Определение расходов воды по СП 33-101-2003

Цель занятий — освоить методику выполнения гидрологических расчетов по действующему нормативному документу.

Материальное обеспечение занятий — СП 33-101-2003, задание с характеристиками водосборов.

 

Общие положения и расчетные формулы для

Определения объема стока.

Определение расчетных гидрологических характеристик должно основываться на данных гидрометеорологических наблюдений, опубликованных в официальных документах государственного комитета по гидрометеорологии и контролю окружающей среды в области гидрологии, а при необходимости — на дополнительном учете данных инженерно-гидрометеорологических изысканий.

При определении расчетных гидрологических характеристик применяют следующие приемы расчетов:

а) при наличии данных гидрометрических наблюдений — непосредственно по этим данным;

б) при недостаточности данных гидрометрических наблюдений — приведением их к многолетнему периоду по данным рек аналогов с более длительными рядами наблюдений;

в) при отсутствии данных гидрометрических наблюдений — по формулам с применением данных о реках аналогов и картам, основанным на совокупности данных наблюдений всей сети гидрометрических станций и постов данного района или более обширной территории,

Определение расчетных гидрологических характеристик по приему “а” основано на построении эмпирической и теоретической кривой обеспеченности, с которых снимаются характеристики заданной обеспеченности.

Определение расчетных гидрологических характеристик по приему “б” основано на удлинении имеющегося ряда наблюдений за счет рек аналогов с применением парной и множественной регрессии. Этот прием требует каталога данных по рекам аналогам и в учебных целях применяется только при выполнении УИРС.

Для малых водотоков широко определяется нахождение гидрологических характеристик по приему “В”. При проектировании гидрологических сооружений наиболее часто приходиться определять объем годового стока, объем стока талых вод и объем стока дождевых паводков. Для этого необходимо знать норму стока соответствующего периода.

Норму стока определяют:

1. Путем прямолинейной интерполяции с использованием опорных пунктов;

2. По картам изолиний годового стока;

3. По районным зависимостям годового стока от определяющих его факторов;

4. По уравнению водного баланса.

На практических занятиях годовую норму стока (модуль стока) снимают с карты. С карты пособия снимают и норму стока талых вод (слой стока). Слой стока дождевых паводков определяют через коэффициент стока и слой осадков по формуле:

, (3.1)

где: y(r_б = 150 мин.) относительная интенсивность осадков, принимаемых для водосборов площадью менее 1 км² степной и лесостепной зон по приложению 23 СП. Для других водосборов значение Y (r_б=150 мин) принимается равным единице.

l_p% — переходный коэффициент от слоев дождевого стока вероятностью превышения Р= 1% к слоям дождевого стока другой вероятности, определяемый по приложению 29 СП или положению МУ.

j — сборный коэффициент стока;

H¹₁% — максимальный суточный слой осадков вероятностью превышения Р=1.0.

Сборный коэффициент стока j определяют по формуле:

(3.2)

где C₂ — эмпирический коэффициент, принимаемый для лесной и тундровой зон равным 1.2; для остальных природных зон — 1.3;

j_o— сборный коэффициент стока для водосбора с площадью 10 км² и средним уклоном 50% определяется по приложению 24 СНиПа или по МУ.

n₆— коэффициент, равный 0,07 для лесотундры и лесной зоны, а для остальных природных зон — 0,11;

n₅— коэффициент, зависящий от механического состава почв и их типа.

Средний слой стока половодья, снятый с карты пособия, вводят поправки, учитывающие местные факторы (площадь водосбора, уклон водосбора, озерность, заселенность, распаханность), отличающихся от зональных.

Площадь водосбора учитывается через поправку на редукцию слоя стока половодья по табл. 6 для степной и полупустынной зон.

 

Таблица 6 - Поправочные коэффициенты b значения среднего многолетнего слоя весеннего стока h_о для степной и полупустынной зон

hо, мм	Площадь водосбора, см2
	1.8	1.5	1.3	1.0
	1.6	1.3	1.2	1.0
	1.4	1.2	1.1	1.0
	1.2	1.1	1.0	1.0

 

 

Для других зон размеры поправок устанавливаются по региональной зависимости h_о =f(A). По (3.1) коэффициент на площадь (К _А) находится по формуле:

К_А= 2.2043 — 0.2195h_o — 0.00028А, (3.3)

где h_o— слой стока половодья, снимаемый с карты МУ.

Коэффициент, учитывающий уклон водосбора K_i, применяется в расчетах только для лесостепной, степной и полупустынных зон и определяется по формулам:

К_i = 0.18 (i_g +1)^0.45, (3.4)

К_i = 0.15 (i_g +1)^0.80, (3.5)

где i_g — уклон водосбора, %.

По формуле (3.4) поправка вводится для лесостепной зоны с уклоном склонов более 70% (при уклонах склонов < 70% поправка на уклон не учитывается).

По формуле (3.5) рассчитывается поправка для степной и полупустынных зон.

Коэффициент, учитывающий влияние озерности на слой стока талых вод, вводят при озерности водосбора более 3% с учетом расположения их на водосборе (табл. 7)

 

Таблица 7 - Коэффициент снижения слоя стока половодья при

наличии озер на водосборе

 

Cредняя взвешенная озерность водосбора при наличии озер на водосборе	Коэффициент снижения слоя стока весеннего половодья
в нижней части	в верхней части
0 — 8.6	0 — 2.8	0.9 — 0.8
8.7 — 19.5	2.9 — 6.4	0.8 — 0.6
19.5	6.4	0.6

 

Для водосборов с залесенностью, отличающейся от средней зональной, вводится поправочный коэффициент К_л (табл. 8), который определяется по соотношению f _А/f _А.р

Здесь f_А — залесенность расчетного водосбора, %;

f _А.р — районное значение залесенности.

 

Таблица 8 - Поправочный коэффициент К_л

 

fА /fАр	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	2.0
	Для рек I группы — уменьшение стока под влиянием леса
Кл	1.2	1.1	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6
	Для рек II группы — увеличение стока под влиянием леса
Кл	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.6

 

Примечание. Для рек I группы характерно преимущество хвойных пород в лесном сообществе, относительно глубокое (более 5 м) залегание грунтовых вод под лесом, а также чередование безлесных участков с суглинистыми почвами и леса на песчаных, супесчаных почвогрунтах и отсутствие многолетней мерзлоты в районе.

Средний слой стока с заданного водосбора весеннего половодья в большинстве случаев определяется по формуле

 

h = h_o K_AK_iK_л, (3.6)

В районах лесостепной и степной зон в вычисленные значения среднего слоя стока половодья вводится поправка на агротехнику Dh_p% , определяемую по формуле:

 

Dh_p% = , (3.7)

где DY — уменьшение слоя весеннего стока, %;

k — переходный коэффициент от склонового стока к суммарному в русле реки;

l_p%— переходный коэффициент от поправки в средние по водности годы к поправкам в годы более редкой повторяемости.

Нахождение отмеченных показателей приведено в Пособии [6].

Для районов с карстовыми явлениями и площадью водосбора свыше 500 км² в расчетное значение h_p%, определенное по формуле:

 

h_p% = h K_p%, (3.8)

вводится поправка на карст [4, 6].

Модульный коэффициент заданной обеспеченности Кр % определяют по таблице трехпараметрического гамма-распределения на основе значений коэффициента вариации снимаемого с карты Пособия [6] с учетом вводимых в него поправок.

Формулы для определения объема годового стока по модулю и слою стока:

 

W_p% = 31,5 ×10³ ×q_p% ×A, (3.9);

 

W_p% = 10³×h_p%×A, (3.10)

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: