Середній багаторічний шар стоку з річкового басейну

мм

Приклад 2.2 Визначити норму річного стоку нар. Чулим(F= 168000 км2 )за даними багаторічних спостережень, що становить 25 років, він достатній визначення багаторічної норми як середньої величини протягом період спостережень. Cv =0,22

Для визначення норми річного стоку нар. Чутним скористаємося таблицею річних модулів стоку протягом період спостережень.

№ п/пРічний модуль стоку, л/сек з 1 км 2
6,55
9,1
8,2
8,18
7,7
9,0
7,9
7,5
8,28
9,65
6,2
4,8
5,7
8,4
8,45
8,82
9,95
12,0
11,2
10,4
7,98
7,4
9,6
8,5
11,1
11,5

3.Розрахунок значень річного стоку різної забезпеченості

Вище розглянуті методи визначення норми річного стоку як основний і стійкої властивості водних ресурсів річки. Однак для водогосподарського використання річки недостатньо мати відомості лише про норму стоку. Необхідні також дані про величини стоку в малодійні та багатоводні роки різної забезпеченості. Наприклад, для гідроенергетики, водопостачання та зрошення потрібно знати стік маловодних років, що гарантує від можливих перебоїв у споживанні води. При цьому чим вище гарантія, тим менша частина загального стоку річки використовується У разі проектування заходів щодо захисту від повеней основний інтерес становить стік у багатоводні роки.

Таким чином, загальним завданням розрахунку річного стоку є встановлення середньої багаторічної величини та можливих його коливань на весь період служби гідротехнічних споруд.

В інженерних розрахунках цікавляться відносно короткими проміжками часу, протягом яких клімат і їх характеристики стоку можна прийняти стійкими. Допущення відносної стійкості середніх показників коливання клімату та стоку протягом часу служби гідротехнічних споруд дозволяє поширити на майбутнє ті характеристики стоку, які спостерігалися в минулому.

В даний час розрахунки річного стоку для водогосподарських цілей подаються у вигляді кількісної його оцінки, що відповідає тій чи іншій заданій забезпеченості або повторюваності (в середньому один раз на ТУ років) без зазначення терміну настання розрахункових величин. Розрахункова забезпеченість призначається зазвичай з міркувань ступеня безперебійності роботи споруди. Річний стік різної заданої повторюваності визначається кривим забезпеченості. З цією метою за матеріалами безпосередніх спостережень будуються критичні емпіричні. Згладжування та екстраполяція емпіричних кривих забезпеченості здійснюється графічно або аналітично з використанням деяких типових рівнянь, що відповідають контуру емпіричних кривих.

Графічна екстраполяція з попереднім випрямленням кривої на спеціальній клітковині можлива за наявності довгого ряду спостережень, а також якщо незначна екстраполяція.

Аналітичні згладжування та екстраполяція (практично тільки нею і користуються) застосовуються при обмежених рядах спостережень або за наявності довгого ряду, коли потрібно перенести параметри кривої забезпеченості методом аналогії на невивчені річки.

Згладжування, або вирівнювання, емпіричних кривих розподілу в даному випадку полягає в тому, що емпірична крива замінюється такою теоретичною кривою, моменти площі якої дорівнюють моментам площі емпіричної кривої.

Зіставлення емпіричних кривих забезпеченості річних, максимальних і мінімальних витрат, обсягів паводків та інших елементів стоку з деякими теоретичними кривими забезпеченості, побудованими для розподілу випадкових величин, показали досить гарний збіг. Тому ці теоретичні криві використовуються як технічний засіб для згладжування та екстраполяції емпіричних кривих до заданих меж забезпеченості.

Найбільшого поширення на практиці гідрологічних розрахунків набула биномиальная асиметрична крива, чи крива розподілу Пірсона III типу.

Широко використовуються також криві С. Н. Крицького та М. Ф. Менкеля, які є узагальненням біноміальної асиметричної кривої. Можна користуватися й іншими теоретичними кривими при гарній відповідності емпіричним кривим, побудованим за спостереженими величинами стоку. За теоретичними кривими і встановлюються розрахункові значення стоку заданих забезпеченостей.

Для побудови теоретичної кривої забезпеченості, яка відповідала б емпіричної кривої, необхідно за даними спостережень обчислити значення параметрів її диференціального рівняння і зробити його інтегрування.

Параметрами теоретичних кривих забезпеченості є:

1. середня багаторічна величина, або норма, річного стоку (Qo,Мо);

2. коефіцієнт варіації, чи мінливості, річного стоку ( );

3. коефіцієнт асиметрії річного стоку ( ).

Значення коефіцієнтівCvіCsрічногостоку, як і та її норми, визначаються різними методами, залежно від наявності матеріалів спостережень.