34. Режимы питания рек. Основные расчетные характеристики, используемые при проектировании мостовых переходов.

По типам питания реки делятся на 4 группы. Для определения типа питания строятся водомерные графики. Это графические зависимости уровня воды от времени года.

Водомерный график учитывается при гидравлических расчетах мостовых переходов, в частности при назначении габарита мостового перехода от РСУ.

При проектировании мостовых переходов пользуются гидрографом стока.

Расчетные характеристики водного потока

Различают первичные и вторичные факторы, которые характеризуют режим движения воды в реке.

Первичные:

1. Расход потока (Q=f(l,T))

2. Характеристика речного русла (форма, размеры, строение, продольный уклон)

Вторичные:

1. Скорость течения потока

2. Уклон зеркала воды

3. Глубина потока

4. Расход наносов (кол-во наносов, переносимых потоком в единицу времени)

34. Прогноз максимальных расходов вод в реках при длинном ряде наблюдений

В настоящее время прогноз величин максимальных расходов выполняется, как правило, на основе статистических данных о режиме водного стока реки за период предшествующий постройке мостового перехода. Непрерывный ряд наблюдаемых годовых расходов, зафиксированных за ряд лет, может быть изображен в виде столбчатых диаграмм (хронологический ряд, ранжированный ряд).

Если длительность периода наблюдения принять за единицу, то вероятность превышения любого расхода из натурального ранжированного ряда будет определяться той частью ед. которой соответствуют еще более высокие расходы. Такая непосредственно вычисляемая вероятность или соответствующая ей частота называется эмпирической.

Рэ=m/(n+1)

Рэ – эмпирическая вероятность

m – порядковый номер члена в ранжированном ряду

n – общее число членов ряда(лет наблюдения за рекой)

Если столбчатую диаграмму заменить линейной, то получится кривая вероятности. Она хорошо описывается кривой Пирсона III типа.

Расчетный расход:

Qp=Qcp*Kp

Qcp – средняя величина максимальных расходов

Кр – расчетный модульный коэффициент

Кр=(1+Cv*Фр)

Сv – коэффициент вариации, изменчивости

Сs – характеризует несимметричность распределения больших и малых расходов, относительно их среднего значения.

Сs=2Cv – для снеговых паводков

Сs=3…4Сv – для дождевых паводков

Фр – коэффициент Фостера-Рыбкина определяется по таблице зависимости Пирсона III типа (Фр=f(Рэ,Сs))

Для длинного ряда расчетный расход:

Qp=Qcp(1+Сv*Фр)

36. Прогноз максимальных расходов вод в реках при коротком ряде наблюдений

При коротком ряде наблюдений максимальных годовых расходов (n менее 20) нельзя получить достаточно достоверный расчетный расход. Необходимо чтобы вне этого периода был зафиксирован хотя бы один очень высокий уровень воды. Наличие этого исторического уровня позволит определить расчетный расход путем удлинения ряда наблюдений с достаточной достоверностью.

Расчет:

1. Расстояние между коротким рядом наблюдений и отдельно стоящим наивысшим расходом (историческим) заполняется повторением короткого ряда наблюдений.

2. Определяется повторяемость исторического расхода по хронологическому признаку с медианной поправкой Чагодаева

N=1.43*nи

nи – число лет от конца ряда наблюдений до года исторического паводка

N – число лет, в течении которых исторический паводок не был бы превышен.

Расчетный расход при удлиненном ряде:

Q’cp=1/N*(Qn+(N-1)/(n-1)*ЕQi)

Qn – максимальный расход во время исторического паводка

n – число непрерывных лет наблюдений, включая исторический паводок

Q’cp – средний расход для удлиненного ряда наблюдений, м3/с

ЕQi – сумма расходов за короткий ряд наблюдений (без исторического паводка)

Q’p=Q’cp(1+С’v*Ф’p)

К – модульный коэффициент

Сv – коэффициент вариации, изменчивости

Сs – характеризует несимметричность распределения больших и малых расходов, относительно их среднего значения.

Сs=2Cv – для снеговых паводков

Сs=3…4Сv – для дождевых паводков

Фр – коэффициент Фостера-Рыбкина определяется по таблице зависимости Пирсона III типа (Фр=f(Рэ,Сs))