Годовые максимальные уровни воды и расходы р. Сок

N п.п.	Годы наблюде- ний	Отметки уровня воды в реке zi, м	Расходы Q, м^3/c	N п.п.	Годы наблюде- ний	Отметки уровня воды в реке zi,м	Расходы Q, м^3/c
		51,79				52,38
		52,65				51,75
		52,10				52,92
		51,40				51,79
		52,67				52,31
		51,75				51,80
		52,25				52,80
		52,07				52,46
		52,67				52,23
		52,10				53,00
		52,38				50,87
		52.03

По табл.7 устанавливается расчетная вероятность превышения расчетного расхода. Для II технической категории автомобильной дороги Р=1%.

Таблица 10

К определению расчетного расходаQ_p

№ п.п	Годы наблю-дений	В убывающем порядке	Модуль-ный коэффи-циент К	К-1	(K- 1)^2	Р,%
уровни воды УВВ,м zi, м	расходы Q, м^3/c	+	-
I	2	3	4		6		8	9
		53,00		2.57	1,57		2,465	2,99
		52,80		2,01	1,01		1,020	7,26
		52,92		1,88	0,88		0,774	11,54
		52,67		1,51	0,51		0,260	15,81
		52,10		1,4З	0,43		0,185	20,08
		52,67		1.42	0,42		0,176	24,36
		52,65		1,41	0,41		0,168	28,63
		52,46		1,25	0,25		0,062	32,90
		52,38		1,12	0,12		0,014	37,18
		52,38		1,08	0,08		0,006	41.45
		52,31		0,93		0,07	0,005	45,73
		52,25		0,89		0,11	0,012	50,00
		52,23		0,87		0,13	0,017	54,27
		52,03		0,66		0,34	0,116	58.55
		52,10		0,64		0,36	0,130	62,82
		52,07		0,63		0.37	0,137	67,09
		51,80		0,58		0,42	0,176	71,37
		51,79		0,51		0,49	0,240	75,64
		51,79		0,46		0,54	0,292	79,91
		51,75		0,46		0,54	0,292	84,19
		51,75		0,41		0,59	0,348	88,46
		51,40		0,21		0,79	0,624	92,74
		50,87		0,05		0,95	0,902	97,01
			= = 5,68	= = =5,7 =8,421

 

Используя данные (графа 4 табл. 9), составляется ряд максимальных расходов Q_i в порядке убывания и соответствующих им уровней воды z_i,м с указанием календарного года и порядкового номера (графы 1, 2, 3, 4 табл. 10).

Подсчитывается сумма всех максимальных расходов м³/c. Среднее арифметическое значение ряда находят по формуле (1)

По формуле (2) вычисляют модульные коэффициенты для каждого года наблюдений

………….….

Результаты расчетов заносятся в графу 5 табл. 10.

Определяют значения K_i-1 и (K_i-l)².Результаты расчетов заносятся в графы 5, 6, 7 табл. 10. Выполняется контроль вычислений:

где сумма положительных величин К_i-1=5,68;

сумма отрицательных величин К_i-1=5,70;

Следовательно, расчеты параметров K_i и К_i-1 выполнены правильно. Коэффициент вариации ряда вычисляется по формуле (З)

Эмпирическая вероятность превышения Р для каждого года наблюдений определяется по формуле (4)

……….

Результаты расчетов заносятся в графу 9 табл. 10.

По данным табл.10 (графы 5 и 9) на клетчатке вероятностей нормального распределения (прилож.2) строится эмпирическая интегральная кривая обеспеченности (рис.3).

На эту же клетчатку вероятностей наносят три теоретические интегративные кривые распределения С.Н. Крицкого и М.Ф. Менкеля для подсчитанного коэффициента вариации C_V=0,62 и заданных отношений:

где C_S-коэффициент асимметрии.

Ординаты для построения теоретических интегральных кривых распределения даются в приложениях 3, 4, 5.

В нашем примере коэффициент вариации С_V=0,62 не совпадает с приведенными в приложениях 3, 4, 5 значениями этого коэффициента. Поэтому все ординаты теоретических интегральных кривых распределения К следует определять путем интерполяции (между С_V =0,6 и С_V =0,7) с точностью до сотых.

Например, при вероятности превышения Р=1°/о для кривой с отношением C_S/C_V=1,5 (приложение 3) ордината K составит:

С_V К

0,6 - 2,76

0,7 - 3,11

0,1 - 0,35

0,02 - X K=2,76+0,07=2,83

и т.д. для всех значений ординат К трех теоретических интегральных кривых распределения.

Из построенных теоретических интегральных кривых распределения (рис.3) наименьшее отклонение от эмпирической кривой обеспеченности имеет кривая, соответствующая отношению C_S/C_V =1,5. Эта кривая принимаетсяза расчетную.По этой расчетной кривой для вероятности превышения P=l% определяется расчетный модульный коэффициент К_P= 2,83. Расчетный расход вычисляется по формуле (5)

Принимаем Q_P = 1370 м³/c

3.3. Установление расчетного уровня высоких вод

Для определения расчетного уровня высоких вод РУВВ строят график зависимости расходов от отметок уровней воды в реке Q =f (Z). По точкам с координатами Q_i и Zi (табл. 8) проводят плавную кривую, которую затем экстраполируют до пересечения с вертикалью, проведенной через Q_P

Полученное по графику значение ординаты и будет является РУВВ (рис.4)

Рис.4. Кривая расхода Q =f (Z) и ее экстраполяция

Пример. Определить расчетный уровень высоких вод РУВВ р. Сок для расчетного расхода Q _P= 1370 м³/c вычисленного по формуле (5)

Рис.5. График определения расчетного уровня высоких вод РУВВ

Исходные данные: ряд максимальных расходов и соответствующие им уровни воды (графы 3, 4 табл.10).

Расчетный уровень высоких вод РУВВ устанавливается по графику зависимости Q =f (Z). На график наносят точки с координатами от Q₁=1245м³/c и Z_i= 53,00 м до Q₂₃=25м^з/c и Z₂₃=50,87 м (табл.10). По этим точкам проводят плавную кривую, которую затем экстраполируют до пересечения с вертикалью, проведенной через Q_p =1370 м³/c. Полученное по графику значение ординаты Z=53,50 м и будет является РУВВ (рис.5). 3.4. Определение расчётного судоходного уровня

На судоходных и сплавных реках для обеспечения безопасности и свободного движения судов под мостом устанавливается расчётный судоходный уровень РСУ.

Подмостовые габариты, величина которых зависит от класса реки, отсчитываются от РСУ. Расчётный судоходный уровень РСУ всегда принимается ниже расчетного уровня высоких вод РУВВ. Это объясняется тем, что уровни воды в реке редко достигают РУВВ. Но даже в те годы, когда максимальный уровень на пике половодья приближается к РУВВ, движение наиболее крупных судов под мостом прекращается на очень короткое время (всего на несколько суток) в ожидании понижения уровня воды до РСУ. Подход к выбору экономически рационального значения РСУ должен основываться на учете потерь, связанных с задержкой судов, и экономии затрат на строительство мостового перехода.

Расчётный судоходный уровень РСУ определяют на основании статистической обработки данных водомерного поста, расположенного поблизости от створа проектируемого мостового перехода.

Последовательность расчета.

1. По таблице 11 принимают расчетную вероятность превышения максимального уровня Р в расчётном году в зависимости от класса реки.

Таблица 11