Гидрологические расчеты


Гидрологические расчеты проводят для вычисления расчетных модулей стока, необходимых для определения размеров поперечных сечений водоприемников, каналов проводящей сети (магистральных и собирателей) и сооружений. При гидрологических расчетах устанавливают также модули стока для поверочных расчетов каналов на устойчивость против размыва и заиления и проверки сооружений на пропуск воды.

При осушении лесных земель гидрологические расчеты проводят для следующих фаз режима стока: весеннего половодья, летне-осенних паводков, меженного периода (Лекция 3). Каналы проводящей сети, а также водоприемники рассчитывают на пропуск летне-осенних паводков 25%-ной обеспеченности. По модулям стока 25%-ной обеспеченности производится проверка таких каналов на устойчивость размыву. При осушении в лесах зеленых зон проводящие каналы и водоприемники рассчитывают по модулям стока летне-осенних паводков 10%-ной обеспеченности. Устойчивость русел каналов на размыв проверяется по модулям стока весенних половодий 25%-ной обеспеченности. Проверку каналов на заиление при осушении лесных земель и высоту крепления откосов в неустойчивых грунтах проводят по модулям стока 50%-ной обеспеченности. Расчет мостов и труб на осушительных системах проводят по расчетным модулям 1-5%-ной обеспеченности. Трубы рассчитывают на безнапорный режим, не допуская полного затопления труб в расчетный период.

Определение расчетных модулей стока. Расчетные модули определяют по фактическим наблюдениям, по аналогам или рассчитывают по формулам. Для определения модулей стока по фактическим наблюдениям необходимо иметь длительный (50-70-летний) ряд наблюдений на гидрологических постах за расходами воды. Минимальный срок наблюдений, допустимый для гидрологических расчетов осушительных систем, принимается в 10-15 лет. Обработка наблюдений производится по методике, изложенной в Лекции 3 (табл. 8, 9). Расчетные модули стока определяются по теоретической кривой обеспеченности (рис. 21) и по табл. 9.

При отсутствии фактических наблюдений на гидрологических постах, выполненных в той же природной зоне, где производится проектирование осушительных систем, подбирают бассейн-аналог. Площадь водосбора бассейна-аналога может отличаться от площади неизученного бассейна, где ведется проектирование, не более чем в 5 раз при площади водосбора 1000 км2 и в 10 раз - менее 1000 км2.

Для перехода от модулей стока, определенных по аналогам, к модулям стока с другими водосборными площадями можно использовать редукционную формулу:

, или приближенно (91)

где qр и Fp - модуль стока и площадь водосбора для расчетного сечения; qH и FH - те же значения для аналога, где проводились наблюдения; С - добавка к площади водосбора (табл. 26).

Таблица 26 - Параметры величин формулы (92)

Район Обес печен ность, % Максимальная интенсивность снеготаяния ас, мм/ч Коэф фици ент стока е Элементарный модуль максимального стока Ас Добавка к площади водосбора С Коэффициент редукции п
Северный 10,0 1,0 2,80 0,17
  8,8 1,0 2,46    
  7,2 1,0 2,04    
Карель- 6,8 1,0 1,90 0,20
ский 5,3 0,9 1,34    
  4,6 0,8 1,03    
Централь- 8,0 1,0 2,24 0,20
ный 6,2 0,9 1,56    
  5,5 0,8 1,23    
Западные 8,5 1,0 2,38 0,16
склоны 7,2 0,9 1,81    
Урала 6,4 0,8 1,43    
Восточные 7,1 1,0 1,99 0,16
склоны 5,9 0,9 1,49    
Урала          

 

Максимальный модуль стока весеннего половодья с частично заболоченных водосборов можно определять по формуле Д.Я. Соколовского:

, (92)

где qmax - максимальный модуль стока весеннего половодья, м3/с·км2; Ас - элементарный модуль максимального стока; F - площадь водосбора, км2; ас - максимальная часовая интенсивность снеготаяния (табл. 26); 0,28 - коэффициент размерности при выражении ас; - коэффициент стока (табл. 27); n - коэффициент редукции; - коэффициент снижения пика половодья, находящийся в зависимости от озерности, заболоченности и лесистости водосбора, определяемый по формуле:

, (93)

где - площади озер, болот и лесов в % от площади водосбора; а - коэффициент, учитывающий влияние озерности, равный 1,0; 0,9; 0,8, и 0,7 для озерности соответственно 0,5; 5-10; 10-15 и 15 %; К - районный коэффициент, в среднем равный 0,72 для Карелии и Кольского полуострова, 0,82 - для района Балтийского, Белого и Баренцева морей, 0,95 - для районов Верхней Волги, Камы и восточных склонов Урала.

Максимальные модули стока дождевых паводков в летне-осенний период с частично заболоченных водосборов можно определить по формуле:

, (94)

Обозначения в формуле те же, что и в формуле (92). Значения недостающих величин, входящих в формулу, приведены в табл. 27.

Бытовой модуль стока по исследованиям Государственного гидрологического института рекомендуется принимать равным 50 % обеспеченности и определять по формуле:

, (95)

где qбыт- бытовой модуль стока, л/с·км2; q - норма стока л/с км2; F - площадь водосбора, км2; mк - параметр, учитывающий влияние климатических факторов и гидрологических условий, mк при 25 %- ной обеспеченности колеблется от 0,90 до 1,60; максимальные значения mк применяются для условий северо-западной части Кольского полуострова и склонам Уральского хребта, а наименьшие для Ильменско-Ладожской низины; - коэффициент, определяемый по формуле:

(96)

Таблица 27 - Параметры величин формулы (94)

Республика, область Обеспеченность, % Добавка к площади водосбора Элементарный максимальный сток Ас, м/с Районный коэффициент К
Мурманская М 0,7
Карелия   0,65  
  0,46  
Архангельская 1,48 0,8
Вологодская   0,76  
Коми   0,54  
Ленинградская 1,62 0,8
Псковская   0,78  
Новгородская   0,51  
Кировская 1,32 1,0
Пермская   0,78  
Удмуртия   0,57  
Свердловская 1,62 1,0
  0,84  
  0,63  

 

где - площадь озер и болот, % от площади водосбора. Бытовой модуль стока мало зависит от площади водосбора, при водосборе до 100 км2 F0,04 можно принять равным 1,15.

Средневысокий летний модуль стока (л/с·га) можно приближенно вычислить по формуле А.Д. Дубаха:

(97)

где F - площадь водосбора, га; i - средний уклон рассчитываемого канала; Кпр - коэффициент прихода-расхода влаги.

Коэффициент прихода-расхода влаги по областям принимается равным: Архангельская - 1,66, Вологодская - 1,5 1, Нижегородская - 1,10, Карелия -1,66, Тверская - 1,62, Кировская -1,10, Ленинградская - 1,67, Московская - 1,58, Новгородская - 2,00, Пермская - 1,20, Псковская - 1,77.

По расчетным модулям стока рассчитывают расход воды с водосбора:

(98)

где qp - расчетный модуль стока; F - площадь водосбора.

 



Дата добавления: 2021-05-28; просмотров: 447;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.011 сек.