Максимальні обсяги стоку талих вод

Максимальний шар стоку повені підраховується за формулою:

_{л е}, мм (7)

де: h_л – розрахунковий шар стоку повені, визначається по карті ізоліній [2.д.8.];

- коефіцієнт,, що враховує вплив запізненості басейну (див.1.1);

k – коефіцієнт впливу оранки басейну [2.ст.16];

k_е – коефіцієнт обліку експозицій схилів басейну [2.д.9.,т.16.ст.16];

c і b – коефіцієнти переходу від забезпеченості Р =1% до інших [2.т.15.ст.16].

h_л = 127 мм; = 0,983; k = 1,2; k_е = 1,2; c_1% = 0,0; c_5% =12,0; c_10% =15,0; b_1% =0,0; b_5%ь=12,0; b_10%=15,0; мм; мм; мм.

Максимальні обсяги стоку повені визначаються за формулою:

W_p=h_p ·F·1000, м³ (8)

де: h_1%=126,25 мм; h_5%=80,5 мм; h_10%=60,0 мм (див.1.1).

Із формули (8) отримаємо:

W_1%= м³ ;

W_5%= м³ ;

W_10%= м³ .

Максимальний обсяг стоку талої води дорівнює:

W_1%= 1262500 м³ ; W_5%= 805000 м³ ; W_10%= 600000 м³ .

 

Максимальний обсяг дощового стоку

Розрахункове значення шару дощового стоку знаходимо за формулою:

h_p=ф·φ·Η_{1% ·} λ¹_{p ,} (9)

де: ф - коефіцієнт, який залежить від площі водозбору і часу схилового добігання; ф = 1.0 [2]; φ = 0,0998 (см.1.1.2).

Значення коефіцієнтів λ ^׳ _p дорівнює: λ ׳ _1%=1.00; λ ׳ _5%=0.56; λ ׳ _10% = 0.28 [2.д.4.,т.17ст.17].

Підставимо отримані значення у формулу (9):

h_1% = мм;

h_5% = мм;

h_10% = мм.

Об`єм дощового стоку (м³) визначаємо за формулою:

W_p=h_p·F·1000. (10)

Підставивши всі відомі величини в формулу (10), отримаємо:

W_1% = м³ ;

W_5% = м³ ;

W_10% = м³ .

Максимальні обсяг дощового стоку дорівнює:

W_1%=143280м³; W_5%=80225м³; W_10%=40113м³.

 

1.5.Середній багаторічний стік річок (Р=50%)

Модуль стоку M₀ = 0,5 л/(с·км²) [2. д.11].

Обсяг стоку в м³ за рік з площі водозбору F(км²) буде дорівнювати:

W₀ = 31,56·10³ ·M₀·F, (11)

де: F = 10 км² (см.1.1); W₀ = м³.

Шар стоку визначається в мм як:

h₀ = ; (12)

 

h₀ = мм.

Середнє багаторічне значення витрат в м³/с можна знайти з виразу:

Q₀ = , (13)

де: Т = 31,56 ·10⁶ - середнє число для середнього року.

Підставимо у формулу (13) і отримаємо:

Q₀ = м³/с

Внутрішньорічний розподіл річкового стоку помісячно представлено у таблиці 1.

Таблиця 1.1.

Внутрішньорічний розподіл річкового стоку

місяці

І

ІІ

ІІІ

ІV

V

VІ

VІІ

VІІІ

ІX

X

XІ

XІІ

рік

%

степова

 

Обсяг стоку за рік становить: W₀ = 157800м³.

Середнє багаторічне значення витрат: Q₀ = 0,005м³/с.

 

Мінімальний стік

Мінімальний стік в даній роботі розраховують для забезпеченостей Р=75% і Р=95%.

Мінімальні витрати і обсяги стоку можна визначити за їх середньобагаторічними значеннями Q₀ і W₀, тобто при Р=50%. Тоді:

Q_{p% =} K_p%·Q₀; (14)

 

W_p% = K_p%·W₀, (15)

де: К_р% - ордината трьохпараметричного гамма розподілу.

Коефіцієнт варіації С_v = 0,63 [2.д.13].

Ординати кривої забезпеченості дорівнюють: К_75% = 0,556; К_95% = 0,256 [2.т.4]; Q₀ = 0,005м³/с (см.1.1.5).

Підставивши у формули (14) і (15) відомі величини отримуємо:

Q_75% = м³/с;

Q_95% = м³/с;

W_75% = м³ ;

W_95% = м³.

Висновок:

Мінімальні витрати дорівнюють: Q_75% = 0,00278 м³/с; Q_95% = 0,00128 м³/с.

Мінімальні обсяги стоку дорівнюють: W_75% = 87736.8 м³; W_95% = 40396.8 м³.

 

Випаровування з площі дзеркала

Середньорічне випаровування h_вип = 492,5 мм [2.д14].

Тоді обсяги випаровування з 1км² площі дзеркала становить:

W_вип = h_вип ·10⁶, м³;

W_вип = м³.

Внутрішньорічний розподіл випаровування помісячно представлений у таблиці 2.

Таблиця 1.2.

Внутрішньорічний розподіл випаровування помісячно

 

місяці	І	ІІ	ІІІ	ІV	V	VІ	VІІ	VІІІ	ІX	X	XІ	XІІ	рік
% випаро-вування	-	-	-									-
Wвип, М^3,10^6	-	-	-	34,475	64,025	68,95	103,425	108,35	68,95	34,475	9,85	-	492,5

 

Обсяг випаровування з 1км² площі дзеркала дорівнює: W_вип = 492, 5·10⁶ м³.

Висновки:

 

Гідрологічні розрахунки за коротким рядом спостережень

 

Теоретична крива забезпеченості розраховується та будується по даним спостережень максимальних річних витрат річки (м³/с), утворюючи статичний ряд випадкових величин. При цьому представлений статичний ряд умовно приймається за короткий ряд спостережень.

 

1,5	4,5	3,8	7,6	9,0	15,0	19,0	14,3	3,8	4,2	12,5	10,6	2,1
11,5	5,7	7,8	3,4	16,2	13,7	18,2	13,9	18,4	14,3	15,1	17,6
1,6	12,1	4,3	2,8	8,7	9,1	15,6	16,5	14,8	4,5	3,8	14,7
10,0	15,6	14,3	17,1	19,4	17,2	4,5	5,8	7,3	3,4	14,3	17,5
13,4	12,5	11,8	6,6	7,4	9,1	3,8	7,3	15,8	18,4	13,3	14,4
2,8	3,4	4,8		16,3	18,7	7,2	3,5	16,2	5,4	9,6	7,3	5,0
18,5	7,3	3,1	2,5	18,3	15,4	14,8	13,2	17,0	14,5	8,9	20,0

 

Метод базується на тому, що закономірні зміни гідрологічних характеристик зображуються вірогідними кривими. З цього методу розрахунку необхідно спочатку підібрати одиничну криву забезпеченості, а потім звести її до дійсного виду даної гілки.

Підбір одиничної кривої забезпеченості здійснюється за рахунок статичної обробки короткого ряду спостережень, що заключаються у визначенні середнього арифметичного значення ряду, середньоквадратичного значення ряду, коефіцієнта варіації та коефіцієнта асиметрії.

 

1) Визначення середнього арифметичного значення:

,

де: X_i – член статичного ряду, м³/с; n – кількість членів статичного ряду.

 

2) Середньоквадратичне значення для малих рядів дорівнює:

.

 

3) Коефіцієнт варіації дорівнює:

.

 

4) Визначення коефіцієнта асиметрії:

,

де: a = 2 для максимальних річних витрат.

Розрахунок вище зазначених значень наведений у таблиці 2.1.

 

Таблиця 2.1.

Гідрологічний розрахунок з коротким рядом спостережень

№ п/п	Xi, м^3/с	Xср, м^3/с	(Xср - Xi)^2	Δ	Cv	Cs
	1,5	10,62326	83,2338	5,542724	0,521753	1,043507
	4,5	10,62326	37,49426	5,542724	0,521753	1,043507
	3,8	10,62326	46,55682	5,542724	0,521753	1,043507
	7,6	10,62326	9,140076	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	2,634959	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	19,15589	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	70,16984	5,542724	0,521753	1,043507
	14,3	10,62326	13,51845	5,542724	0,521753	1,043507
	3,8	10,62326	46,55682	5,542724	0,521753	1,043507
	4,2	10,62326	41,25822	5,542724	0,521753	1,043507
	12,5	10,62326	3,522169	5,542724	0,521753	1,043507
	10,6	10,62326	0,000541	5,542724	0,521753	1,043507
	2,1	10,62326	72,64589	5,542724	0,521753	1,043507
	11,5	10,62326	0,76868	5,542724	0,521753	1,043507
	5,7	10,62326	24,23845	5,542724	0,521753	1,043507
	7,8	10,62326	7,970773	5,542724	0,521753	1,043507
	3,4	10,62326	52,17542	5,542724	0,521753	1,043507
	16,2	10,62326	31,10008	5,542724	0,521753	1,043507
	13,7	10,62326	9,466355	5,542724	0,521753	1,043507
	18,2	10,62326	57,40705	5,542724	0,521753	1,043507
	13,9	10,62326	10,73705	5,542724	0,521753	1,043507
	18,4	10,62326	60,47775	5,542724	0,521753	1,043507
	14,3	10,62326	13,51845	5,542724	0,521753	1,043507
	17,6	10,62326	48,67496	5,542724	0,521753	1,043507
	1,6	10,62326	81,41915	5,542724	0,521753	1,043507
	12,1	10,62326	2,180773	5,542724	0,521753	1,043507
	4,3	10,62326	39,98356	5,542724	0,521753	1,043507
	2,8	10,62326	61,20333	5,542724	0,521753	1,043507
	8,7	10,62326	3,698913	5,542724	0,521753	1,043507
	9,1	10,62326	2,320308	5,542724	0,521753	1,043507
	15,6	10,62326	24,76798	5,542724	0,521753	1,043507
	16,5	10,62326	34,53612	5,542724	0,521753	1,043507
	14,8	10,62326	17,44519	5,542724	0,521753	1,043507
	4,5	10,62326	37,49426	5,542724	0,521753	1,043507
	3,8	10,62326	46,55682	5,542724	0,521753	1,043507
	14,7	10,62326	16,61984	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	0,388448	5,542724	0,521753	1,043507
	15,6	10,62326	24,76798	5,542724	0,521753	1,043507
	14,3	10,62326	13,51845	5,542724	0,521753	1,043507
	17,1	10,62326	41,94822	5,542724	0,521753	1,043507
	19,4	10,62326	77,03124	5,542724	0,521753	1,043507
	17,2	10,62326	43,25356	5,542724	0,521753	1,043507
	4,5	10,62326	37,49426	5,542724	0,521753	1,043507
	5,8	10,62326	23,2638	5,542724	0,521753	1,043507
	7,3	10,62326	11,04403	5,542724	0,521753	1,043507
	3,4	10,62326	52,17542	5,542724	0,521753	1,043507
	14,3	10,62326	13,51845	5,542724	0,521753	1,043507
	17,5	10,62326	47,28961	5,542724	0,521753	1,043507
	13,4	10,62326	7,710308	5,542724	0,521753	1,043507
	11,8	10,62326	1,384727	5,542724	0,521753	1,043507
	6,6	10,62326	16,18659	5,542724	0,521753	1,043507
	7,4	10,62326	10,38938	5,542724	0,521753	1,043507
	9,1	10,62326	2,320308	5,542724	0,521753	1,043507
	3,8	10,62326	46,55682	5,542724	0,521753	1,043507
	7,3	10,62326	11,04403	5,542724	0,521753	1,043507
	15,8	10,62326	26,79868	5,542724	0,521753	1,043507
	18,4	10,62326	60,47775	5,542724	0,521753	1,043507
	13,3	10,62326	7,164959	5,542724	0,521753	1,043507
	14,4	10,62326	14,2638	5,542724	0,521753	1,043507
	2,8	10,62326	61,20333	5,542724	0,521753	1,043507
	3,4	10,62326	52,17542	5,542724	0,521753	1,043507
	4,8	10,62326	33,91031	5,542724	0,521753	1,043507
	7,5	10,62326	9,754727	5,542724	0,521753	1,043507
	16,3	10,62326	32,22542	5,542724	0,521753	1,043507
	18,7	10,62326	65,2338	5,542724	0,521753	1,043507
	7,2	10,62326	11,71868	5,542724	0,521753	1,043507
	3,5	10,62326	50,74077	5,542724	0,521753	1,043507
	16,2	10,62326	31,10008	5,542724	0,521753	1,043507
	5,4	10,62326	27,2824	5,542724	0,521753	1,043507
	9,6	10,62326	1,047052	5,542724	0,521753	1,043507
	7,3	10,62326	11,04403	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	31,62101	5,542724	0,521753	1,043507
	18,5	10,62326	62,0431	5,542724	0,521753	1,043507
	7,3	10,62326	11,04403	5,542724	0,521753	1,043507
	3,1	10,62326	56,59938	5,542724	0,521753	1,043507
	18,3	10,62326	58,9324	5,542724	0,521753	1,043507
	15,4	10,62326	22,81729	5,542724	0,521753	1,043507
	14,8	10,62326	17,44519	5,542724	0,521753	1,043507
	13,2	10,62326	6,639611	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	40,66287	5,542724	0,521753	1,043507
	14,5	10,62326	15,02915	5,542724	0,521753	1,043507
	8,9	10,62326	2,969611	5,542724	0,521753	1,043507
		10,62326	87,92333	5,542724	0,521753	1,043507
∑	913,6		2611,353

 

 

За отриманими даними значень C_v та C_s підбирається одинична крива трьох параметричного гама розподілення, а за нею модулі кривої К_р%. [2.ст.8.т.4.].

Розрахунок координат дійсної кривої забезпеченості річки наведений у таблиці 2.2.

За отриманими табличними даними будуємо теоретичну криву забезпеченості (мал. 1). З побудованої кривої визначаємо витрату для забезпеченості 1; 5; 50; 75;... 95%

 

 

Таблиця 2.2.

Розрахунок ординат дійсної кривої забезпеченості

 

Р %	Кр%
0,001	4.67	49,61062
0,01	3.98	42,28057
0,03	3.64	38,66867
0,05	3.48	36,96894
0,1	3.27	34,73806
0,3	2.91	30,91369
0,5	2.74	29,10773
	2.51	26,66438
	2.43	22,62754
	1.94	20,60912
	1.67	17,74084
	1.38	14,6601
	1.28	13,59777
	1.19	12,64168
	1.04	11,04819
	0.918	9,752153
	0.803	8,530478
	0.691	7,340673
	0.634	6,735147
	0.574	6,097751
	0.436	4,631741
	0.342	3,633155
	0.288	3,059499
	0.206	2,188392

Висновок: