Файл: Зайков Б.Д. Очерки гидрологических исследований в России.pdf

некоторых грубых соображений Кестлин разработал таблицу коэф­ фициентов ct2 и а в зависимости от длины бассейна (лога), огра­ ничив ее пределами 0 и 21 км.

В примечаниях к нормам Кестлина было указано, что в случае исключительных местных условий может быть допущено отступ­ ление от указанных норм, но не иначе, как с разрешения инс­ пекции.

Вполне понятно, что формула Кестлина, основанная на посто­ янной интенсивности и расчетной продолжительности ливня и с умозрительно установленным коэффициентом а, вызвала впос­ ледствии ряд возражений.

В 1900 г. в связи с постройкой 2-й Екатерининской железной дороги Н. А. Виноградов [69] разработал теоретический метод рас­ чета максимального ливневого стока, основанный на положениях,

ствие размыва ливнем железнодорожного полотна на ХарьковБалашовской железной дороге, побудило Инженерный совет Ми­ нистерства путей сообщения приступить к рассмотрению вопроса о соответствии существующих правил расчета водопропускных сооружений действительным условиям притока к ним весенних и

чтобы исчисляемые по ней расходы для малых и крутых бассей­ нов были вообще увеличены». В этих целях он рекомендовал вве­ сти новый коэффициент ß, учитывающий уклон бассейна, и уве­ личил и дифференцировал, особенно для малых водосборов, значение коэффициента а.

ента ß Николаи, носят умозрительный характер, а потому и досто­ верность уточненной формулы не превышает достоверности фор­ мулы Кестлина.

187

О предложении Николаи было сообщено на места с просьбою

(в Закавказье, на побережье Черного моря, на 2-й Екатеринин­ ской железной дороге), в иных же случаях они являются преуве­ личенными (для Уфа-Златоустовской, Вологда-Архангельской, Западно-Сибирской, Оренбург-Ташкентской, Астраханской и дру­ гих железных дорог).

Управление вновь строящейся в то время 2-й Екатерининской железной дороги отказалось от применения норм Кестлина и раз­ работало свои нормы, которые оказались в 2,7 раза выше норм Кестлина [275].

В 1907 г. на заседании Инженерного совета Николаи [275] до­

максимальный сток талых весенних вод превышает сток ливневых вод. Николаи вновь поднял вопрос об изменении норм Кестлина и к ранее внесенному предложению добавил следующие замеча­ ния: 1) в местностях с сильной ливневой деятельностью расчетную интенсивность ливня следует увеличивать до значения, принятого Кестлином, т. е. до 1 мм/мин; 2) если площадь поперечных скатов с уклоном ^0,003 составляет более Ѵз всей площади бассейна, то вычисленный приток уменьшается для бассейнов в 5 квадратных верст и более на 20%, а для площадей в 30 квадратных верст и более — на 30%.

В 1909 г. Инженерный совет постановил разослать на места для рассмотрения как доклад Николаи, так и предложение Рип-

железных дорог признало предложение Николаи рациональным и удобным для применения, но требующим проверки коэффициен­ тов. Предложение же Риппаса было найдено теоретически пра­ вильным, но из-за сложности практически неприемлемым.

В 1911 г. Инженерный совет в результате рассмотрения ука­ занных отзывов пришел к заключению, что «вопрос об изменении ныне действующих способов определения наибольшего расхода воды в малых бассейнах может быть решен лишь путем как лабо­ раторных опытов, так и непосредственных наблюдений над прито-

188

ком воды к существующим сооружениям, причем типовые наблю­ дения должны быть производимы в бассейнах разной величины и с разными климатическими, топографическими и почвенными особенностями» [36].

Специальной комиссии под председательством Риппаса было поручено разработать и представить на обсуждение совета: «а) программу наблюдений над притоком ливневых вод к суще­ ствующим сооружениям в бассейнах до 50 квадратных верст при разнообразных климатических, топографических и почвенных ус­ ловиях; б) программу наблюдений над притоком весенних вод; в) программу лабораторных опытов для изучения законов стекания воды тонким слоем; г) проект организации опытов и наблю­ дений над притоком ливневых и весенних вод с определением количества наблюдательных станций и примерной стоимости».

Впредь до организации таких исследований Инженерный со­ вет постановил определять наибольший приток к искусственным сооружениям на вновь строящихся железных дорогах по формуле Кестлина «с принятием как соображений Л. Ф. Николаи, так и условий местного характера» [361

А. М. Фролов [412], признавая единственно верным методом изучения норм стока ливневых вод постановку опытов в при­ родных условиях, в 1912 г. представил разработанную им про­ грамму наблюдений и наметил 35 бассейнов, подлежащих изучению.

Наиболее обоснованные возражения против норм Кестлина высказал Долгов. Он указал, что в результате произведенных им исследований (см. стр. 134) в районе ст. Пологи Екатерининской железной дороги действительное количество стекающих ливневых вод значительно превышает количество воды, исчисляемое по нор­ мам Кестлина, и рекомендовал для бассейнов площадью от 0,1 до 300 квадратных верст принимать следующие нормы макси­ мального стока ливневых вод:

Этими нормами он предлагал пользоваться в пределах южной части Европейской России до параллели 50° с. ш., совпадающей примерно с границей Харьковской и Екатеринославской гу­ берний.

В 1917 г. Риппас [328] предложил новую формулу для расчета ливневых вод, при выводе которой он использовал материалы, со­ бранные при постройке 2-й Екатерининской железной дороги:

где Q

макс

Здесь Лмакс — максимальная местная интенсивность ливня (саж/с), охватывающего площадь в 4 Д квадратной версты; <%і— ко­ эффициент стока; / — длина бассейна (в саженях) и F — площадь бассейна (в квадратных верстах).

П. С. Пиотровский, как сообщает А. Н. Костяков [191], при расчете осушительных каналов в средней полосе России для опре­ деления максимального расхода пользовался формулой Ишковского [403]

QvaKC^CtmHF,

где С[ — коэффициент, зависящий от рельефа и рода почвы; m — некоторая функция от среднего времени добегания, медленно убы­ вающая с возрастанием площади бассейна F, и H — годовое коли­ чество осадков.

Вопросами расчета максимального стока в конце прошлого и особенно в начале настоящего столетия занимались также С. Ка-

писал: «Знание того, как часто бывают паводки, дает возможность вычислить вероятный риск и, следовательно, дает основание для страхования строений, посевов и т. д.».

Краткие выводы

Таким образом, в период от 70-х годов прошлого столетия и до Великой Октябрьской социалистической революции учрежден­ ная при Министерстве путей сообщения Навигационно-описная комиссия заложила прочные основы: а) систематического исследо­ вания водных путей России; б) организации русской водомерной сети и в) организации гидрометрических станций.

Исследования рек велись по особым инструкциям. Были иссле­ дованы многие судоходные реки и водные системы России, за иск­

с этого времени правильную организацию и значительное разви­ тие. Большое значение при этом имел свайный водомер (предло­ женный еще в 60-х годах), оказавшийся наиболее простым и удоб­ ным для установки на равнинных реках. К концу периода в водо­ мерную сеть МПС входило 845 постов, она охватила почти все значительные и судоходные реки России; не было постов лишь на реках Крайнего Севера и Северо-Востока Сибири. Разработанная Навигационно-описной комиссией водомерная инструкция регла­ ментировала водомерное дело на больших реках вплоть до 1925 г.

190