РАСЧЕТНЫЕ ГИДРОГРАФЫ ПОЛОВОДИЙ И ПАВОДКОВ

Расчетные гидрографы необходимы для решения многих задач из области гидротехники и строительства больших мостов. Так, в современных расчетах общего размыва подмостовых русел ис­пользуются расчетные гидрографы. Обеспе­ченность объемов 'поло­водья (паводков) и максимальных расхо­дов принимается одина­ковой. Расходы воды изменяются и внутри суток, достигая иногда значительной амплиту­ды колебаний. Принято расчетные гидрографы строить по среднесуточ­ным расходам воды или осредненные за более

короткие промежутки времени в зависимости от условий формиро­вания речного стока. Ниже рассматриваются гидрографы за отре­зок времени, в течение которого проходит волна паводка (поло­водья). Для обобщения форм гидрографов половодий и паводков их приводят к безразмерному виду построением гидрографов в ко­ординатах: QtlQmswc, t/T, где Qt — расход в момент времени t, Смаке — наибольшая ордината гидрографа, Т — общая продолжи­тельность половодья (паводка), представляющая собой сумму про­должительности подъема и спада паводка (половодья). За начало отсчета времени принимается начало подъема половодья. Если не учитывать расход, предшествующий половодью, или под Qt пони­мать повышение расхода по сравнению с расходом перед половодь­ем, безразмерные координаты гидрографа будут изменяться от О до 1,0.

При проектировании гидрографов необходимо учитывать генети­ческое различие между половодьями и паводками.

Для проектирования расчетных гидрографов необходимо вы­брать из числа реальных гидрографов (т. е. зарегистрированных методами гидрометрии) такой, который можно принять за модель, т. е. за типичный гидрограф. Модельный и расчетный гидрографы должны быть подобны.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Установление необходимости регулирования стока реки. Построение гидрографа среднемесячных расходов и потребления.

Порядок выполнения расчетов

Приведенные в задании данные отражают суммарные потребности в воде для различных целей (технического водоснабжения, гидроэнергетики, регулирования водного режима мелиорируемых земель). Кроме того, проверяют достаточны ли утилитарные попуски в нижний бьеф для обеспечения требований охраны природы.

В условиях РБ необходимо, чтобы расходы воды в реках не опускались ниже минимально допустимых

где

где - модуль минимального месячного стока, л/(с км²) , значения которого приведены в задании для летне-осенней и зимней межени (приложение 2.)

Величину Q_{мин.доп.} определяют для летне-осенней и зимней межени.

Для определения модульного коэффициента К₉₅ используют соответствующую таблицу координат аналитических кривых обеспеченности (приложение 5) при заданных С_v и С_s для летне-осенней и зимней межени.

Данные о необходимых расходах воды во все месяцы заносят в соответствующие графы таблицы 2.1 (гр. 2,3,4). В графу 5 заносят расчетные значения потребностей в нижнем бьефе (большие из указанных для каждого месяца в гр. 3 и 4). Суммарные потребности (суммы гр. 2 и 5) в графе 6 выражают в м³/с, а затем переводят в объемы (гр. 7). Продолжительность соответствующих месяцев составляет 2,68; 2,42 или 2,59 млн.с ( в зависимости от числа суток). На основании таблицы 2.1 строят гидрограф потребления (рис. 2.1).

2). Пологая, что среди водопотребителей и водопользователей имеются принадлежащие к I категории надежности, в качестве расчетной принимают приточность маловодного года 95%-ой обеспеченности. Средний для такого года расход находят по построенной в первой части проекта аналитической кривой обеспеченности годового стока ( ). Объем стока за расчетный маловодный год определяют по выражению

где 31.56-продолжительность года, млн.с.

Сопостановление этой величины с суммарными потребностями в воде (табл. 2.1) показывают возможность обеспечения их водными ресурсами. Если суммарные потребности меньше стока расчетного маловодного года, то регулирование стока обеспечивают созданием водохранилища сезонного регулирования.

Для построения гидрографа стока необходимо заполнить табл. 2.2.

Для заполнения гр.2 используют типовое внутригодовое распределение стока (см. Приложения). Из него в таблицу 2.2 переносят относительные значения месячного стока, W_i (в %), а затем абсолютные значения вычисляют по выражению

, млн. м³

и записывают в гр. 3.

Контролем правильности вычисления является совпадение сумм месячных значений за год соответственно со 100% и W_год.95.

Для нахождения среднемесячных расходов записывают в графу 4 количество секунд в соответствующем месяце, а затем по формуле Q_ср.мес=W_мес./t находят среднемесячный расход (гр.5). По значениям среднемесячного расхода строят гидрограф стока (рис. 2.1). .