Odrediti tok rijeke ovisno o površini sliva, visini sloja sedimenta itd. u hidrologiji se koriste sljedeće veličine: protok rijeke, modul protoka i koeficijent protoka.

Otjecanje rijeke nazovite potrošnju vode tijekom dužeg vremenskog razdoblja, na primjer, po danu, dekadi, mjesecu, godini.

Odvodni modul oni nazivaju količinu vode izraženu u litrama (y), koja u prosjeku istječe u 1 sekundi iz područja riječnog sliva u 1 km 2:

Koeficijent otjecanja nazovimo omjer protoka vode u rijeci (Qr) prema količini oborina (M) na površini riječnog sliva za isto vrijeme, izražen u postocima:

a - koeficijent otjecanja u postocima, Qr - godišnja vrijednost otjecanja u kubičnim metrima; M je godišnja količina oborine u milimetrima.

Za određivanje modula otjecanja potrebno je poznavati protok vode i područje sliva uzvodno od cilja, prema kojem je određen protok vode date rijeke. Područje riječnog sliva može se izmjeriti na karti. Za to se koriste sljedeće metode:

• 1) planiranje
• 2) raščlambu na elementarne brojke i izračun njihovih površina;
• 3) mjerenje površine paletom;
• 4) proračun površina pomoću geodetskih tablica

Učenicima je najlakše koristiti treću metodu i izmjeriti površinu pomoću palete, t.j. prozirni papir (paus papir) s otisnutim kvadratima. Imajući kartu proučavanog područja karte u određenom mjerilu, možete napraviti paletu s kvadratima koji odgovaraju mjerilu karte. Najprije biste trebali ocrtati sliv ove rijeke iznad određene trase, a zatim primijeniti kartu na paletu na koju ćete prenijeti konturu sliva. Da biste odredili područje, prvo morate izbrojati broj punih kvadrata koji se nalaze unutar konture, a zatim zbrojiti te kvadrate, djelomično pokrivajući sliv dane rijeke. Zbrajanjem kvadrata i množenjem dobivenog broja s površinom jednog kvadrata, saznajemo površinu riječnog sliva iznad ovog poravnanja.

Q - potrošnja vode, l. Za prevođenje kubnih metara u litrama potrošnju množimo sa 1000, S površina bazena, km 2.

Za određivanje koeficijenta riječnog otjecanja potrebno je poznavati godišnji otjecaj rijeke i količinu vode koja je pala na područje određenog riječnog sliva. Količina vode koja je pala na područje ovog bazena lako je odrediti. Da biste to učinili, trebate pomnožiti površinu bazena, izraženu u četvornim kilometrima, s debljinom sloja oborina (također u kilometrima). Na primjer, debljina će biti jednaka p ako je padalina na određenom području bila 600 mm godišnje, tada će 0 "0006 km i koeficijent otjecanja biti jednak:

Qr je godišnji protok rijeke, a M je površina sliva; pomnožite ulomak sa 100 kako biste odredili koeficijent otjecanja u postocima.

Određivanje režima toka rijeke. Za karakterizaciju režima toka rijeke potrebno je utvrditi:

a) kakvim sezonskim promjenama prolazi vodostaj (rijeka stalnog vodostaja, koja ljeti postaje vrlo plitka, presušuje, gubi vodu u porama i nestaje s površine);

b) vrijeme velike vode, ako postoji;

c) visina vode tijekom poplave (ako nema neovisnih opažanja, onda prema podacima upitnika);

d) trajanje smrzavanja rijeke, ako do njega dođe (prema vlastitim zapažanjima ili prema podacima dobivenim istraživanjem).

Određivanje kvalitete vode. Da biste odredili kakvoću vode, potrebno je utvrditi je li mutna ili prozirna, pitka ili ne. Prozirnost vode određuje se bijelim diskom (Secchi disk) promjera približno 30 cm, zbrojenim na označenoj liniji ili pričvršćenim na označeni stup. Ako se disk spusti na liniju, tada je ispod, ispod diska pričvršćen uteg, tako da struja ne odnese disk. Dubina na kojoj ovaj disk postaje nevidljiv pokazatelj je prozirnosti vode. Možete napraviti disk od šperploče i obojiti ga bijela boja, ali tada teret mora biti obješen dovoljno težak da padne okomito u vodu, a sam disk održava vodoravni položaj; ili se lim od šperploče može zamijeniti pločom.

Određivanje temperature vode u rijeci. Temperaturu vode u rijeci određuje proljetni termometar, kako na površini vode tako i na različitim dubinama. Držite termometar u vodi 5 minuta. Opružni termometar može se zamijeniti konvencionalnim termometrom za kadu s drvenim okvirom, ali da bi potonuo u vodu na različitim dubinama, na njega se mora vezati uteg.

Temperaturu vode u rijeci možete odrediti uz pomoć batometara: batometra-tahimetra i batometra za bocu. Batometar-tahimetar sastoji se od fleksibilnog gumenog balona zapremine oko 900 cm 3; u njega se umetne cijev promjera 6 mm. Batometar-tahimetar je pričvršćen na šipku i spušten na različite dubine kako bi uzeo vodu.

Dobivena voda se ulije u čašu i odredi se njezina temperatura.

Učeniku nije teško izraditi batometar-tahimetar. Da biste to učinili, morate kupiti malu gumenu komoru, staviti na nju i vezati gumenu cijev promjera 6 mm. Šipka se može zamijeniti drvenim stupom, dijeleći ga na centimetre. Štap s tahimetarskim batometrom mora se okomito spustiti u vodu na određenu dubinu, tako da otvor tahimetarskog batometra bude usmjeren nizvodno. Nakon spuštanja na određenu dubinu, šipka se mora zarotirati za 180 i držati oko 100 sekundi kako bi se povukla voda, a zatim ponovo okrenuti šipku za 180 °. otjecanje vodnog režima rijeka

Treba ga ukloniti kako se voda ne bi izlila iz boce. Nakon što ulijete vodu u čašu, termometrom odredite temperaturu vode na zadanoj dubini.

Korisno je istovremeno izmjeriti temperaturu zraka termometrom s remenom i usporediti je s temperaturom riječne vode, pazeći da zabilježite vrijeme promatranja. Ponekad temperaturna razlika doseže nekoliko stupnjeva. Na primjer, u 13 sati temperatura zraka je 20, temperatura vode u rijeci je 18 °.

Proučavanje pojedinih područja o određenoj prirodi korita. Prilikom ispitivanja dijelova prirode korita potrebno je:

a) označiti glavne dosege i pukotine, odrediti njihove dubine;

b) pri otkrivanju brzaka i slapova odrediti visinu pada;

c) nacrtati i po mogućnosti izmjeriti otoke, plićake, sredine, bočne kanale;

d) prikupiti podatke na kojim mjestima rijeka erodira i na mjestima koja su posebno jako erodirana utvrditi prirodu erodiranih stijena;

e) proučiti prirodu delte, ako se istražuje estuarski dio rijeke, i nacrtati je na vizualnom planu; provjerite odgovaraju li pojedinačni krakovi onima prikazanima na karti.

Opće karakteristike rijeke i njezino korištenje. Na opće karakteristike rijeke moraju saznati:

a) koji dio rijeke uglavnom erodira, a koji se akumulira;

b) stupanj vijugavosti.

Da biste odredili stupanj vijugavosti, morate znati koeficijent zavojitosti, t.j. omjer duljine rijeke na istraživanom području i najkraće udaljenosti između pojedinih točaka na proučavanom dijelu rijeke; na primjer, rijeka A ima duljinu od 502 km, a najkraća udaljenost između izvora i ušća je samo 233 km, pa stoga i koeficijent zavojitosti:

K - koeficijent sinuoznosti, L - dužina rijeke, 1 - najkraća udaljenost između izvora i ušća

Studija meandra Ima veliku važnost za rafting i otpremu drva;

c) Nestiskivači riječni ventilatori nastaju na ušćima pritoka ili proizvode privremene tokove.

Saznajte kako se rijeka koristi za plovidbu i rafting; ako ruka nije plovna, onda saznajte zašto, služi kao prepreka (plitko, brzaci, ima li vodopada), ima li brana i drugih umjetnih građevina na rijeci; koristi li se rijeka za navodnjavanje; koje transformacije treba učiniti da bi se rijeka koristila u nacionalnom gospodarstvu.

Određivanje ishrane rijeke. Potrebno je saznati vrste riječne ishrane: podzemne vode, kiše, jezero ili močvare od snijega koji se otapa. Na primjer, r. Klyazma se hrani, tlo, snijeg i kiša, od čega je tlo 19%, snijeg - 55% i kiša. - 26 %.

Rijeka je prikazana na slici 2.

m 3

Zaključak: Tijekom ove praktične lekcije, kao rezultat proračuna, dobivene su sljedeće vrijednosti koje karakteriziraju tok rijeke:

Odvodni modul? = 177239 l / s * km 2

Koeficijent otjecanja b = 34,5%.

28.07.2015

fluktuacije riječni tok i kriterije za njegovu evaluaciju. Riječno otjecanje je kretanje vode u procesu njezina kruženja u prirodi, kada teče niz riječni kanal. Protok rijeke određen je količinom vode koja protječe kroz riječni kanal za određeno vremensko razdoblje.
Na režim protoka utječu brojni čimbenici: klimatski - oborine, isparavanje, vlažnost i temperatura zraka; topografski - teren, oblik i veličina riječnih slivova i tlo-geološki, uključujući vegetacijski pokrov.
Za bilo koji bazen, što je više oborina i manje isparavanja, to je veći tok rijeke.
Utvrđeno je da se povećanjem površine sliva povećava i trajanje proljetne poplave, dok hidrograf ima izduženiji i „mirniji“ oblik. U lako propusnim tlima ima više filtracije i manje otjecanja.
Prilikom izvođenja različitih hidroloških proračuna vezanih uz projektiranje hidrograđevina, melioracijskih sustava, vodoopskrbnih sustava, mjera za suzbijanje poplava, prometnica i dr. određuju se sljedeće glavne karakteristike riječnog toka.
1. Potrošnja vode je volumen vode koja teče kroz razmatrani dio u jedinici vremena. Prosječna potrošnja vode Qcp izračunava se kao aritmetički prosjek troškova za dano vremensko razdoblje T:

2. Volumen protoka V- to je volumen vode koji teče kroz zadanu metu za razmatrani vremenski period T

3. Odvodni modul M je protok vode po 1 km2 slivnog područja F (ili koji teče iz jedinice sliva):

Za razliku od protoka vode, modul otjecanja nije povezan s određenim dijelom rijeke i karakterizira otjecanje iz sliva u cjelini. Prosječni višegodišnji modul otjecanja M0 ne ovisi o sadržaju vode pojedinih godina, već je određen samo zemljopisnim položajem sliva. To je omogućilo hidrološko zoniranje naše zemlje i izradu karte izolinija prosječnih dugoročnih modula otjecanja. Te su karte dane u relevantnoj regulatornoj literaturi. Poznavajući područje sliva rijeke i određujući za njega vrijednost M0 pomoću izolinske karte, možemo odrediti prosječni dugoročni protok vode Q0 ove rijeke koristeći formulu

Za usko raspoređene riječne dionice, moduli otjecanja mogu se uzeti konstantnim, t.j.

Odavde, prema poznatom protoku vode u jednoj dionici Q1 i poznati trgovi slivova u ovim dionicama F1 i F2, ispuštanje vode u drugom dijelu Q2 može se utvrditi omjerom

4. Odvodni sloj h- to je visina sloja vode, koja bi se dobila jednolikom raspodjelom po cijeloj površini sliva F volumena otjecanja V za određeno vremensko razdoblje:

Za prosječni višegodišnji sloj otjecanja h0 proljetne poplave izrađene su konturne karte.
5. Modularni koeficijent drenaže K je omjer bilo koje od gore navedenih karakteristika otjecanja i njegove aritmetičke sredine:

Ovi se koeficijenti mogu postaviti za bilo koje hidrološke karakteristike (protoci, razine, oborine, isparavanje, itd.) i za bilo koja razdoblja protoka.
6. Koeficijent otjecanja η je omjer sloja otjecanja i sloja oborina koji je pao na sliv x:

Ovaj se koeficijent može izraziti i kao omjer volumena otjecanja i volumena oborine za isto vremensko razdoblje.
7. Protok- najvjerojatnija prosječna dugoročna vrijednost otjecanja, izražena bilo kojom od gore navedenih karakteristika otjecanja u višegodišnjem razdoblju. Da bi se uspostavila norma otjecanja, niz promatranja trebao bi biti najmanje 40 ... 60 godina.
Godišnji protok Q0 određuje se formulom

Budući da je broj godina promatranja na većini vodomjera obično manji od 40, potrebno je provjeriti je li taj broj godina dovoljan za dobivanje pouzdanih vrijednosti norme otjecanja Q0. Da biste to učinili, izračunajte srednju kvadratnu pogrešku brzine protoka prema ovisnosti

Trajanje razdoblja promatranja je dovoljno ako vrijednost srednje kvadratne pogreške σQ ne prelazi 5%.
Na promjenu godišnjeg otjecanja pretežito utječu klimatski čimbenici: oborine, isparavanje, temperatura zraka itd. Svi su oni međusobno povezani, a zauzvrat ovise o nizu razloga koji su slučajne prirode. Stoga su hidrološki parametri koji karakteriziraju otjecanje određeni skupom slučajnih varijabli. Prilikom projektiranja mjera za rafting drvetom potrebno je poznavati vrijednosti ovih parametara s potrebnom vjerojatnošću njihovog prekoračenja. Primjerice, u hidrauličkom proračunu drvenih rafting brana potrebno je postaviti maksimalni protok proljetne poplave, koji se može prekoračiti pet puta u stotinu godina. Ovaj se problem rješava metodama matematičke statistike i teorije vjerojatnosti. Za karakterizaciju vrijednosti hidroloških parametara - troškova, razina itd., koriste se sljedeći koncepti: frekvencija(ponavljanje) i sigurnost (trajanje).
Učestalost pokazuje koliko je slučajeva tijekom razmatranog vremenskog razdoblja bila vrijednost hidrološkog parametra u određenom intervalu. Na primjer, ako se prosječni godišnji protok vode na određenom dijelu rijeke promijenio tijekom niza godina promatranja od 150 do 350 m3/s, tada je moguće utvrditi koliko su puta vrijednosti ove vrijednosti bile u intervali 150...200, 200...250, 250.. .300 m3/s itd.
sigurnost pokazuje u koliko slučajeva je vrijednost hidrološkog elementa imala vrijednosti jednake ili veće od određene vrijednosti. U širem smislu, sigurnost je vjerojatnost prekoračenja zadane vrijednosti. Dostupnost bilo kojeg hidrološkog elementa jednaka je zbroju frekvencija uzvodnih intervala.
Učestalost i dostupnost mogu se izraziti brojem pojava, ali se u hidrološkim proračunima najčešće definiraju kao postotak od ukupni brojčlanovi hidrološke serije. Primjerice, u hidrološkom nizu ima dvadeset vrijednosti prosječnih godišnjih protoka vode, od kojih je šest imalo vrijednost jednaku ili veću od 200 m3/s, što znači da je taj protok osiguran sa 30%. Grafički, promjene u učestalosti i dostupnosti prikazane su krivuljama učestalosti (slika 8a) i dostupnosti (slika 8b).

U hidrološkim proračunima češće se koristi krivulja vjerojatnosti. Iz ove krivulje se vidi da što je veća vrijednost hidrološkog parametra, to je postotak raspoloživosti manji i obrnuto. Stoga je općeprihvaćeno da su godine za koje je raspoloživost otjecanja, odnosno prosječni godišnji protok vode Qg manji od 50% visokovodne, a godine s Qg više od 50% malovodne. Godina sa sigurnošću otjecanja od 50% smatra se godinom prosječnog sadržaja vode.
Dostupnost vode u godini ponekad karakterizira njezina prosječna učestalost. Za visokovodne godine učestalost pojavljivanja pokazuje koliko se u prosjeku javljaju godine danog ili većeg udjela vode, a za malovodne godine - danog ili manjeg udjela vode. Na primjer, prosječni godišnji ispust u visokovodnoj godini s 10% sigurnosti ima prosječnu učestalost 10 puta u 100 godina ili 1 put u 10 godina; prosječna učestalost sušne godine 90% sigurnosti također ima frekvenciju od 10 puta u 100 godina, budući da će u 10% slučajeva prosječni godišnji protok imati niže vrijednosti.
Godine određenog sadržaja vode imaju odgovarajući naziv. U tablici. 1 za njih su navedene dostupnost i ponovljivost.

Odnos između ponovljivosti y i dostupnosti p može se zapisati na sljedeći način:
za vlažne godine

za sušne godine

Svi hidraulički objekti za regulaciju kanala ili toka rijeka izračunavaju se prema sadržaju vode u godini određene opskrbe, što jamči pouzdanost i nesmetan rad objekata.
Procijenjeni postotak osiguravanja hidroloških pokazatelja reguliran je "Uputom za projektiranje rafting poduzeća".
Krivulje opskrbe i metode njihovog izračuna. U praksi hidroloških proračuna koriste se dvije metode konstruiranja krivulja ponude: empirijska i teorijska.
Razumna računica empirijska krivulja obdarenosti može se izvesti samo ako je broj promatranja riječnog otjecanja veći od 30...40 godina.
Prilikom izračunavanja raspoloživosti članova hidrološke serije za godišnje, sezonske i minimalne protoke, možete koristiti formulu N.N. Chegodaeva:

Za utvrđivanje sigurnosti maksimalna potrošnja voda primijeniti ovisnost S.N. Kritsky i M.F. Menkel:

Postupak za konstruiranje empirijske krivulje obdarenosti:
1) svi članovi hidrološke serije bilježe se opadajućim redoslijedom u apsolutnoj vrijednosti;
2) svakom članu serije dodjeljuje se redni broj, počevši od jednog;
3) sigurnost svakog člana opadajućeg niza određena je formulama (23) ili (24).
Na temelju rezultata proračuna gradi se sigurnosna krivulja, slična onoj prikazanoj na sl. 8b.
Međutim, empirijske krivulje obdarenosti imaju niz nedostataka. Čak i uz dovoljno dugo razdoblje promatranja, ne može se jamčiti da ovaj interval pokriva sve moguće maksimume i minimalne vrijednosti riječno otjecanje. Procijenjene vrijednosti sigurnosti otjecanja od 1...2% nisu pouzdane, jer se dovoljno potkrijepljeni rezultati mogu dobiti samo s brojem promatranja tijekom 50...80 godina. U tom smislu, uz ograničeno razdoblje promatranja hidrološkog režima rijeke, kada je broj godina manji od trideset, ili u njihovoj potpunoj odsutnosti, grade se teorijske sigurnosne krivulje.
Istraživanja su pokazala da raspodjela slučajnih hidroloških varijabli najbolje odgovara jednadžbi Pearsonove krivulje tipa III, čiji je integralni izraz krivulja ponude. Pearson je dobio tablice za konstruiranje ove krivulje. Sigurnosna krivulja može se konstruirati s dovoljnom točnošću za praksu u tri parametra: aritmetička sredina članova niza, koeficijenti varijacije i asimetrija.
Aritmetička sredina članova niza izračunava se formulom (19).
Ako je broj godina promatranja manji od deset ili uopće nije bilo promatranja, tada se prosječni godišnji protok vode Qgcp uzima jednak prosječnom dugotrajnom Q0, odnosno Qgcp = Q0. Vrijednost Q0 može se postaviti korištenjem faktora modula K0 ili modula ponora M0 određenog iz konturnih karata, budući da je Q0 = M0*F.
Koeficijent varijacije Cv karakterizira varijabilnost otjecanja ili stupanj njezine fluktuacije u odnosu na prosječnu vrijednost u danoj seriji, numerički je jednak omjeru standardne pogreške i aritmetičke sredine članova serije. Značajno utječe na vrijednost Cv koeficijenta klimatskim uvjetima, tip prihrane rijeke i hidrografske značajke njezina sliva.
Ako postoje podaci promatranja za najmanje deset godina, godišnji koeficijent varijacije otjecanja izračunava se po formuli

Vrijednost Cv uvelike varira: od 0,05 do 1,50; za drvene rijeke Cv = 0,15...0,40.
Uz kratko razdoblje promatranja riječnog otjecanja ili u njihovoj potpunoj odsutnosti koeficijent varijacije može se utvrditi formulom D.L. Sokolovski:

U hidrološkim proračunima za bazene s F > 1000 km2 koristi se i izolinska karta koeficijenta Cv ako ukupna površina jezera ne prelazi 3% slivnog područja.
U normativnom dokumentu SNiP 2.01.14-83 preporučuje se generalizirana formula K.P. za određivanje koeficijenta varijacije neproučenih rijeka. Uskrsnuće:

Koeficijent zakrivljenosti Cs karakterizira asimetričnost niza koji se razmatra nasumična varijabla o njegovoj prosječnoj vrijednosti. Što manji dio članova serije prelazi vrijednost norme otjecanja, to je veća vrijednost koeficijenta asimetrije.
Koeficijent asimetrije može se izračunati po formuli

Međutim, ova ovisnost daje zadovoljavajuće rezultate samo za broj godina promatranja n > 100.
Koeficijent asimetrije neistraženih rijeka postavlja se prema omjeru Cs/Cv za analogne rijeke, a u nedostatku dovoljno dobrih analoga uzimaju se prosječni omjeri Cs/Cv za rijeke date regije.
Ako je nemoguće utvrditi omjer Cs/Cv za grupu analognih rijeka, tada se vrijednosti koeficijenta Cs za neproučene rijeke prihvaćaju iz regulatornih razloga: za riječne slivove s koeficijentom jezera više od 40%

za zone prekomjerne i promjenjive vlage - arktik, tundra, šuma, šumska stepa, stepa

Za izgradnju teorijske krivulje obdarenja za gornja tri parametra - Q0, Cv i Cs - koristite metodu koju je predložio Foster - Rybkin.
Iz gornje relacije za modularni koeficijent (17) proizlazi da se prosječna dugoročna vrijednost otjecanja zadane vjerojatnosti - Qp%, Mr%, Vp%, hp% - može izračunati po formuli

Koeficijent otjecanja modula godine zadane vjerojatnosti određen je ovisnošću

Nakon utvrđivanja brojnih karakteristika otjecanja za dugotrajno razdoblje različite dostupnosti, moguće je konstruirati krivulju ponude na temelju tih podataka. U tom slučaju, preporučljivo je sve izračune provesti u tabličnom obliku (tablice 3 i 4).

Metode za izračun modularnih koeficijenata. Za rješavanje mnogih vodoprivrednih problema potrebno je poznavati raspodjelu otjecanja po godišnjim dobima ili mjesecima u godini. Unutargodišnja raspodjela otjecanja izražena je kao modularni koeficijenti mjesečnog otjecanja, koji predstavlja omjer prosječnog mjesečnog protoka Qm.av i prosječnog godišnjeg Qg.av:

Unutargodišnja raspodjela otjecanja različita je za godine različitog udjela vode, pa se u praktičnim proračunima modularni koeficijenti mjesečnog otjecanja određuju za tri karakteristične godine: visokovodnu godinu s 10% opskrbe, prosječnu godinu s 50 % opskrbe, a malovodna godina s 90% opskrbe.
Mjesečni koeficijenti modula otjecanja mogu se utvrditi na temelju stvarnog znanja o prosječnom mjesečnom protoku vode uz prisutnost podataka promatranja za najmanje 30 godina, na analognoj rijeci ili na standardnim tablicama mjesečne raspodjele otjecanja, koje se sastavljaju za različite riječne slivove.
Prosječna mjesečna potrošnja vode utvrđuje se na temelju formule

(33): Qm.cp = KmQg.sr

Maksimalna potrošnja vode. Prilikom projektiranja brana, mostova, laguna, mjera za jačanje obala, potrebno je poznavati maksimalni protok vode. Ovisno o vrsti prihrane rijeke, kao izračunati maksimalni protok može se uzeti maksimalni protok proljetnih ili jesenskih poplava. Procijenjena sigurnost ovih troškova određena je klasom kapitalne veličine hidrauličnih konstrukcija i regulirana je relevantnim regulatornim dokumentima. Na primjer, drvene rafting brane klase Ill kapitala izračunate su za prolaz maksimalnog protoka vode od 2% sigurnosti, a klase IV - od 5% sigurnosti, konstrukcije za zaštitu obale ne bi se trebale urušiti pri brzinama protoka koji odgovaraju maksimalnom protoku vode od 10% sigurnosti.
Način određivanja vrijednosti Qmax ovisi o stupnju poznavanja rijeke i o razlici između maksimalnih proticaja proljetne poplave i poplave.
Ako postoje promatrački podaci za razdoblje duže od 30 ... 40 godina, tada se gradi empirijska krivulja sigurnosti Qmax, a s kraćim razdobljem - teorijska krivulja. Proračuni uzimaju: za proljetne poplave Cs = 2Sv, a za kišne poplave Cs = (3...4)CV.
Budući da se na vodomjernim postajama prate režimi rijeke, za ta se mjesta obično iscrtava krivulja opskrbe, a maksimalni protok vode na mjestima na kojima se nalaze objekti izračunavaju se omjerom

Za nizinske rijeke maksimalni protok proljetne poplavne vode zadana sigurnost p% izračunava se po formuli

Vrijednosti parametara n i K0 određuju se ovisno o prirodno područje a kategorije reljefa prema tablici. 5.

Kategorija I - rijeke koje se nalaze unutar brdovitih i visoravni nalik na visoravni - Srednjoruska, Strugo-Krasnenskaya, Sudoma visoravni, Srednjosibirska visoravan itd .;
II kategorija - rijeke u čijim se slivovima izmjenjuju brežuljci s udubinama između njih;
Kategorija III - rijeke, čiji se većina slivova nalazi unutar ravnih nizina - Mologo-Sheksninskaya, Meshcherskaya, bjeloruska šuma, Pridnestrovskaya, Vasyuganskaya itd.
Vrijednost koeficijenta μ postavlja se ovisno o prirodnoj zoni i postotku sigurnosti prema tablici. 6.

Parametar hp% izračunava se iz ovisnosti

Koeficijent δ1 izračunava se (za h0 > 100 mm) po formuli

Koeficijent δ2 određen je relacijom

Proračun maksimalnih ispuštanja vode tijekom proljetne poplave provodi se u tabličnom obliku (tablica 7).

Razine visokih voda (HWL) izračunate opskrbe utvrđuju se prema krivuljama protoka vode za odgovarajuće vrijednosti Qmaxp% i izračunate dionice.
Uz približne izračune, maksimalni protok vode kišne poplave može se postaviti prema ovisnosti

U odgovornim izračunima, određivanje maksimalnog protoka vode treba provesti u skladu s uputama regulatornih dokumenata.

UVOD

Zadaci hidroloških proračuna i njihova uloga u razvoju gospodarstva zemlje. Povezanost hidroloških proračuna s drugim znanostima. Povijest razvoja hidroloških proračuna: prvi radovi stranih znanstvenika u 17.-19. stoljeću; radovi ruskih znanstvenika s kraja 19. - početka 20. stoljeća; prvi udžbenik hidrologije u Rusiji; Sovjetsko razdoblje razvoja hidroloških proračuna; Svesavezni hidrološki kongresi i njihova uloga u razvoju metoda za proračun riječnog otjecanja; postsovjetsko razdoblje razvoja hidroloških proračuna. Glavne karakteristike riječnog toka. Tri slučaja određivanja hidroloških karakteristika.

METODE ANALIZE KARAKTERISTIKA RIJEČNOG TOKA.

Genetička analiza hidroloških podataka: geografska i hidrološka metoda i njezini posebni slučajevi - metode hidrološke analogije, geografske interpolacije i hidrološke i hidrogeološke. Probabilističko-statistička analiza: metoda momenata, metoda maksimalne vjerojatnosti, metoda kvantifikatora, korelacijsko-regresijska analiza, faktorska analiza, metoda glavne komponente, metoda diskriminantne analize. Metode analize računalne matematike: sustavi algebarskih jednadžbi, diferencijacija i integracija funkcija, parcijalne diferencijalne jednadžbe, Monte Carlo metoda. Matematičko modeliranje hidroloških pojava i procesa, klase i vrste modela. Analiza sustava.

METODE GENERALIZACIJE HIDROLOŠKIH KARAKTERISTIKA.

Konturne karte otjecanja: načela konstrukcije, pouzdanost određivanja otjecanja. Hidrološko zoniranje teritorija: pojam, granice primjene, principi zoniranja i pristupi zoniranju, metode određivanja granica regija, homogenost regija. Grafička obrada hidroloških podataka: pravocrtne, eksponencijalne i eksponencijalne grafičke ovisnosti.

ČIMBENICI NASTANKA RIJEČNOG TOKA.

Važnost razumijevanja mehanizma i stupnja utjecaja fizičko-geografskih čimbenika na režim i veličinu riječnog otjecanja. Jednadžba vodne bilance riječnog sliva. Klasifikacija faktora formiranja riječnog otjecanja. Klimatski i meteorološki čimbenici riječnog otjecanja: taloženje, isparavanje, temperatura zraka. Utjecaj čimbenika sliva i njegove podloge na otjecanje: zemljopisni položaj, veličina, oblik riječnog sliva, reljef, vegetacija, tla i stijene, permafrost, jezera, močvare, ledenjaci i led unutar sliva. Utjecaj ekonomska aktivnost o riječnom otjecanju: stvaranje akumulacija i ribnjaka, preraspodjela otjecanja između riječnih slivova, navodnjavanje poljoprivrednih površina, isušivanje močvara i močvara, agrošumarske djelatnosti u riječnim slivovima, potrošnja vode za industrijske i kućne potrebe, urbanizacija, rudarstvo.

STATISTIČKI PARAMETRI RIJEČNOG PROTOKA.

POUZDANOST POČETNIH HIDROLOŠKIH PODATAKA.

Brzina protoka i principi njegovog izračuna. Promjenjivost riječnog otjecanja, njezin relativni (koeficijent varijacije) i apsolutni (standardna devijacija) izraz, povezanost s meteorološkim čimbenicima. Promjenjivost unutargodišnje raspodjele otjecanja, maksimalnog otjecanja proljetnih poplava i kišnih poplava, minimalnog zimskog i ljetnog otjecanja. Koeficijent asimetrije. Stupanj pouzdanosti hidroloških ulaznih informacija. Uzroci pogrešaka u hidrološkim informacijama režima.

UVJETI NASTANKA I PRORAČUN GODIŠNJEG PROTOKA.

Godišnje otjecanje rijeka kao glavna hidrološka karakteristika. Uvjeti za stvaranje godišnjeg otjecanja: oborine, isparavanje, temperatura zraka. Utjecaj jezera, močvara, ledenjaka, ledenih ploha, područja sliva, visine sliva, šume i njenog krčenja, stvaranja akumulacija, navodnjavanja, industrijske i komunalne potrošnje vode, odvodnje močvara i močvara, agrošumarskih mjera na formiranje godišnjeg toka rijeke. Koncept reprezentativnosti niza hidroloških podataka. Elementi cikličkih kolebanja u otjecanju. Sinkronicitet, asinkronija, infazna, vanfazna kolebanja drena. Proračuni godišnjeg protoka u prisutnosti, nedostatku i odsutnosti podataka promatranja. Raspodjela godišnjeg otjecanja na teritoriju Rusije.

FAKTORI OBRAZOVANJA I IZRAČUN

UNUTRAGODIŠNJA DISTRIBUCIJA RIJEČNOG TOKA.

Praktični značaj znanja o unutargodišnjoj raspodjeli otjecanja. Uloga klime u raspodjeli otjecanja tijekom godine. Temeljni površinski čimbenici koji ispravljaju unutargodišnju distribuciju otjecanja: jezera, močvare, riječne poplavne ravnice, glečeri, permafrost, zaleđivanje, šuma, krš, veličina riječnog sliva, oblik sliva. Utjecaj stvaranja akumulacija i ribnjaka, navodnjavanja, agrošumarske djelatnosti i odvodnje na unutargodišnju raspodjelu riječnog toka. Proračun unutargodišnje raspodjele otjecanja u prisutnosti, nedostatku i odsutnosti podataka promatranja. Proračun dnevne raspodjele otjecanja. Krivulje trajanja dnevnih troškova. Koeficijent regulacije prirodnog otjecanja. Koeficijent neravnomjernosti unutargodišnjeg otjecanja.

ZNAČAJKE FORMIRANJA I PRORAČUNA MAKSIMUM

PROTOK RIJEKE TIJEKOM PROLJETNE POPLAVE.

Koncept "katastrofalne poplave (poplave)". Praktični i znanstveni značaj pouzdane procjene statističkih parametara poplava. Uzroci katastrofalnih poplava. Genetske skupine maksimalnih brzina protoka vode. Procijenjena dostupnost maksimalnih protoka vode ovisno o kapitalnoj klasi hidrauličkog objekta. Kvaliteta početnih informacija o maksimalnim ispustima vode. Uvjeti za nastanak poplavnog otjecanja: zalihe snijega u riječnom slivu i zalihe vode u snježnom pokrivaču, gubici isparavanjem od snijega, intenzitet i trajanje otapanja snijega, gubitak otopljene vode. Temeljni površinski čimbenici: reljef, ekspozicija padina, dimenzije, konfiguracija, disekcija bazena, jezera i močvare, tla i tla. Antropogeni čimbenici u nastanku maksimalnog protoka poplava. Genetska teorija formiranja maksimalnog otjecanja. Smanjenje maksimalnog protoka. Proračuni maksimalnog proljetnog otjecanja u prisutnosti, nedostatku i odsutnosti podataka promatranja. Matematički i fizikalno-matematički modeli procesa nastajanja otjecanja otopljene vode.

MAKSIMALNI PROTOK RIJEKE TIJEKOM RAZDOBLJA KIŠNE POPLAVE.

Područja rasprostranjenosti visokih kišnih maksimuma. Poteškoće u istraživanju i generaliziranju karakteristika kišnog otjecanja. Vrste kiše i njihove komponente. Značajke nastanka kišnih poplava: intenzitet i trajanje kiše, intenzitet infiltracije, brzina i vrijeme otjecanja oborinskih voda. Uloga temeljnih površinskih čimbenika i vrsta gospodarskih aktivnosti u formiranju kišnog otjecanja. Proračuni maksimalnog ispuštanja vode kišnih poplava u prisutnosti, nedostatku i odsutnosti podataka promatranja. Simulacija otjecanja kišnih poplava.

UVJETI FORMACIJE I PRORAČUNI MINIMALNOG LJETA
I ZIMSKI ODVOD RIJEKA.

Koncept malovodnog razdoblja i malovodnog otjecanja. Praktični značaj znanja o minimalnom protoku rijeka. Glavne karakteristike dizajna minimalnog i niskog protoka rijeka. Trajanje zimskog i ljetnog ili ljetno-jesenskog razdoblja niske vode na rijekama Rusije. Vrste malovodnih i niskih voda ruskih rijeka. Čimbenici formiranja minimalnog otjecanja: oborine, temperatura, isparavanje, povezanost voda zone aeracije, podzemne vode, krške i arteške vode s rijekom, geološki i hidrogeološki uvjeti u slivu, jezera, močvare, šuma, raščlanjenost i visina terena, riječno poplavno područje, dubina erozionog usjeka riječnog kanala, površine površinskih i podzemnih slivova, nagib i orijentacija sliva, navodnjavanje poljoprivrednog zemljišta, industrijska i kućanska potrošnja riječne vode, odvodnja, korištenje podzemne vode, stvaranje akumulacija, urbanizacija. Proračuni minimalnog malovodnog otjecanja za različite količine početnih hidroloških informacija.

4. PRAKTIČNI RADOVI.

PRAKTIČNI RAD br.1.

PRORAČUN GODIŠNJEG OTJEKA RIJEKA
S NEDOVOLJNOM I NEDOSTATKOM PODATAKA PROMATRANJA.

ZADATAK 1: Odaberite sliv s slivnom površinom od najmanje 2000 km² i ne više od 50000 km² unutar Tjumenske regije i izvod iz publikacija WRC-a za ovaj bazen brojna opažanja prosječnih godišnjih protoka.

ZADATAK 2: Odrediti statističke parametre krivulje za prosječni godišnji protok odabrane rijeke koristeći metode momenta, maksimalne vjerojatnosti, grafsko-analitičke.

ZADATAK 3: Odrediti godišnji protok rijeke sa sigurnošću od 1%, 50% i 95%.

ZADATAK 4: Izračunajte prosječni godišnji otjecaj iste rijeke koristeći izolinsku kartu modula i sloja otjecanja i ocijenite točnost izračuna.

TEORIJA: U prisutnosti ili nedostatku podataka promatranja, glavni statistički parametri riječnog otjecanja određuju se trima metodama: metodom momenata, metodom maksimalne vjerojatnosti i grafsko-analitičkom metodom.

METODA TRENUTKA.

Za određivanje parametara krivulje distribucijeQo, Cv i Cs metodom momenata koriste se sljedeće formule:

1) prosječna dugoročna vrijednost potrošnje vode

Qo = ΣQi /n, gdje je

Qi – godišnje vrijednosti potrošnje vode, m³/s;

n je broj godina promatranja; za serije promatranja kraće od 30 godina, umjesto n, uzmite (n - 1).

2) koeficijent varijacije

Cv \u003d ((Σ (Ki -1)²) / n)½, gdje je

Ki - modularni koeficijent izračunat po formuli

Ki \u003d Qi / Qo.

3) koeficijent asimetrije

Cs \u003d Σ (Ki - 1)³ / (n Cv³).

Na temelju vrijednosti Cv i Cs izračunava se omjer Cs/Cv i proračunske pogreške Qo, Cv i Cs:

1) Qo pogreška

σ = (Cv /n½) 100%;

2) Cv pogreška ne smije biti veća od 10-15%

Έ = ((1+Cv²) / 2n)½ 100%,

3) Cs pogreška

έ = ((6/n)½ (1+6Cv²+5Cv (½ / Cs) 100%.

Metoda maksimalne vjerojatnosti .

Bit metode je da se najvjerojatnijom vrijednošću nepoznatog parametra smatra ona pri kojoj funkcija vjerojatnosti doseže svoj maksimum moguća vrijednost. U tom slučaju veći utjecaj imaju članovi niza koji odgovaraju većoj vrijednosti funkcije. Ova metoda temelji se na korištenju statistike λ 1, λ 2, λ 3. Statistika λ 2 i λ 3 su međusobno povezani i njihov se omjer mijenja od promjene Cv i omjera Cs/Cv. Statistika se izračunava pomoću formula:

1) statistika λ 1 je aritmetička sredina niza opažanja

λ 1 = ΣQi / n;

2) statistika λ 2

λ 2 \u003d Σ IgKi / (n - 1);

3) statistika λ 3

λ 3 = Σ Ki· IgKi /(n – 1).

Određivanje koeficijenta varijabilnosti Cv i omjera Cs / Cv provodi se prema nomogramima (vidi u udžbeniku. Praktična hidrologija. L .: Gidrometeoizdat, 1976, str. 137) u skladu s izračunatom statistikom λ 2 i λ 3 . Na nomogramima nalazimo točku presjeka vrijednosti statistike λ 2 i λ 3 . Vrijednost Cv određuje se iz njoj najbliže okomite krivulje, a omjer Cs / Cv se određuje iz horizontalne krivulje od koje prelazimo na vrijednost Cs. Pogreška Cv određena je formulom:

Έ = (3 / (2n(3+ Cv²)))½ 100%.

GRAF-ANALITIČKA METODA .

Ovom se metodom statistički parametri analitičke krivulje zadužbine izračunavaju po tri karakteristične ordinate izglađene empirijske krivulje zadužbine. Ove ordinate su Q

Na polulogaritamskom vlaknu vjerojatnosti gradi se ovisnost Q = f (P). Za konstruiranje izglađene empirijske krivulje ponude potrebno je izgraditi niz opažanja u silaznom nizu i za svaku rangiranu vrijednost potrošnje vode Q ub . dodijeliti vrijednost sigurnosti P, izračunatu po formuli:

P \u003d (m / n + 1) 100%, gdje je

m je serijski broj člana serije;

n je broj članova niza.

Vrijednosti odredbi su iscrtane duž horizontalne osi, odgovarajući Q ubiti Točke sjecišta označene su krugovima promjera 1,5-2 mm i fiksirane tintom. Izglađena empirijska sigurnosna krivulja se povlači preko točaka olovkom. Iz ove krivulje uzimaju se tri karakteristične ordinate Q 5%, Q 50% i Q 95% dostupnost, zahvaljujući kojoj se vrijednost koeficijenta zakrivljenosti S krivulje ponude izračunava prema sljedećoj formuli:

S = (Q 5% + Q 95% - 2 Q 50%) / (Q 5% - Q 95%).

Faktor zakrivljenosti je funkcija faktora iskošenosti. Stoga se prema izračunatoj vrijednosti S određuje vrijednost Cs (vidi Dodatak 3 u udžbeniku. Praktična hidrologija. L .: Gidrometeoizdat, 1976, str. 431). Prema istoj primjeni, ovisno o dobivenoj vrijednosti Cs, razlika normaliziranih odstupanja (F 5% - Ž 95% ) i normalizirano odstupanje F 50% . Zatim izračunajte standardnu ​​devijaciju σ, prosječno dugotrajno otjecanje Qo´ i koeficijent varijacije Cv koristeći sljedeće formule:

σ \u003d (Q 5% - Q 95%) / (F 5% - F 95%),

Qo ´ \u003d Q 50% - σ F 50%,

Sv = σ / Q´.

Smatra se da je analitička krivulja obdarenosti dovoljno konzistentna s empirijskom distribucijom ako je zadovoljena sljedeća nejednakost:

IQo - Qo´I< 0,02·Qо.

Korijenska srednja kvadratna pogreška Qo´ izračunava se po formuli:

σ Qo´ = (Sv / n½) 100%.

Koeficijent pogreške varijacije

Έ = ((1+ Sv²) / 2n)½ 100%.

OBRAČUN TROŠKOVA DANOG GARANCIJE .

Potrošnja danog vrijednosnog papira izračunava se po formuli:

Qr = Kr·Qo, gdje je

Kr - modularni koeficijent zadane sigurnosti p%, izračunat po formuli

Kp \u003d Fr Cv + 1, gdje je

Fr - normalizirana odstupanja zadanog vrijednosnog papira od prosječne vrijednosti ordinata krivulje binomske distribucije, određena prema Dodatku 3. priručnika za obuku. Praktična hidrologija. L .: Gidrometeoizdat, 1976., str. 431.

Preporuča se za daljnje hidrološke proračune i projektantski rad statistički parametri za riječni sliv i njegovi osigurani troškovi dobivaju se izračunom aritmetičke sredine onih dobivenih gornje tri metode Qo, Cv, Cs, Q 5% ,Q 50% i Q 95% sigurnost.

ODREĐIVANJE VRIJEDNOSTI PROSJEČNOG GODIŠNJEG PROTOKA RIJEKE

KARTICE.

U nedostatku podataka promatranja o otjecanju, jedan od načina da se to odredi su karte izolinija modula i sloja otjecanja (vidi Sl. tutorial. Praktična hidrologija. L.: Gidrometeoizdat, 1976, str. 169-170). Vrijednost modula ili sloja otjecanja određuje se za središte slivnog područja rijeke. Ako središte sliva leži na izoliniji, tada se iz vrijednosti te izolinije uzima prosječna vrijednost otjecanja ovog sliva. Ako se razvodno područje nalazi između dvije izolinije, tada se vrijednost otjecanja za njegovo središte određuje linearnom interpolacijom. Ako sliv prelazi nekoliko izolinija, tada se vrijednost modula otjecanja (ili sloja otjecanja) za središte sliva određuje metodom ponderiranog prosjeka prema formuli:

Msr = (M 1 f 1 + M 2 f 2 +…M n f n ) / (f 1 + f 2 +…f n ), gdje je

M 1, M 2 ... - prosječne vrijednosti otjecanja između susjednih izolinija koje prelaze razvodno područje;

f1, f2… - slivna područja između konturnih linija unutar slivnog područja (u km² ili u razmjerima).

Unutargodišnja raspodjela otjecanja

Sustavno ( dnevno) započeta su promatranja vodostaja kod nas oko 100 godina leđa. U početku su se provodili u malom broju točaka. Trenutno imamo podatke o protoku rijeka za 4000 hidrološki stupovi. Ovi su materijali jedinstvene prirode, što omogućuje praćenje promjena u otjecanju tijekom dužeg razdoblja; naširoko se koriste u proračunu vodnih resursa, kao i u projektiranju i izgradnji hidrauličnih i drugih industrijskih objekata na rijekama, jezerima i akumulacijama. . Za rješavanje praktičnih pitanja potrebno je imati podatke promatranja hidroloških pojava za razdoblja od 10 prije 50 godina i više.

Hidrološke stanice i pošte smješteni na području naše zemlje čine državu tzv hidrometeorološka mreža. Njime upravlja Roskomgidromet i dizajniran je da zadovolji potrebe svih industrija. Nacionalna ekonomija prema podacima o režimu vodnih tijela. U svrhu sistematizacije, materijali za promatranje na mjestima objavljuju se u službenim referentnim publikacijama.

Prvi put su podaci hidroloških promatranja sažeti u Državni katastar voda SSSR (GVK). Uključuje vodiče za vodeni resursi SSSR (regionalni, 18 svezaka), informacije o vodostajama rijeka i jezera SSSR(1881-1935, 26 svezaka), materijali o režimu rijeka ( 1875-1935, 7 svezaka). S 1936. godine godine počeli su objavljivati ​​materijali hidroloških promatranja hidrološki godišnjaci. Trenutno postoji jedinstveni nacionalni računovodstveni sustav za sve vrste prirodne vode i njihovo korištenje na teritoriju Ruske Federacije.

Primarna obrada podataka o dnevnim vodostajama danih u Hidrološkim godišnjacima je analiza unutargodišnje raspodjele otjecanja i izrada grafikona fluktuacija vodostaja za godinu.

Priroda promjene otjecanja tijekom godine i režim vodostaja zbog tih promjena uglavnom ovise o uvjetima za napajanje rijeke vodom. Prema B.D. Zaikove rijeke podijeljene su u tri skupine:

S proljetnim poplavama, nastalim kao posljedica otapanja snijega na ravnicama i niskim planinama;

Uz visoku vodu u najtoplijem dijelu godine, koja nastaje otapanjem sezonskih i vječnih planinskih snijega i ledenjaka;

Uz padavine.

Najčešće su rijeke s proljetnim poplavama. Ovu skupinu karakteriziraju sljedeće faze vodni režim: proljetna poplava, ljetna mala voda, period jesenskog porasta vode, zimska mala voda.

Tijekom razdoblja proljetna poplava u rijekama prve skupine zbog otapanja snijega protok vode znatno raste, a njezina razina raste. Amplituda kolebanja vodostaja i trajanje poplava na rijekama ove skupine razlikuju se ovisno o čimbenicima temeljne površine i čimbenicima zonske prirode. Na primjer, istočnoeuropski tip unutargodišnje raspodjele otjecanja ima vrlo visoke i oštre proljetne poplave i male količine vode u ostatku godine. To se objašnjava neznatnom količinom ljetnih oborina i snažnim isparavanjem s površine stepskih bazena južnog Trans-Volga.

zapadnoeuropski tip distribuciju karakterizira niska i produžena proljetna poplava koja je posljedica ravničarskog reljefa i jakog zalijevanja zapadnosibirski nizine. Prisutnost jezera, močvara i vegetacije unutar granica slivnog sliva dovodi do izjednačavanja protoka tijekom cijele godine. Ova skupina također uključuje istočnosibirski tip distribucije otjecanja. Karakteriziraju ga relativno visoke proljetne poplave, kišne poplave u ljetno-jesenskom razdoblju, te izrazito niske zimske niske vode. To je zbog utjecaja vječni led o prirodi hranjenja rijeke.

Amplituda kolebanja vodostaja na srednjim i velike rijeke Rusija je prilično značajna. Ona doseže 18 m na gornjoj Oki i 20 m na Jeniseju. Takvim punjenjem kanala poplavljuju se ogromna područja riječnih dolina.

Razdoblje niskih razina koje se tijekom ljeta malo mijenjaju naziva se razdobljem ljetna mala voda kada su podzemne vode glavni izvor riječne ishrane.

U jesen površinsko otjecanje povećava zbog jesenskih kiša, što dovodi do porast vode i obrazovanje ljetno-jesenska kišna poplava. Povećanje otjecanja u jesen također je olakšano smanjenjem isparavanja u tom vremenskom razdoblju.

Faza zimska mala voda u rijeci počinje pojavom leda i završava početkom porasta vodostaja od proljetnog otapanja snijega. Tijekom zimske niske vode u rijekama uočava se vrlo mali protok, budući da se od trenutka nastupanja stabilnih negativnih temperatura rijeka hrani samo podzemnim vodama.

Razlikuju se rijeke druge skupine dalekoistočni i Tien Shan vrste unutargodišnje raspodjele otjecanja. Prvi od njih ima nisku, snažno razvučenu, češljastu poplavu u ljetno-jesenskom razdoblju i nisko otjecanje u hladnom dijelu godine. Tip Tien Shan odlikuje se manjom amplitudom poplavnog vala i sigurnim otjecanjem u hladnom dijelu godine.

U blizini rijeka treće skupine ( Crnomorski tip) kišne poplave su ravnomjerno raspoređene tijekom cijele godine. Amplituda fluktuacija vodostaja snažno je uglađena u blizini rijeka koje teku iz jezera. U ovim rijekama granica između velike i niske vode jedva je uočljiva, a volumen otjecanja za vrijeme velike vode usporediv je s volumenom otjecanja za vrijeme niske vode. Za sve ostale rijeke glavni dio godišnjeg protoka prolazi tijekom poplava.

Rezultati promatranja razina za kalendarsku godinu prikazani su kao grafikon fluktuacije razine(slika 3.5). Osim tijeka razina, na grafikonima su prikazane faze ledenog režima posebnim simbolima: jesenski ledonos, smrzavanje, proljetni zanos leda, a također su prikazane vrijednosti maksimalnog i minimalnog vodostaja za plovidbu.

Obično se kombiniraju grafikoni fluktuacija vodostaja na hidrološkom stupu 3-5 godina na jednom crtežu. To omogućuje analizu riječnog režima za malovodne i punovodne godine te praćenje dinamike početka odgovarajućih faza hidrološkog ciklusa za određeno vremensko razdoblje.

Karakteristike godišnjeg otjecanja

Otjecanje je kretanje vode po površini, kao i u debljini tla i stijene tijekom svog ciklusa u prirodi. U proračunima, otjecanje se podrazumijeva kao količina vode koja teče iz sliva za bilo koje vremensko razdoblje. Ova količina vode može se izraziti kao brzina protoka Q, volumen W, modul M ili sloj otjecanja h.

Volumen otjecanja W - količina vode koja teče iz sliva za bilo koje vremensko razdoblje (dan, mjesec, godina itd.) - određuje se formulom

W \u003d QT [m 3], (19)

gdje je Q prosječna potrošnja vode za izračunato vremensko razdoblje, m 3 / s, T je broj sekundi u razdoblje naplate vrijeme.

Budući da je prosječni protok vode ranije izračunat kao godišnji protok, volumen protoka r. Kegeta godišnje W \u003d 2,39 365,25 24 3600 \u003d 31764096 m 3.

Modul otjecanja M - količina vode koja teče iz jedinice slivnog područja u jedinici vremena - određuje se formulom

M=103Q/F [l/(sqm2)], (20)

gdje je F sliv, km 2.

Odvodni modul Kegets M=10 3 2,39/178 = 13,42 l/(sqm 2).

Sloj otjecanja h mm - količina vode koja teče iz sliva za bilo koje vremensko razdoblje, jednaka debljini sloja, ravnomjerno raspoređena po površini ovog sliva, određena je formulom

h=W/(F 10 3)=QT/(F 10 3). (21)

Sloj otjecanja za riječni sliv. Kegets h = 31764096/ (178 10 3) = 178,44 mm.

Bezdimenzionalne karakteristike uključuju faktor modula i faktor otjecanja.

Modularni koeficijent K je omjer otjecanja za bilo koju određenu godinu i stope otjecanja:

K \u003d Q i /Q 0 \u003d W i / W 0 \u003d h i / h 0, (22)

a za r. Kegeti za razmatrano razdoblje K se mijenja od K = 1,58 / 2,39 = 0,66 za godinu od minimalna potrošnja do K = 3,26 / 2,39 = 1,36 za maksimalni protok.

Koeficijent otjecanja - omjer volumena ili sloja otjecanja i količine oborine x koja je pala na slivno područje, a koja je uzrokovala pojavu otjecanja:

Koeficijent otjecanja pokazuje koliki dio padalina odlazi na stvaranje otjecanja.

NA seminarski rad potrebno je odrediti karakteristike godišnjeg otjecanja za razmatrani sliv uzimajući stopu otjecanja iz presjeka

Unutargodišnja raspodjela otjecanja

Unutargodišnja raspodjela riječnog otjecanja uzima važno mjesto u pitanju proučavanja i izračunavanja otjecanja, kako u praktičnom tako i u znanstvenom smislu, istovremeno i najviše izazovan zadatak hidrološka istraživanja /2,4,13/.

Glavni čimbenici koji određuju unutargodišnju distribuciju otjecanja i njegovu ukupnu vrijednost su klimatski. Oni određuju opću prirodu (pozadinu) raspodjele otjecanja u godini određenog zemljopisnog područja; teritorijalne promjene u raspodjeli otjecanja prate klimatske promjene.

Čimbenici koji utječu na raspodjelu otjecanja tijekom godine uključuju jezera, šumski pokrov, močvarnost, veličinu slivova, prirodu tla i tla, dubinu podzemnih voda i dr., što u određenoj mjeri treba uzeti u obzir. u proračunima kako u odsutnosti tako iu prisutnosti materijala za promatranje.

Ovisno o dostupnosti podataka hidrometrijskog promatranja, koriste se sljedeće metode za izračun unutargodišnje raspodjele otjecanja:

uz prisutnost zapažanja za razdoblje od najmanje 10 godina: a) raspodjela po analogiji s raspodjelom stvarne godine; b) način raspoređivanja godišnjih doba;

u nedostatku ili nedostatku (manje od 10 godina) podataka promatranja: a) po analogiji s raspodjelom otjecanja proučavane analogne rijeke; b) prema regionalnim shemama i regionalnim ovisnostima parametara unutargodišnje raspodjele otjecanja o fizičko-geografskim čimbenicima.

Unutargodišnja raspodjela protoka obično se ne izračunava po kalendarskim godinama, već po vodnoprivrednim godinama, počevši od sezone velikih voda. Granice godišnjih doba su iste za sve godine, zaokružene na najbliži mjesec.

Procijenjena vjerojatnost prekoračenja protoka za godinu dana, ograničavajući razdoblje i sezonu, dodjeljuje se u skladu sa zadaćama vodnogospodarskog korištenja riječnog toka.

U predmetnom radu potrebno je izvršiti proračune uz prisutnost hidrometrijskih opažanja.

Proračuni unutargodišnje raspodjele otjecanja metodom rasporeda

Početni podaci za izračun su prosječna mjesečna potrošnja vode i, ovisno o namjeni korištenja izračuna, zadani postotak opskrbe P i podjela na razdoblja i godišnja doba.

Izračun je podijeljen u dva dijela:

međusezonska distribucija, što je od najveće važnosti;

unutarsezonska distribucija (po mjesecima i desetljećima, utvrđena uz određenu shematizaciju.)

Međusezonska distribucija. Ovisno o vrsti unutargodišnje raspodjele otjecanja, godina se dijeli na dva razdoblja: punovodno i malovodno (malovodno). Ovisno o namjeni korištenja, jednom od njih se dodjeljuje ograničavanje.

Ograničenje (sezona) je najstresnije u pogledu korištenja vode. Za potrebe odvodnje, granično razdoblje je velika voda; za navodnjavanje, energetski plitka voda.

Razdoblje uključuje jedno ili dvije sezone. Na rijekama s proljetnim poplavama za potrebe navodnjavanja razlikuju se: visokovodno razdoblje (tzv. sezona) - proljeće i malovodno (granično) razdoblje koje uključuje godišnja doba; ljeto-jesen i zima, a ograničavajuća sezona za navodnjavanje je ljeto-jesen (zima za korištenje energije).

Proračun se provodi prema hidrološkim godinama, t.j. godinama počevši od sezone velikih voda. Datumi godišnjih doba su isti za sve godine promatranja, zaokruženo na najbliži cijeli mjesec. Trajanje sezone velikih voda određuje se tako da se velika voda postavlja u granice sezone kao u godinama s najviše rani termin uvredljivo, i to s najviše kasni rok završeci.

U zadatku se trajanje godišnjih doba može uzeti na sljedeći način: proljeće - travanj, svibanj, lipanj; ljeto-jesen - srpanj, kolovoz, rujan, listopad, studeni; zima - prosinac i siječanj, veljača, ožujak iduće godine.

Količina otjecanja za pojedina godišnja doba i razdoblja određena je zbrojem prosječnih mjesečnih proticaja (tablica 10.). NA prošle godine troškovi za prosinac zbrajaju se troškovima za tri mjeseca (I, II, III) prve godine.

Pri proračunu prema rasporednoj metodi, unutargodišnja raspodjela otjecanja uzima se iz uvjeta jednakosti vjerojatnosti prekoračenja otjecanja za godinu, otjecanja za granično razdoblje, a unutar njega za graničnu sezonu. Stoga je potrebno odrediti troškove osiguranja određene projektom (u zadatku P = 80%) za godinu, granično razdoblje i sezonu. Stoga je potrebno izračunati parametre krivulja opskrbe (O 0 , S v i S s) za granično razdoblje i sezonu (za godišnji otjecaj parametri su izračunati gore). Proračuni se vrše metodom momenata u tablici. 10 prema gore navedenoj shemi za godišnji protok.

Procijenjene troškove možete odrediti pomoću formula:

godišnji otjecaj

Orasgod \u003d Kr "12Q 0, (26)

rok ograničenja

Orasinter = KrQ0inter, (27)

ograničavanje sezone

Oraslo \u003d Kr "Qlo (27)

gdje su Kp", Kp, Kp" ordinate krivulja troparametarske gama raspodjele, preuzete iz tablice, za C v - godišnji otjecaj. C v niski protok i C v za ljeto-jesen.

Bilješka. Budući da se izračuni temelje na prosječnim mjesečnim troškovima, procijenjeni trošak za godinu mora se pomnožiti s 12.

Jedan od glavnih uvjeta metode rasporeda je jednakost

Orasgod = Orasses. Međutim, ova će jednakost biti narušena ako se izračunati otjecaj za neograničene sezone također odredi iz krivulja ponude (zbog razlike u parametrima krivulja). Stoga je procijenjeni otjecaj za neograničeno razdoblje (u zadatku - za proljeće) određen razlikom

Orasves = Orasgod - Orasmezh, (28)

i za neograničenu sezonu (u zadatku-zimi)

Oraszim = Orasmezh. - Qlo (29)

Izračun je prikladnije izvesti u obliku tablice. deset.

Raspodjela unutar sezone - uzima se u prosjeku za svaku od tri grupe sadržaja vode (skupina s visokim sadržajem vode, uključujući godine s otjecanjem po sezoni P<33%, средняя по водности 33<Р<66%, маловодная Р>66%).

Za odabir godina uključenih u zasebne skupine sadržaja vode, potrebno je ukupne troškove za godišnja doba rasporediti silaznim redoslijedom i izračunati njihovu stvarnu opskrbu. Budući da izračunata dostupnost (R=80%) odgovara malovodnoj skupini, daljnji izračun može se napraviti za godine uključene u skupinu s malo vode (tablica 11).

Za ovo u u stupac "Ukupni tok" upisati rashode po sezonama, koji odgovaraju rezerviranju P> 66%, a u stupac "Godine" - upisati godine koje odgovaraju tim izdacima.

Prosječne mjesečne troškove unutar sezone rasporedite silaznim redoslijedom, naznačujući kalendarske mjesece na koje se odnose (tablica 11.). Dakle, prvi će biti iscjedak za najvlažniji mjesec, posljednji - za mjesec s malo vode.

Za sve godine sumirajte troškove posebno za sezonu i za svaki mjesec. Uzimajući iznos izdataka za sezonu kao 100%, odredite postotak svakog mjeseca A% uključenog u sezonu, a u stupac "Mjesec" upišite naziv mjeseca koji se najčešće ponavlja. Ako nema ponavljanja, napišite bilo koje od naiđenih, ali tako da svaki mjesec uključen u sezonu ima svoj postotak sezone.

Zatim, množenjem procijenjenog protoka za sezonu, određenog u smislu međusezonske raspodjele otjecanja (tablica 10), s postotkom svakog mjeseca A% (tablica 11), izračunajte procijenjeni protok za svaki mjesec.

Horac v = Horaces A % v / 100% (30)

Dobiveni podaci unose se u tablicu. 12 “Procijenjeni troškovi po mjesecima” i na milimetarskom papiru izgrađen je procijenjeni hidrograf R-80% proučavane rijeke (Sl. 11).

Tablica 12. Procijenjeni troškovi (m3/s) po mjesecima