Файл: Кузник, И. А. Гидрология и гидрометрия учебник для сельскохозяйственных техникумов по специальности гидромелиорация.pdf

Значения максимальных модулей дождевого стока А\ в сокра­ щенном виде даны в табл. 41 для четырех типов кривых редукции осадков.

Т а б л и ц а 41

Максимальные модули дождевого стока А 1%

135

48 ‘

38. Трансформация максимального расхода водохранилищем

Воду, которая поступает в водохранилище после его напол­ нения (сверх НПУ), сбрасывают через специально построенные для этого водосбросные сооружения. При этом оказывается, что • сбрасываемый расход меньше расхода, поступающего в водохра­ нилище, т. е. происходит трансформация (преобразование водохра­ нилищем) расхода воды.

Почему уменьшается расход воды при прохождении его через водохранилище? Допустим, что во время паводка водохранилище наполнено. Как только уровень поднимается выше, вода поступает в водосброс. По мере увеличения глубины в водосбросном соору­ жении уровень поднимается и в водохранилище. Таким образом, вода частично накапливается в водохранилище. Естественно, что расход воды, поступающий в водохранилище, сбрасывается не полностью или трансформированный расход меньше бытового.

С увеличением емкости водохранилища увеличивается аккуму­ ляция паводкового стока, уменьшаются сбросные максимальные расходы, а следовательно, и размеры сбросных сооружений. Од­ нако параллельно с этим повышаются отметки подпора, увеличи­ ваются площади затопления.

Расчет трансформированного расхода выполняется следующим образом.

График притока воды в паводок (гидрограф) имеет криволи­ нейную форму. На подъеме паводка расход увеличивается до мак­ симального, а на спаде уменьшается. Форма кривой притока за­ висит от многих природных условий. Поэтому очертания кривой чрезвычайно разнообразны. Расчеты по криволинейному графику притока довольно сложны. В целях упрощения расчетов Д. И. Кочерин предложил криволинейный график притока заменить тре­ угольным или трапецией.

На рис. 65 приток схематизирован в виде треугольника АВС, у которого основание Т соответствует продолжительности паводка. Наибольшая ордината ВВ\ является максимальным расходом при­

тока Qmax = Qnp- Н а и б о л ь ш и й сбрОСНОЙ раСХОД Qсо соответствует

ординате ДД\. Площадь треугольника АВС равна объему стока за паводок, АДС — объему сброса за время Т. Площадь треуголь­ ника АВД представляет объем форсировки W$. .

Объем стока расчетной обеспеченности

где Qmax — максимальный расход паводка расчетной обеспечен­ ности, м3/с; Т — продолжительность паводка в секундах.

Отсюда

2^ Ww р%

Qmax — т~-

138

За время Г из водохранилища сбрасывается объем воды:

И Л И

Рис. 65. Схема трансформации паводка при тре­ угольной форме гидрографа.

Итак, для расчета трансформированного расхода необходимо определить объем форсировки и сток расчетной обеспеченности Wv% (той же обеспеченности, что и максимальный расход). Из формулы (87). следует, что коэффициент трансформации

139

39. Минимальный сток

Минимальный сток наблюдается во всех случаях, когда резко сокращается или полностью прекращается поверхностный сток, а основными источниками питания реки являются грунтовые воды. Поэтому минимальный сток зависит в первую очередь от условий грунтового питания водотока. Для бассейнов крупных рек эти ве­ личины в основном подчинены климатическим факторам. Поэтому и минимальный сток, как и годовой, удовлетворительно карти­ руется. В Ленинградской области систематически промерзают реки с площадями бассейнов 50—100 км2, а на Восточном Урале — до 10—15 тыс. км2. Поэтому географическая зональность в распреде­ лении минимального стока характерна лишь для водосборов опре­ деленных размеров в каждой природной зоне СССР. Так, на водо­ сборах Нижнего Поволжья эта закономерность наблюдается начиная с 2500 км2. Следовательно, в этом районе карты минималь­ ного стока можно составлять с учетом данных наблюдений иа реках с площадями бассейнов, превышающими 2500 км2, а на Во­ сточном Урале— 10 тыс. км2. Эти карты непригодны для опре­ деления минимального стока рек с меньшими площадями бассей­ нов в этих районах.

Расчет минимального стока. Расчетная ежегодная обеспечен­ ность минимального расхода воды принимается при проектирова­

30 дней или средних суточных за зимний и летне-осенний периоды. При наличии достаточно продолжительных данных наблюдений минимальный расход вычисляют обычными статистическими мето­ дами, изложенными в § 29. Вероятность превышения р% мини­ мального стока определяется по формуле (62). Принятые в рас­ четах данные считаются достоверными, если средняя квадрати­

ческая ошибка не превышает 15%.

При недостаточности данных фактических наблюдений соответ­ ствующие расчетные величины можно определить методом ана­ логии, если только все физико-географические условия (в том числе и гидрогеологические) обоих водосборов действительно’ аналогичны. Доказательством правильности выбора реки-аналога может служить отношение расходов исследуемой реки Q0 и рекианалога Qа. Если за годы одновременных наблюдений эти отно­ шения для минимальных средних месячных или суточных расходов более или менее постоянны, считается, что аналог выбран правильно.

При отсутствии данных гидрометрических наблюдений расчет­ ные величины принимаются для средних рек по картам изолиний месячного минимального стока летне-осеннего и зимнего периодов 80%-ной обеспеченности, приведенных в СН 435-72.

Судя по картам изолиний, минимальный сток летне-осеннего периода уменьшается с 6 л/(с-км 2) на Северо-Западе Европей­

140