

40

лет – для степной зоны;

 

50

лет – для засушливых степей и полупустынных зон.

Числовые значения расходов в международной системе единиц

(СИ) измеряются в м /с. При расчётах следует помнить:

1 сут = 86 400 с;

 

1 год = 31,5·106 с;

 

31

сут = 2,67·106 с (январь, март и др.);

 

30

сут = 2,59·106 с (апрель, июнь и др);

 

28

сут = 2,42·106 с (февраль).

 

50