9734

11

определению параметров кривой обеспеченности: в таблице все максимальные расходы воды записываются в убывающем порядке. Для контроля правильности вычислений следует найти сумму модульных коэффициентовki , которая равна сумме членов ряда n, в рассматриваемом случае n=20. А сумма (ki-1)равна нулю.

Обеспеченность р,% эмпирических точек максимальных расходов воды определяется по формуле:

где т – порядковый номер ряда;n=20 – число лет гидрометрических наблюдений.

Для построения кривой обеспеченности необходимо вычислить три параметра1[3, 6]:

1) Среднее значение максимального расхода (среднеарифметическое ряда)

n

2020

2)Параметр вариации (изменчивости) CV

n

∑(ki −1)2

гдеki– модульный коэффициент:

1Коэффициенты вариации CV и асимметрии CS вычисляются одним из следующих трех методов [6]:

-метод моментов (CV≤0,5);

-метод наибольшего правдоподобия (CV>0,5);

-графоаналитический метод (для любых значений CV).

Вданной работе расчет проводится методом моментов.

12

3) Параметр асимметрииCSдля расходов талых вод равнинных рек принимается

Используя данные табл. 8 и [5, табл. 4], находятся ординаты kiтеоретической кривой биномиального распределения максимальных расходов воды, которые записываются в табл.9.

По результатам табл.9 строится теоретическая кривая обеспеченностина клетчатке вероятности с умеренной асимметричностью в координатах модульного коэффициентаki и процента обеспеченности р(рис.3). На теоретическую кривую наносятся наблюденные точки из табл.8.

Для большей достоверности проводится оценка его погрешности:

а) По расходу. Величина относительной средней квадратической ошибки средней многолетней величины ряда вычисляется по формуле

εQ = 0,18100 = 4,03%.

20

б) По параметру вариации. Величина относительной средней квадратической ошибки коэффициента изменчивости при определении CV методом моментов

недостаточно для достоверности расчета. Необходимо определить число лет наблюдений.

n= 50·(1+0,18)2 = 70 лет.

Далее для определения параметров кривой обеспеченности следует заполнить табл.8 (первые три столбика) для 70-ти лет наблюдений n=70,

если таковые имеются в [1] и пересчитать величиныQi , CV, CS, εQ , εCV .

13

Если число лет наблюдений недостаточно, расчет проводится иначе, по [3, 6].В настоящих методических указаниях этот расчет не рассматривается.

14

Таблица 8 – Вспомогательные вычисления к определению параметров кривой обеспеченности

15

Таблица 9 – Ординаты теоретической кривой биномиального распределения максимальных расходов воды

16

17

Вывод: как видно из рис. 3, наблюденные точки достаточно близко расположены к теоретической кривой, что говорит о надежности проведенного расчета и кривая обеспеченности может служить для достоверного определения расчетных максимальных расходов. Если же наблюденные точки окажутся за пределами теоретической кривой, то необходимо проверить расчет и выяснить причину отклонения. В случае, если ошибки не будет обнаружено, произвести перерасчет теоретической кривой обеспеченности, изменяя значение CS, а в некоторых случаях и CV по [3, 6].

3.3 Определение расчетных расходов воды

Расчетные ежегодные вероятности превышения максимальных расходов воды устанавливаются для двухрасчетных случаев - основного и поверочногов зависимости от класса гидротехнического сооружения в соответствии со СНиП [4, табл. 2]:

Ежегодные вероятности p %,превышения расчетных максимальных расходов воды

* С учетом гарантийной поправки в соответствии с СП 33-101.

В задании данной работы определен IV класс гидроузла.По табл. 9 выписываются расчетные расходыводы:

Qð=5% = 170 м3/с – основной случай;

Qð=1% = 190 м3/с – поверочный случай.

3.4 Расчет твердого стока

Твердый сток определяется движением донных и взвешенных наносов. Взвешенные наносы характеризуются содержанием взвешенных частиц в единице объема воды. Весовой сток взвешенных наносов воды определяется по среднемноголетнему стоку выражением:

где ρ = 800 г/м3 – мутность (по п. 2.2);V = 3980,0·106 м3 – объем стока воды за расчетный год по табл.7.

РВ=800·3980,0·106= 3185520,3·106г = 3185520,3 т.

18

Общий объем годовых наносов определяется по формуле Б.П.

гдеγ В – удельный вес взвешенных наносовγ В = 0,7÷0,9 т/м3, принимается для расчетаγ В = 0,8 т/м3;γ Д – удельный вес донных наносовγ Д = 1,5÷1,7 т/м3, принимаетсяγ Д = 1,6 т/м3;β– доля донныхнаносов от взвешенных. Для равнинных рек β = 0,05÷0,1; для горных рек β= 0,1÷1,0. Принимаетсяβ= 0,1.

4 Водохозяйственные расчеты

4.1 Построение кривых площадей и объемов водохранилища

Кривая площадей F=f(Н)зеркала водохранилища строится путем планиметрирования плана водохранилища в горизонталях (рис.4). Площадь зеркала вычисляется для каждой горизонтали.

Кривая объемов V =f(Н)водохранилища строитсяна основании суммирования частных объемов между смежными горизонталями.Частные объемы определяются между смежными горизонталями по формулетрапеций:

горизонталями в масштабе;∆Н – расстояние по высоте между горизонталями.

Результаты вычислений сводятся в табл.10.

По данным табл. 10 строятся графики кривых площадей F=f(Н)зеркала водохранилища и его объемовV =f(Н), рис. 5.

19

Таблица 10 – Значение площадей зеркала воды и объемов водохранилища для заданных отметок в горизонталях

4.2 Годичное регулирование стока воды водохранилищем аналитическим методом без учета потерь

Регулирование стока аналитическим методом без учета потерь на фильтрацию, испарение и льдообразование является предварительным и производится в табличной форме, табл.11.

Сток за каждый месяц берется из табл. 7.

По условию задания (см. бланк заданияп.2.4) годовой объем потребления воды из водохранилища определяется выражением:

Vпотргод =0,9Vгод ,

где Vгод = 3980,0·106 м3 – объем стока воды за расчетный год по табл.7.

Vпотргод = 0,9·3980,0·106= 3615,6·106 м3.

20

Рисунок 4 – План участка реки