Расчет гидрологических характеристик

К основным гидрологическим характеристикам относятся:

1) годовой сток;

2) максимальный сток (паводков и половодий);

3) минимальный сезонный и месячный сток (внутригодовое распределение);

4) минимальные уровни воды;

5) сток наносов.

Методика расчета этих характеристик зависит от объема исходной информации.

На практике, в гидрологических расчетах, встречается три случая:

1. Достаточный период наблюдения за гидрологическими характеристиками (репрезентативный ряд)

Исходные данные (литературные):

- Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Том 15 выпуск 1.Алтай и Западная Сибирь, Горный Алтай, верхний Иртыш. Москва гидро. метео. издат. 1965 г. – 224 стр.

В этой книге наблюдения с 1962 г.

2) Недостаточный период наблюдения (10 -15 лет)

3) Отсутствие данных гидрологических наблюдений.

1. Достаточный период наблюдения за гидрологическими характеристиками – это 50 лет и более. Расчеты производят непосредственно по имеющемуся ряду эмпирических значений, с применением методов вероятностного статистического анализа.

2. Недостаточный - данные приводят к многолетнему периоду, используя гидрологические аналоги, а именно пункты с длительным периодом наблюдения, на аналогичных водотоках, характеризующихся такими же климатическими условиям.

3. Отсутствие данных - расчет характеристик производят по формулам и картам по специальным методикам.

Данные для расчета гидрологических характеристик получают на постах и станциях наблюдения Гос.Ком.Гидро.Мет. При необходимости можно использовать данные других ведомств. Если в бассейне реки интенсивно развита хозяйственная деятельность человека, существенно влияющая на речной сток, то необходимо восстановить сток до естественных значений. Сток не восстанавливают, если суммарное изменение не выходит за пределы случайной среднеквадратичной погрешности исходных данных. В противном случае водосток восстанавливают регрессионным или воднобалансовым методом.

Воднобалановый метод основан на длительных наблюдениях за элементами водного баланса с учетом антропогенных факторов стока:

- при наличии водохранилищ, учитывают потери на испарение с зон затопления и подтопления, аккумуляцию воды в чаше водохранилища, аккумуляцию подземных вод на прилегающих территориях, уменьшение испарения в нижнем бьефе (до гидротехнического сооружения – верхний бьеф, после – нижний бьеф);

- при оценке влияния орошения на сток используют данные о размерах орошаемых площадей, водозаборов, КПД оросительных систем, данные о глубине залегания грунтовых вод.

- при оценке влияния промышленно-коммунального и сельского хозяйства на сток рек, учитывают фактические данные полного водопотребления и коэффициент возвратных вод.

Определение основных гидрологических характеристик ведется по документу СП-33-101-2003.

Расчет годового стока при достаточных данных

Количественным критерием оценки достаточности имеющегося ряда наблюдения за стоком, служит относительная среднеквадратичная погрешность, которая для среднего многолетнего годового стока не должна превышать 5 % в зонах избыточного и достаточного увлажнения и 10 % в зонах недостаточного увлажнения.

Требования:

1. Для расчетного пункта выписываются данные за весь период наблюдения.

2. Производят их статистический анализ, делают вывод о пригодности ряда для расчетов и выбирают репрезентативный период или же используют весь ряд данных.

3. Данные за весь период ранжируют в порядке убывания

4. Рассчитывают среднее значение ряда и значение коэффициента вариаций (C_V)

5. Определяют отношение коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации С_S/C_V

6. По установленным параметрам рассчитывают среднегодовой сток любой обеспеченности. Обеспеченность (Р) – вероятность превышения рассматриваемого значения гидрологической величины.