Материал: 2127
Цели работы:
1. Приобретение опыта и умения работы с «Гидрологическими ежегодниками»,сборниками «Ресурсы поверхностных вод СССР».
2. Овладение методиками и приобретение навыков расчёта гидрологических характеристик.
СЗадания для студентов по расчёту годового стока основаны на реальных данных наблюдений, но носят учебный характер. Вариант задания выб рается по последней цифре кода студента (прил. 1).
расходамиПорядок выполнения работы:
1. Постро ть г стограмму по многолетнему ряду наблюдений за реки в соответствии с выбранным вариантом (табл. П.1.1).
Пример построен я пр ведён на рис. 16.
бА Д
2.Определить норму стока по формулеИ(22) для многолетнего ряда наблюдений за расходами реки в соответствии с выбранным вариантом.
3.Проанализировать значения среднегодовых расходов относительно нормы стока и сделать вывод о закономерности чередования многоводных и маловодных лет.
51
4. Определить обеспеченность каждого члена ряда наблюдений, предварительно записав его в порядке убывания. Для удобства последующего построения результаты занести в таблицу. Пример оформления и частичное заполнение результатов, соответствующих гистограмме (см. рис. 16), приведено в табл. 8.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
|
|
Обеспеченность среднегодовых расходов |
||||||
|
|
|
|
многолетнего ряда наблюдений |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
Qгод, м3/с |
P, % |
m |
Qгод, м3/с |
P, % |
m |
Qгод, м3/с |
P, % |
|
1 |
1317 |
4,5 |
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
1307 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1139 |
13,5 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1094 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
||
|
5. Постро ть кр вую о еспеченности среднегодовых расходов, |
||||||||
|
используя результаты расчёта п. 4. |
|
|
|
|||||
|
|
Пр мер л нейного построения приведён на рис. 17. Горизон- |
|||||||
|
тальная ось – о еспеченность P, вертикальная ось – среднегодовой |
||||||||
|
расход Qгод.б |
|
|
|
|||||
|
|
Кривая обеспеченности – интегральная кривая, показывающая |
|||||||
|
вероятность превышения (в процентах или долях единиц) данной |
||||||||
|
гидрологической характеристики среди общей совокупности ряда. |
||||||||
|
Кривая обеспеченности проводится плавной линией, осредняющей |
||||||||
|
|
|
А |
||||||
|
эмпирические (наблюдаемые) точки. |
|
|
|
|||||
Профессиональные гидрологиДдля построения кривой обеспеченности используют специальную клетчатку вероятности, в кото-
–на оси обеспеченности отложить значениеИзаданной обеспеченности;
–восстановить вертикаль до пересечения с кривой обеспеченности (см. рис. 17);
–с оси расходов снять числовое значение расхода заданной обеспеченности Q%.
52
С |
|
и |
|
Рис. 17. Пример построения кривой обеспеченности |
|
|
Д |
7. ВыполнитьбАвнутригодовое распределение расхода заданной |
|
обеспеченности. |
|
Для этого из таблицы многолетнего ряда среднегодовых расхо- |
|
дов (см. табл. П.1.1 по варианту) выбирают год, расход в который |
|
|
И |
близок к числовому значению расхода заданной обеспеченности Q%. Задания для студентов подобраны таким образом, что в таблице
внутригодового распределения стока (табл. П.1.2) приведены данные по году, расход в который и является наиболее близким к расходу заданной обеспеченности Q%.
Но в некоторых вариантах для заданной реки отсутствовали данные внутригодового распределения по году, близкому к Q%, и студентам предложен ряд наблюдений, имеющийся в библиотеке кафедры «Проектирование дорог».
Порядок выполнения следующий:
1) определить поправочный коэффициент k как отношение расхода заданной обеспеченности Q% к среднегодовому расходу го-
53
да, близкого по числовому значению из ряда многолетних наблюде-
ний Qгод19..:
k |
Q% |
; |
(26) |
|
|||
|
Qгод19.. |
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
2) определить значения среднемесячных расходов в год с расхо- |
|||||||||||||||||||
|
дом заданной обеспеченности |
Q% мес |
как произведение поправочного |
||||||||||||||||||
|
коэфф ц ента k |
|
среднемесячного расхода в предложенный зада- |
||||||||||||||||||
|
нием год Qмес19..: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
печенности |
|
|
|
|
|
|
|
|
(27) |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q% мес = k· Qмес19..; |
|
|
|
|||||||
|
|
3) определ ть объём стока в каждом месяце года заданной обес- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
W% мес как произведение среднемесячного расхода Q% мес и |
||||||||||||||||
|
количества секунд в данном месяце. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
бА |
|
Таблица 9 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Внутр годовое распределение гидрологических характеристик |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
года заданной обеспеченности |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидрологическая характеристика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяц |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
I |
|
II |
|
III |
IV |
|
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Год |
|
|||
|
Qмес19.., |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
||||||
|
м3/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q% мес, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||||
|
м3/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W% мес, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
106 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При перемножении следует помнить, что в весенние месяцы во |
|||||||||||||||||||
|
время снеготаяния расходы воды на порядок больше, чем зимой. |
||||||||||||||||||||
|
Нужно правильно поставить запятые. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Результаты расчётов занести в табл. 9. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Проверка правильности расчёта в таблице: |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
1) сумма среднемесячных расчетных расходов, деленная на 12, |
|||||||||||||||||||
|
должна оказаться равной расчетному среднегодовому расходу; |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
2) сумма объемов |
месячного |
стока |
должна соответствовать |
||||||||||||||||
54
объему годового стока, найденного как произведение среднегодового расхода Q% и количества секунд в году.
Си бА
Рис. 18. Пример построенияДгидрографов стока: 1 – для года, предложенногоИв задании; 2 – для года заданной обеспеченности
8. Построить гидрограф стока в одном поле координат для расхода заданной обеспеченности и расхода в год, приведённый в табл П.1.2, используя результаты расчёта (табл. 9). Горизонтальная ось – месяц T, вертикальная ось – среднемесячный расход Q.
Пример построения гидрографов приведён на рис. 18. Числовое значение площади гидрографа стока равно числовому
значению объёма годового стока. Графически объём годового стока равен площади прямоугольника, ограниченного координатными осями, горизонтальной линией, соответствующей значению среднегодового расхода заданной обеспеченности, и вертикалью, возведённой из
55