Расчет максимальных расходов воды при наличии данных гидрометрических наблюдений

 

При наличии гидрометрических данных по максимальному стоку за достаточно длительный период наблюдений расчётные максимальные расходы талых и дождевых вод определяют с помощью аналитических кривых обеспеченности.

Для построения аналитических кривых обеспеченности вычисляют параметры: средний многолетний максимальный расход , коэффициент вариации C_v и коэффициент асимметрии C_s. Для расчетов используют, как правило, кривую трехпараметрического гамма-распределения. При достаточном обосновании допускается использовать биномиальную кривую обеспеченности (при ).

При вычислении параметров указанных аналитических кривых применяют: метод наибольшего правдоподобия для трехпараметрического гамма-распределения; метод моментов для биномиального и трехпараметрического гамма-распределения; графоаналитический метод по трем опорным ординатам Q_5%, Q_50%, Q_95% сглаженной эмпирической кривой обеспеченности максимальных расходов воды для биномиального распределения.

По найденным параметрам , C_v и C_s строят аналитическую кривую обеспеченности максимальных расходов (трехпараметрического гамма-распределения или биномиального распределения) и сопоставляют её с эмпирической кривой обеспеченности.

При проектировании сооружений І класса, а также ГТС, разрушение которых приводит к катастрофическим последствиям, к максимальному расходу Р_%=0,01% прибавляют гарантийную поправку, т.е. получают исправленный расход:

 

, (103)

 

Гарантийная поправка равна:

DQ_0,01% = aE_0,01%Q_0,01% / , (104)

 

где a – коэффициент, характеризующий гидрологическую изученность рек; принимается равным 1,0 для гидрологически изученных рек, во всех остальных случаях –1,5; E_p% – величина, характеризующая случайную среднюю квадратическую ошибку расчетного расхода воды ежегодной вероятности превышения P = 0,01%, определяемая по приложению Б СП 33-101-2003.; n – число лет наблюдений с учетом приведения к многолетнему периоду.

Принимаемый расчетный расход с учетом гарантийной поправки не должен быть меньше, чем наибольший наблюденный расход.

При наличии сведений о выдающемся историческом максимуме (экстремальном расходе) параметры аналитической кривой обеспеченности определяют с учетом исторического максимума методом наибольшего правдоподобия или методом моментов по соответствующим расчетным зависимостям.

Расчетные максимальные расходы воды зарегулированных рек определяются исходя из расчетного максимального расхода воды рек в естественном состоянии с учетом изменения его в результате хозяйственной деятельности в бассейне реки и трансформации проектируемыми или действующими водохранилищами.

На реках с каскадным расположением гидроузлов расчетные максимальные расходы воды следует определять с учетом влияния вышележащих гидроузлов на приток к нижерасположенным и боковой приточности между гидроузлами. Режим пропуска высоких вод через такие гидроузлы должен учитывать влияние вышележащих гидроузлов на приток воды к нижерасположенным гидросооружениям.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Расчетные максимальные расходы воды.

2. Классы капитальности гидротехнических сооружений.

3. Расчет максимальных расходов при наличии данных гидрометрических наблюдений.

 

Список литературы

Основная

1. Михайлов, В. Н. Гидрология. [Текст]: учеб. для вузов / В. Н. Михайлов, А. Д. Добровольский, С. А. Добролюбов. – 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2008. – 463 с. - ISBN978-5-06-005815-4.

2. Бондаренко, Ю. В. Методы полевых гидрологических и метеорологических исследований. [Текст]: учеб. пособие / Ю. В. Бондаренко. – 2-е изд. доп. и исп. – Саратов.: Издательский центр «Наука», 2011. – 202 с. - ISBN 978-5-9999-0885-8.

3. Кожемяченко, И. В. Гидрометрия. [Текст]: учеб. пособие / И. В. Кожемяченко, Ю. В. Бондаренко, О. В. Гуцол, О. Н. Жихарева. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010. – 160 с. - ISBN978-5-7011-0603-9.

 

Дополнительная

1. СП 11-103-97. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 1997 г.

2. СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 2004 г.

3. ГОСТ 19179-73. Гидрология суши. Термины и определения [Текст]. – М.: Госстандарт СССР, 1988 г.

4. Бондаренко, Ю. В. Климатология, метеорология и гидрология. [Текст]: учеб. пособие / Бондаренко Ю. В., Афонин В. В., Желудкова С. В. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010 – 183 с.

5. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

- электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru;

- научная электронная библиотека - http://еlibrary.sgau.ru/;

- электронные данные Росгидромета: http://meteorf.ru;

- электронные данные Государственного гидрологического института - http://www.hydrology.ru.

ЛЕКЦИЯ 17