ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 181
Скачиваний: 1
того водосбора. Чем больше разность в площадях и Сѵ, тем грубее будет перенос.
При обработке данных систематических наблюдений следует обращать внимание на качество исходных данных. Нередки случаи, когда на реке замеряются лишь русловые расходы, а расходы пойм при этом не учитываются. Вследствие этого расчетные рас ходы могут быть значительно преуменьшены. Так, по исследова ниям М. М. Журавлева (43], оказалось, что на ряде рек западных областей УССР Гидрометеослужбой замерялись расходы лишь в русле, без расходов пойм. Занижение расходов составляло от 1,6 до 2 раз.
Восполнение недостающих данных рассмотрим на примере. На изысканиях перехода р. Катуни (верховье Оби) возникло подозрение, что на водлосту у Сростки выше устья р. Бии не учтен или учтен не полностью расход поймы. Река на створе имеет два рукава при длине поймы 3 км. В табл. ѴІ-9 показаны основ ные параметры на исследуемых створах Оби.
Т а б л и ц а ѴІ-9
|
Река и пункт |
F , тыс. |
Рп |
^ср’ |
Лср |
|
|
|
к м г |
|
м*1сек |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
Катунь, Тюнгур |
13,5 |
1 570 |
1 760 |
1,13 |
0,32 |
|
» |
Сростка |
58 |
4220 |
(3 020) |
(0,72) |
(0,32) |
» |
» |
58 |
4 220 |
4 200 |
1,01 |
0,30 |
Бия, Бийск |
37 |
3 130 |
2810 |
0,76 |
0,29 |
|
Обь, Фоминское |
96 |
5 840 |
5 650 |
0,97 |
0,27 |
|
» |
Новосибирск |
252 |
10 200 |
9510 |
0,93 |
0,36 |
Определение расхода у Сростки показано на рис. V I-13. По абсциссе графика отложены значения F n (приложение 3), по которым можно произвести интерпо ляцию по прямой или кривой линии.
Из рис. ѴІ-13 видно, что у Сростки средний расход равен не 3020 м3/сек, а 4200 м3/сек, что на 39% больше. Значение С» оказалось равным 0,30, в то время как у Новосибирска С„ = 0,36. Расхождение значений С„ объясняется разным генезисом паводков, формирующихся на рассмотренных створах.
Перенос коэффициента изменчивости Сѵ. Коэффициент измен чивости (вариации) максимальных расходов зависит от генезиса стока, формы бассейна и его физических характеристик, а также от местных стокоформирующих факторов.
Перенос значения Сѵ с реки-аналога можно производить по интерполяционным формулам М. М. Журавлева:
при снеговом стоке
Сѵ |
|
(ѴІ-12) |
при дождевом стоке |
|
|
( U |
\°2-I/ Н' + 2 |
|
сѵ= с ; \Т |
/ г H + Ï 2’ |
(ѴІ-13) |
в которых |
L — длина во |
|
|||||
досбора, |
км\ |
Н — высота |
|
||||
геометрического |
центра |
|
|||||
бассейна над уровнем мо |
|
||||||
ря, м, определяемая как |
|
||||||
полусумма |
|
абсолютных |
|
||||
отметок |
истока |
реки |
и |
^ |
|||
уровня межени в замы- |
^ |
||||||
кающем створе. |
штриха- |
^ |
|||||
Величины |
со |
f |
|||||
ми (СУ; |
L |
Н') |
относятся |
Jfc? |
|||
к реке-аналогу, без штри |
|
||||||
хов — к неизученной ре |
|
||||||
ке. |
|
|
|
|
|
|
|
При необходимости по |
|
||||||
лучения |
значений |
Сѵ но |
|
||||
группе |
водосборов |
реко- |
Рис ѵмз Схема определения параметров Q |
||||
мендуется |
составлять |
ре- |
и Сѵ по F n |
гиональные карты изолиний географических параметров С и Д, по лучаемых по рекам-аналогам из следующих соотношений:
р сн |
с |
(ѴІ-14) |
С" = - — - ------. |
(ѴІ-15) |
О и |
£0,2’ |
|||
|
|
/>о.2 у я + 2 |
|
Рис. ѴІ-14. Карта изолиний параметра Д для Украины
|
|
Т а б л и ц а |
ѴІ-10 |
Таким |
образом |
построе |
|||
|
|
|
с'ѵ |
|
ны изолинии |
параметра Д |
|||
Площадь водо |
|
|
|
для |
территории |
Украины |
|||
Дальний |
|
|
(рис. ѴІ-14). |
|
|
||||
сбора, к н % |
Южная |
Сибирь |
Ориентировочные значе |
||||||
|
Восток |
|
|||||||
|
|
|
|
|
ния коэффициента |
изменчи |
|||
5000 |
0,7 |
|
1,0—1,5 |
вости снегового стока для ев |
|||||
2000 |
0,8 |
|
1,1—2,0 |
ропейской |
территории Сою |
||||
1000 |
0,9 |
|
1,2—2,5 |
за ССР могут быть опреде |
|||||
500 |
1,0 |
|
1,5—3,0 |
лены |
по |
карте |
изолиний |
||
|
|
|
|
|
Л. Т. Федорова [145], а для |
||||
|
|
|
|
|
Дальнего Востока и Южной |
||||
Сибири — по табл. V I-10, составленной Е. В. Болдаковым. |
второго |
||||||||
При наличии наблюдений в данном районе |
значение |
||||||||
параметра |
кривой |
распределения — коэффициента |
асимметрии |
||||||
Cs — может быть определено построением зависимости |
= |
Пример построения такой зависимости показан на рис. ѴІ-15; со отношение параметров, полученное по ней, определено в виде
|
= |
|
(VI-16) |
|
у с д |
|
|
При отсутствии данных наблюдений параметр Cs принимают |
|||
по рекомендациям СН 435-72: |
для расходов, |
талых вод |
равнин |
ных рек— Cs— (2-^2,5) Сѵ; для |
смешанных и |
дождевых |
расходов |
воды равнинных рек и горных рек с муссонным климатом — Cs = = (3—4)СѴ; для расходов воды горных рек — Са = 4Сѵ. Большие значения Cs из приведенных принимают для водосборов со> срав нительно небольшой площадью и для водосборов, расположенных в засушливых районах.
Определение расчетного уровня. На многих реках имеются наблюдения только за уровнями. В этих случаях ряд уровней ис
пользуется |
для |
определения по |
|
||
нему уровня расчетной ВП. |
|
||||
Способы |
непосредственного |
|
|||
определения |
расчетного |
уровня |
|
||
без построения |
кривой |
расходов |
|
||
ограничиваются |
двумя |
условия |
|
||
ми: когда створ перехода совпа |
|
||||
дает со створом наблюдений за |
|
||||
уровнями и когда между створом |
|
||||
наблюдений с многолетним рядом |
|
||||
уровней и переходом может быть |
|
||||
построен надежный график связи |
|
||||
(коэффициент корреляции ^ 0 ,8 ). |
|
||||
За пределами этих условий уро |
|
||||
вень расчетной |
ВП |
используется |
|
||
для оценки границ |
и продолжи |
|
|||
тельности подтопления |
террито- |
бассейн Днестра; 2 - бассейн Тиссы |
рий и проектирования защитных сооружений, для оценки превали рующего вида стока и коэффициента стока.
Обработка рядов наблюдений уровней производится теми же приемами математической статистики, которые применяются и для обработки расходов. Следует учитывать, что уровни зависят от физических характеристик бассейна (в том числе от морфологиче ских характеристик русла реки) в большей степени, чем расходы. Это обстоятельство отражается на значении основного параметра кривой распределения •— коэффициенте вариации (изменчивости), который будет меняться в зависимости от отметки нуля отсчета и емкости паводочного русла. Коэффициенты вариации для глу боких беспойменных русел по сравнению с коэффициентами ва риации для раскидистых пойменных русел будут всегда мень шими.
Что касается второго параметра кривой распределения — ко эффициента асимметрии, то для раскидистых русел с поймами он, как правило, будет иметь отрицательное значение или значение, близкое к нулю. Это объясняется снижением роста уровней при выходе реки на пойму, что при статистической обработке дает ма лую сумму положительных отклонений от нормы по сравнению с суммой отрицательных.
Ориентировочно можно считать, что значения коэффициентов вариации уровней в 1,5—2 раза меньше значений коэффициентов вариации расходов.
По абсолютному значению коэффициенты вариации уровней для большинства рек лежат в пределах 0,12—0,40, в то время как коэф фициенты вариации расходов 0,20—0,80.
При определении значений уровней заданных ВП многолетний ряд наблюдений должен обязательно включать и высокие уровни (ВП 5—2% ), при которых происходит затопление пойм. Кроме того, в расчет вводятся только бытовые значения уровней, не ис каженные факторами местного порядка, например подпором от плотин или существующих мостов, заторами поверхностного и дон ного льда и т. п.
Статистическую обработку уровней производят по СН 435-72 [142] раздельно для снеговых и дождевых паводков. Вероятность события р, когда наивысший уровень воды превысит его заданное
значение Нр, вычисляют по формуле |
|
P = Pi + Р2 + РіРі, |
(ѴІ-17) |
где pi и Р2 — ВП (в долях от единицы) наивысшего уровня поло водья и дождевого паводка.
По значениям р\ и р2 кривых ВП наивысших уровней половодья и паводка определяется величина р для разных значений Н и строится расчетная кривая ВП.
С. М. Бликштейном [17] разработан следующий способ определения расчет ного уровня. Вначале уровни ряда приводятся к одному роду — к уровням, пре вышающим бровку русла. С этой целью для уровней, которые ниже отметки бровки русла, вычисляют значения Я пр по формуле
R3/s |
( Я б р - Я і ) |
|
ß 6p |
|
(VI-18) |
t f np — 7 / бр |
|
|
7?бр + |
/П„\3/ |
|
Al |
где Яар и Ні — соответственно отметки бровки русла и уровня до приведения, м\
|
В бр и В п — ширина русла между бровок и ширина пойм, м; т„ и тр — коэф |
||||||
|
фициенты |
сопротивления |
потока |
поймы и русла, |
равные соответственно |
||
|
та = |
1 |
1 |
где |
пп и пР — коэффициенты |
шероховатости по таб- |
|
|
— и тѵ = — , |
||||||
|
|
«II |
яр |
|
|
|
|
|
лице М. Ф. Срибного. |
|
|
|
|
||
и |
Далее из ранжированного ряда однородных уровней получают значения Я ср |
||||||
(№ )Ср, |
по |
которым |
определяют |
среднеквадратичное отклонение 0ц = |
|||
= |
Ѵ/ я с2р-(Я 2 )ср. Искомый уровень заданной ВП определяется по формуле |
||||||
|
|
|
|
|
н ѵ% = |
я + ф°н> |
(ѴІ-19) |
|
|
|
|
|
|
в которой коэффициент Ф принимают по первой строке таблицы Фостера — Рыб кина, т. е. при С8= 0 .
§ 25. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ ПАВОДКА, ОБНАРУЖЕННОГО
ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ
При морфометрических изысканиях и определении расхода по меткам уровней в зависимости от сведений, которые удалось со брать, могут применяться несколько приемов для оценки среднего расхода или периода, в течение которого наблюдался единичный расход. Зная эти данные и определив косвенными методами ста тистические параметры Сѵ и Cs, можно перейти от определенного изысканиями расхода к расходу заданной ВП.
Средний расход, по предложению Е. В. Болдакова, можно опре делить по конфигурации прижимного берега реки, наносы на кото ром обычно отлагаются с откосом около 1 : 10 (рис. VI-16, а ) . Затем идет более крутой земляной берег с откосом 1 : 2. Перелом обоих откосов соответствует уровню среднего расхода.
Урезную черту среднего расхода можно обнаружить на ска листых берегах реки, на быках мостов, старых зданиях, находя щихся около реки, набережных, где происходит так называемый смыв загара. Верхняя граница смыва соответствует уровню сред него расхода. Средний расход можно оценить также по расходу в
пределах бровок русла реки и |
частоте затопления |
пойм (рис. |
VI-16, б), пользуясь зависимостью Е. В. Болдакова, |
|
|
Qcp = |
KQi, |
(VI-20) |
где Qi — расход русла в пределах бровок русла; Я— коэффициент, определяемый по приведенным ниже данным.
Частота затопления пойм
К а ж д ы й г о д ..................................................................................................... |
1 , 4 |
Р а з в 2 — 3 г о д а ...................................................................................... |
1 , 1 |
» |
» 4—6 лет......................................... |
0,9 |
» |
» 8—10 » ........................................ |
0,7 |
» |
» 25—100 лет.................................. |
0,6 и 0,4 |