КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Определение максимальных расходов воды рек при отсутствия наблюдений за стоком
Практическая работа №8 Цель работы: изучить методы расчета максимальных расходов воды рек по региональным зависимостям. Максимальные расходы воды формируются в период обильного питания рек, т.е. во время половодий и паводков. Величина максимального расхода воды весеннего половодья, обусловленного таянием снега, зависит от запасов воды в снежном покрове к началу весны и интенсивности снеготаяния. Значение максимума дождевого паводка – от продолжительности, интенсивности и площади распространения дождя. Также зависят максимальные расходы от рельефа, грунтов, почв бассейна, наличия в бассейне озер, водохранилищ, болот. При наличии наблюдений максимальные расходы воды заданной обеспеченности снимаются с кривой обеспеченности, которая строится тем же способом, что и для средних годовых расходов воды. Используются данные о максимальных срочных расходах воды. При отсутствии результатов наблюдений методы определения расчетных характеристик максимального стока весеннего половодья и дождевых паводков подразделяют на следующие: а) при наличии одной или нескольких рек-аналогов; б) при отсутствии рек-аналогов. Весеннее половодье. Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья , м /с, заданной вероятности превышения при наличии рек-аналогов определяют по редукционной формуле , (25) где - параметр, характеризующий дружность весеннего половодья; рассчитывают как среднее из значений, определенных по данным нескольких рек-аналогов обратным путем из формулы. Для определения параметра К0 для рек Красноярского края были получены связи этого коэффициента со средней высотой водосбора. - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятности превышения ; определяют в зависимости от коэффициента вариации и отношения , a также среднего многолетнего слоя стока ;
- коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров кривых распределения слоев стока и максимальных расходов воды (для расхода 1% обеспеченности коэффициент равен 1); , , - коэффициенты, учитывающие влияние водохранилищ, прудов и проточных озер (), залесенности () и заболоченности речных водосборов () на максимальные расходы воды; - площадь водосбора исследуемой реки до расчетного створа, км ; - дополнительная площадь, учитывающая снижение интенсивности редукции модуля максимального стока с уменьшением площади водосбора, км ; - показатель степени редукции. Показатель степени редукции и параметр в формуле определяют на основе зависимости по данным наблюдений на изученных реках исследуемого района, где - модуль максимального стока. Для рек Красноярского края принят n=0.17 и А1=1. При обосновании в формулу допускается введение дополнительных параметров, учитывающих влияние естественных и искусственных факторов на формирование максимального стока воды рек весеннего половодья. Средний многолетний слой стока весеннего половодья следует определять по данным рек-аналогов, интерполяцией по картам, построенным для исследуемого района с учетом последних лет наблюдений или эмпирическим районным зависимостям величин годового стока от величины среднего годового стока. Коэффициент , учитывающий снижение максимального расхода воды весеннего половодья на реках, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле , (26) где - коэффициент, принимаемый равным 0,2 для лесной и лесостепной зон и 0,4 - для степной зоны. При наличии в бассейне озер, расположенных вне главного русла и основных притоков, значение коэффициента следует принимать для <2% - 1; >2% - 0,8.
Влияние прудов, регулирующих меженный сток, при расчете максимальных расходов воды вероятностью превышения менее 5% не учитывают, а при 5% допускается уменьшение расчетного значения до 10%. Коэффициент , учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных бассейнах, определяют по формуле , (27) где - коэффициент редукции; устанавливают по зависимости с учетом преобладающих на водосборе почвогрунтов; - коэффициент, учитывающий расположение леса на водосборе (в верхней или нижней части водосбора), а также природную зону (лесная или лесостепная). Коэффициент , учитывающий снижение максимальных расходов воды с заболоченных водосборов, определяют по формуле , (28) где - коэффициент, определяемый в зависимости от типа болот и механического состава почвогрунтов вокруг болот и заболоченных земель (со слоем торфа не менее 30 см); - относительная площадь болот, заболоченных лесов и лугов в бассейне реки, %. Внутриболотные озера, рассредоточенные по водосбору и расположенные вне главного русла и основных притоков, следует включать в значение относительной площади болот. При заболоченности менее 3% или проточной средневзвешенной озерности более 6% коэффициент принимают равным единице. Для рек Красноярского края для учета влияния леса и болот используется формула: (29) Для горных рек коэффициенты и равны единице. Для сельскохозяйственной зоны Красноярского края для малых рек применяется для расчета максимального стока формула, разработанная в Сибирском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации (Сиб НИИГИМ) , (30) где Мэ,1% - элементарный модуль максимального расхода или максимальная водоотдача (л/с км2); F – площадь водосбора (км2), n – коэффициент, равный 0,21.
Элементарный модуль максимального расхода половодья определяется по формуле , (31) hc+X1% – наибольший суточный слой водообразования (мм) от снеготаяния и дождя (Приложение Е). Для сельскохозяйственной зоны Красноярского края составлены карты суточного слоя водообразования. Коэффициент n (показатель степени редукции) определяется в зависимости от разности высот в бассейне по таблице.
Значения максимальных расходов воды половодья других вероятностей превышения, оцениваются с помощью переходных коэффициентов. Дождевые паводки. Расчетная формула для определения при отсутствии рек-аналогов имеет вид , (32) где - модуль максимального срочного расхода воды ежегодной вероятности превышения =1%, приведенный к условной площади водосбора, равной 200 км при 1,0; определяют для исследуемой реки при наличии региональной карты параметра интерполяцией, а при отсутствии - на основе использования многолетних данных гидрологически изученных рек; - площадь водосбора, км ; и - допускается определять соответственно по формулам, которые приведены выше; - поправочный коэффициент, учитывающий изменение параметра с увеличением средней высоты водосбора , м, в полугорных и горных районах; - переходный коэффициент от максимальных срочных расходов воды ежегодной вероятности превышения =1% к значениям другой вероятности превышения <25%; назначают на основе установления соотношения по данным гидрологически изученных рек в исследуемом районе (33) При отсутствии современной региональной карты параметр для исследуемой реки определяют интерполяцией по значениям этой характеристики, определенным для выбранных близко расположенных с исследуемым водотоком гидрологически изученных рек. Для рек полугорных и горных районов - на основе анализа графика связи . Для сельскохозяйственной зоны Красноярского края для малых рек применяется формула, разработанная в Сибирском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации (Сиб НИГМИ). Элементарный модуль максимального расхода дождевого паводка определяется по формуле , (34) где Хгб1% - суточное количество осадков (мм) в бассейне реки , (35) где Хгс1% - суточное количество осадков 1% обеспеченности, определяемое по данным ближайшей метеостанции по таблице; ΔН – разница между средней высотой бассейна реки и высотой метеостанции; γ – градиент увеличения количества осадков по высоте, равный 0.1.
Значения максимальных расходов воды дождевых паводков других вероятностей превышения, рассчитываются при помощи переходных коэффициентов. Задание: 1. Рассчитать максимальные расходы воды снегового половодья и дождевых паводков 1% обеспеченности по формулам СибНИИГИМС
Контрольные вопросы: 1. Какие гидрологические характеристики можно картировать, а какие нет? Почему? 2. Что такое районные зависимости? Их применение в расчетах? Заключение Вода – величайшее благо, ничем не заменимый вид природных ресурсов; вода – неотъемлемый и важнейший элемент окружающей среды; вода – грозная, еще далеко непокоренная стихия, приносящая человечеству огромные бедствия. В отличие от других природных ресурсов, водные ресурсы постоянно обновляются и поэтому представляют особую ценность для человечества. В нашей стране водные ресурсы широко используются для орошения и обводнения сельскохозяйственных угодий, промышленного и коммунального водоснабжения, наполнения прудов и водохранилищ. Расчеты характеристик речного стока при проектировании обеспечивают безопасное, максимально выгодное функционирование гидротехнических комплексов. В основе предложенного практического курса “Гидрологические расчеты в мелиоративных целях” лежат принципы расчета основных гидрологических характеристик для целей проектирования. Представлены способы расчета при различном объеме исходных данных.
Рекомендуемая литература:
1. Гидрологические и воднобалансовые расчеты/ Под ред. Г.Г. Галущенко.–Киев.: Высш. шк. Головное изд-во, 1987.–248 с. 2. Горошков И.Ф. Гидрологические расчеты.–Л.: Гидрометеоиздат, 1979.–432 с. 3.Владимиров А.М. Гидрологические расчеты.–Л.: Гидрометеоиздат, 1990.–365 с. 4. Владимиров А.М., Дружинин В.С. Сборник задач по гидрологическим расчетам.– СПб.: Гидрометеоиздат, 1992.–208 с. 5. Мезенцев В.С. Гидрологические расчеты в мелиоративных целях.–Омск.:1982.–80 с. 6. Орлов В.Г., Сикан А.В. Основы инженерной гидрологии.–СПг.: РГГМУ, 2003.–188 с. 7. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик.–Л.: Гидрометеоиздат, 1984.–447с. 8. Свод правил СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик. – Л., 2003. 9. Строительные нормы и правила СНиП 2.01.14–83. определение расчетных гидрологических характеристик.–М.: Стройиздат, 1985.–36 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Карта среднего многолетнего стока рек бассейна Верхнего Енисея (л/с·км2)
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Схема районирования территории по зависимости Cv = f (Hср)
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Коэффициенты вариации годового стока рек в зависимости от средней высоты водосбора
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Карта изолиний коэффициента вариации годовых осадков Cvx
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
График связи коэффициентов вариации годового стока (Cv) и годовых осадков (Cvх) при различных размерах водосборной площади (F, км2): 1 - £ 500 км2, 2 – 1000 км2, 3 – 5000 ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Карта наибольшего суточного слоя водообразования (мм) от снеготаяния и дождя (1% обеспеченности)
ПРИЛОЖЕНИЯ
Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 4130; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |