Расчет многолетней величины годового стока
асчет выполняется по гидрологическим годам, т.е. по годам, начинающимся с многоводного сезона. Сроки сезонов начинаются 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. В последнем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за 3 месяца (I, II, III) первого года.
|
Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки (межсезонное распределение).р. Сура за 1964 - 1973 гг. | |
№ п/п | Годы | Расходы за лимитирующий сезон лето-осень | ? сток лето-осень | Среднее значение стока лето-осень | Qо | К | К-1 | (К-1)2. | Расходы за сезон весна | ? весенний сток | |
| | VII | VIII | IX | X | XI | | | | | | | IV | V | VI | | |
1 | 1964/65 | 94,7 | 66,8 | 60,8 | 51 | 49,7 | 323 | 64,6 | 52,766 | 1,22 | 0,22 | 0,0503 | 44,9 | 699 | 259 | 1002,9 | |
2 | 1965/66 | 71,4 | 53,3 | 50,1 | 46,8 | 48,4 | 270 | 54 | | 1,02 | 0,02 | 0,0005 | 56,1 | 574 | 148 | 778,1 | |
3 | 1966/67 | 55,6 | 47,6 | 42,2 | 42,3 | 43,1 | 230,8 | 46,16 | | 0,87 | -0,13 | 0,0157 | 141 | 380 | 85,5 | 606,5 | |
4 | 1967/68 | 53,9 | 44,4 | 46,1 | 38,4 | 40,4 | 223,2 | 44,64 | | 0,85 | -0,15 | 0,0237 | 36,3 | 332 | 94,6 | 462,9 | |
5 | 1968/69 | 72,1 | 79 | 45,3 | 42,2 | 45,2 | 283,8 | 56,76 | | 1,08 | 0,08 | 0,0057 | 48,9 | 767 | 113 | 928,9 | |
6 | 1969/70 | 68,1 | 67,4 | 52,4 | 45,5 | 64,9 | 298,3 | 59,66 | | 1,13 | 0,13 | 0,0171 | 20 | 636 | 104 | 760 | |
7 | 1970/71 | 77,5 | 54,7 | 48,1 | 48,9 | 52,3 | 281,5 | 56,3 | | 1,07 | 0,07 | 0,0045 | 48,8 | 1 120,00 | 137 | 1305,8 | |
8 | 1971/72 | 58,6 | 51,8 | 42 | 36,7 | 48,4 | 237,5 | 47,5 | | 0,90 | -0,10 | 0,0100 | 95,6 | 565 | 104 | 764,6 | |
9 | 1972/73 | 51,2 | 44,6 | 26,2 | 27,4 | 37,2 | 186,6 | 37,32 | | 0,71 | -0,29 | 0,0857 | 48,6 | 333 | 67,4 | 449 | |
10 | 1973/64 | 56,6 | 56,1 | 66,2 | 57,8 | 66,9 | 303,6 | 60,72 | | 1,15 | 0,15 | 0,0227 | 37,3 | 308 | 86,4 | 431,7 | |
| | | | | | | 2638,3 | 527,66 | | 10,00 | 0,00 | 0,2359 | | | | 7490,4 | |
|
Таблица 4
|
| Продолжение таблицы 4 | |
Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки (межсезонное распределение) | |
№ п/п | Годы | Расходы за лимитирующий сезон лето-осень | ? зимний сток | ? сток за маловодный межен. период зима+лето+осень | Среднее значение за межен. период суммы стока | Qo | К | К-1 | (К-1) в кв. | Расходы в убыв. порядке | Р= | |
| | XII | I | II | III | | | | | | | | ? сток | | |
| | | | | | | | | | | | | зима | весна | лето-осень | | |
1 | 2 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
1 | 1964/65 | 42,50 | 37,90 | 41,20 | 56,10 | 177,70 | 500,70 | 55,63 | 49,52 | 1,12 | 0,12 | 0,0152 | 285,5 | 1002,9 | 323 | 9,1 | |
2 | 1965/66 | 55,20 | 46,40 | 42,90 | 141,00 | 285,50 | 555,50 | 61,72 | | 1,25 | 0,25 | 0,0607 | 232,1 | 1305,8 | 303,6 | 18,2 | |
3 | 1966/67 | 37,20 | 27,60 | 33,20 | 36,30 | 134,30 | 365,10 | 40,57 | | 0,82 | -0,18 | 0,0327 | 224,4 | 928,9 | 298,3 | 27,3 | |
4 | 1967/68 | 31,40 | 32,80 | 27,20 | 48,90 | 140,30 | 363,50 | 40,39 | | 0,82 | -0,18 | 0,0340 | 203 | 778,1 | 281,5 | 36,4 | |
5 | 1968/69 | 15,40 | 27,40 | 23,00 | 20,00 | 85,80 | 369,60 | 41,07 | | 0,83 | -0,17 | 0,0291 | 177,7 | 764,6 | 283,8 | 45,5 | |
6 | 1969/70 | 73,70 | 54,50 | 55,10 | 48,80 | 232,10 | 530,40 | 58,93 | | 1,19 | 0,19 | 0,0361 | 171,1 | 760 | 270 | 54,5 | |
7 | 1970/71 | 44,70 | 43,80 | 40,30 | 95,60 | 224,40 | 505,90 | 56,21 | | 1,14 | 0,14 | 0,0183 | 164,2 | 606,50 | 237,5 | 63,6 | |
8 | 1971/72 | 63,40 | 32,70 | 26,40 | 48,60 | 171,10 | 408,60 | 45,40 | | 0,92 | -0,08 | 0,0069 | 140,3 | 462,9 | 230,8 | 72,7 | |
9 | 1972/73 | 60,60 | 34,30 | 32,00 | 37,30 | 164,20 | 350,80 | 38,98 | | 0,79 | -0,21 | 0,0453 | 134,3 | 449 | 223,2 | 81,8 | |
10 | 1973/64 | 67,90 | 47,60 | 42,60 | 44,90 | 203,00 | 506,60 | 56,29 | | 1,14 | 0,14 | 0,0187 | 85,8 | 431,7 | 186,6 | 90,9 | |
| | | | | | 1 818,40 | 4 456,70 | 495,19 | | 10,00 | 0,00 | 0,2971 | | | | 500,0 | |
|
Qло== 263,83 м3/секСv==0,1612Cs=2Cv=0,322Qмеж== 445,67 м3/секCv== 0,1816Cs=2Cv=0,363Qрас год = Кр*12*Qо= 0,78*12*106,02=992,347 м3/секQрас меж = Кр*Qмеж= 0,85*445,67=378,82 м3/секQрас ло = Кр*Q ло=0,87*263,83=229,53 м3/секQрас вес= Qрас год - Qрас меж=992,347-378,82=613,53 м3/секQрас зим= Qрас меж - Qрас ло=378,82-229,53=149,29 м3/секОпределить расчетные расходы по формулам:годового стока Qрас год = К,*12 Qо, лимитирующего периода Qрас меж = Кр,,* Qло,лимитирующего сезона Qрас ло =Кр,,,* Qрас год Qло,где Кр,, Кр,,, Кр,,, - ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения, снятые с таблицы соответственно для Сv годового стока, Сv меженного стока и Сv для лета - осени.Примечание: так как расчеты выполняются по среднемесячным расходам, расчетный расход за год требуется умножить на 12.Одним из основных условий метода компоновки является равенство Qрас год= ? Qрас сез. Однако это равенство нарушается, если расчетный сток за нелимитирующее сезоны определять также по кривым обеспеченности (ввиду различия параметров кривых). Поэтому расчетный сток за нелимитирующий период (в задании - за весну) определить по разности Qрас вес= Qрас год - Qрас меж, а за нелимитирующий сезон (в задании зима)Qрас зим= Qрас меж - Qрас ло.Внутрисезонное распределение - приимается 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 сезон 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, вписать любой из встречающихся, но так, чтобы каждый месяц, входящий в сезон, имел свой процент от сезона.Затем, умножая расчетный расход за сезон, определенный в части межсезонного распределения стока (табл. 4), на процентную долю каждого месяца А% (табл.5), вычислить расчетный расход каждого месяца.Qрас IV== 613,53*9,09/100%=55,77 м3/с.По данным табл. 5 графы «Расчетные расходы по месяцам» на миллиметровке построить расчетный гидрограф Р-80% изучаемой реки (рис 3).
6. Определить расчетный максимальный расход, талых вод Р=1% при отсутствии данных гидрометрических наблюдений по формуле:Qp=MpF=, м3/с,где Qp- расчетный мгновенный максимальный расход талых вод заданной обеспеченности Р, м3/с;Mp- модуль максимального расчетного расхода заданной обеспеченности Р, м3/с*км2;hp- расчетный слой половодья, см;F - площадь водосбора, км2;n- показатель степени редукции зависимости =f(F);ko - параметр дружности половодья;и- коэффициенты, учитывающие снижение максимальных расходов рек, зарегулированных озерами (водохранилищами) и в залесенных и заболоченных бассейнах;- коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов при Р=1%; =1;F1- дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции, км2, принимаемая по приложению 3.ГИДРОГРАФРис. 3Таблица 5Вычисление внутрисезонного распределения стока
|
№ п/п | Годы | Суммарный сток | Р% | Среднемесячные расходы по убыванию | |
| | | | Q1 | месяц | Q2 | месяц | Q3 | месяц | Q4 | месяц | Q5 | месяц | |
1. За весенний сезон | |
1 | 1967/68 | 462,9 | 72,7 | 332 | V | 94,6 | VI | 36,3 | IV | | | | | |
2 | 1972/73 | 449 | 81,8 | 333 | V | 67,4 | VI | 48,6 | IV | | | | | |
3 | 1973/64 | 431,7 | 90,9 | 308 | V | 86,4 | VI | 37,3 | IV | | | | | |
Всего: | 1343,6 | - | 973 | | 248,4 | | 122,2 | | | | | | |
100% | % | 72,42 | V | 18,49 | VI | 9,09 | IV | | | | | |
2. За летне-осенний сезон | |
1 | 1966/67 | 230,8 | 72,7 | 55,6 | VII | 47,6 | VIII | 43,1 | XI | 42,3 | X | 42,2 | IX | |
2 | 1967/68 | 223,2 | 81,8 | 53,9 | VII | 46,1 | IX | 44,4 | VIII | 40,4 | XI | 38,4 | X | |
3 | 1972/73 | 186,6 | 90,9 | 51,2 | VII | 44,6 | VIII | 37,2 | XI | 27,4 | X | 26,2 | IX | |
Всего: | 640,6 | - | 160,7 | | 138,3 | | 124,7 | | 110,1 | | 106,8 | | |
100% | % | 25,09 | VII | 21,59 | VIII | 19,47 | XI | 17,19 | X | 16,67 | IX | |
3. За зимний сезон | |
1 | 1967/68 | 140,3 | 72,7 | 48,9 | III | 32,8 | I | 31,4 | XII | 27,2 | II | | | |
2 | 1966/67 | 134,3 | 81,8 | 37,2 | XII | 36,3 | III | 33,2 | II | 27,6 | I | | | |
3 | 1968/69 | 85,8 | 90,9 | 27,4 | I | 23 | II | 20 | III | 15,4 | XII | | | |
Всего: | 360,4 | - | 113,5 | | 92,1 | | 84,6 | | 70,2 | | | | |
100% | % | 31,49 | III | 25,55 | II | 23,47 | XII | 19,48 | I | | | |
Расчетные расходы по месяцам | |
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | |
| | 47,01 | 38,14 | 47,01 | 55,77 | 444,32 | 113,44 | 57,58 | 49,56 | 49,56 | 39,46 | 44,69 | 47,01 | |
Расчетные объемы (млн. м3) по месяцам | |
| | 125,99 | 92,29 | 125,99 | 144,44 | 1190,78 | 293,81 | 154,31 | 132,82 | 128,36 | 105,75 | 115,75 | 125,99 | |
| | | | | | | | | | | | | | |
Примечание: Чтобы получить объемы стока в млн. куб., следует расходы умножить: а) для 31-дневного месяца на коэффициент 2,68, б) для 30-дневного месяца -2,59. в) для 28-дневного месяца -2,42. | |
|
Параметр ko определяется по данным рек-аналогов, в контрольной работе ko выписывается из приложения 3. Параметр n1 зависит от природной зоны, определяется из приложения 3.h=Kph,где Kp - ордината аналитической кривой трехпараметрического гамма - распределения заданной вероятности превышения, определяется по приложению 2 в зависимости от Cv (приложение 3) при Cs=2 Cv с точностью до сотых интерполяций между соседними столбцами;h - средний слой половодья, устанавливается по рекам - аналогам или интерполяцией, в контрольной работе - по приложению 3.Коэффициент , учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле:=1/(1+Сfоз),где С - коэффициент, принимаемый в зависимости от величины среднего многолетнего слоя весеннего стока h;fоз - средневзвешенная озерность.Так как в расчетных водосборах нет проточных озер, а расположенная вне главного русла fоз<2%, принимаем =1. Коэффициент , учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных водосборах, определяется по формуле:= /(fл+1)n2=0,654,где n2 - коэффициент редукции принимается по приложению 3. Коэффициент зависит от природной зоны, расположения леса на водосборе и общей залесенности fл в %; выписывается по приложению 3.Коэффициент , учитывающий снижение максимального расхода воды заболоченных бассейнов, определяется по формуле:=1-Lg(0,1f+1),где - коэффициент, зависящий от типа болот, определяется по приложению 3;f - относительная площадь болот и заболоченных лесов и лугов в бассейне, %.Рассчитать максимальный расход 1% вероятности превышения талых вод для р. Сура с. Кадышева (F=27 900 км2, залесенность - 30%, заболоченность - 0).По приложению 3 определяем F1=2 км2, h=80 мм, Cv=0,40, n=0,25, =1, Ко= 0,02; =1,3; n2=0,2;=0,8;по приложению 2 Кр=2,16;hp=kph=2,16*80=172,8 мм, =1;=/(fл+1)n2=1,30(30+1)0,2=0,654;=1-Lg(0,1f+1)=1-0,8Lg*(0,1*0+1)=1.Q1%==4879,314 м3/с.
Страницы: 1, 2