Расчет годового стока при достаточности гидрометрических данных

При наличии достаточных гидрометрических наблюдений значения годового стока (среднегодового расхода воды или модуля стока) расчетной обеспеченности определяются на основании эмпирической и аналитической кривых обеспеченности.

Основой построения кривой обеспеченности служит ряд эмпирических данных (среднегодовых расходов воды или модулей стока). По этим данным строится эмпирическая кривая обеспеченности, к которой подбирается аналитическая кривая, применяющаяся для сглаживания и экстраполяции эмпирической кривой. Аналитическая кривая обеспеченности описывается определенным уравнением (в зависимости от типа кривой), что позволяет осуществить расчеты стока в зонах обеспеченности, не освещенных данными наблюдений. Таким образом, повышается надежность расчетов прежде всего в зонах малой и большой обеспеченности, наиболее интересующих проектировщиков.

Значение расчетной обеспеченности стока определяется задачей проектирования.

Эмпирическая кривая обеспеченности строится путем ранжирования гидрометрических данных и определения обеспеченности Р(%) каждого ранжированного значения по формуле эмпирической обеспеченности.

Для построения аналитической кривой обеспеченности по данным наблюдений вычисляются среднее многолетнее значение ряда Q₀(норма стока), коэффициент вариации С_u, коэффициент асимметрии С_S и по таблицам Фостера-Рыбкина (если применяется кривая распределения Пирсона III типа) устанавливаются ординаты кривой обеспеченности.

Количественными критериями для оценки достаточности имеющегося ряда наблюдений за годовым стоком являются допустимые значения среднеквадратической погрешности нормы стока и коэффициента вариации годового стока .

Цель работы: требуется рассчитать характеристики речного стока, оценить относительные среднеквадратические погрешности нормы стока, коэффициента вариации и коэффициента асимметрии, построить эмпирическую и аналитическую кривые обеспеченности.

Исходные данные: ряд среднегодовых расходов или модулей стока.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Среднегодовые расхода воды Q_i (м³/с) или модули стока M_i (л/с км²), наблюденные за nлет располагаются в убывающем порядке (табл. 2).

Если при расчетах в качестве характеристики годового стока используется модуль стока М , то в табл. 2 и в последующих вычислениях (формулах) вместо расходов воды необходимо записывать модули стока.

2. Вычисляется среднее многолетнее значение стока (норма стока) по формуле

(2)

Таблица 2

Данные для вычисления параметров кривой обеспеченности

среднегодовых расходов воды (модулей стока)

р.________________ у г.п._________________

 

Год	Расход Qi, м3/с	№ п.п, m	В убывающем порядке	Ki	Ki-1	(Ki-1)2
Год	Расход Qi, м3/с
		m=n
∑	∑ Qi	∑ Ki = n		∑ (Ki-1)2

 

Затем вычисляются модульные коэффициенты K =Q /Q и значения (K -1) и (K -1)². Для проверки вычислений нужно иметь в виду, что сумма значений Ki должна равняться общему числу членов ряда n (числу наблюдений), а сумма значений (K -1) должна быть равна нулю.

Практически, вследствие погрешностей при округлении значений модульных коэффициентов, которые вычисляются с точностью до 0, 01, сумма K обычно несколько отличается от n, а сумма (K -1) - от нуля.

3. Подсчитываются абсциссы эмпирической кривой обеспеченности по формуле:

(3)

где m – порядковый номер расхода в убывающем ряду.

4. Вычисляется значение коэффициента вариации C_u по формуле:

(4)

5. Определяется значение коэффициента асимметрии С_S, задаваясь определенным соотношением между коэффициентами С_S/С_u. В качестве расчетного принимается такое соотношение, при котором достигается лучшее соответствие аналитической кривой обеспеченности расположению эмпирических точек. Ввиду трудности определения точного значения С_S и, сравнительно с С_u, небольшого его влияния на вид кривой распределения, в практике расчетов обычно пользуются соотношением С_S=2 С_u.

6. Вычисляются ординаты аналитической кривой обеспеченности с помощью таблицы Фостера-Рыбкина, в которой для ряда значений обеспеченности Р(%) и ряда значений коэффициента асимметрии С_S даны отклонения модульных коэффициентов К_i от единицы, выраженные в долях коэффициента вариации: Ф_i = (К_i –1)/С_u. Для получения ординат (расходов или модулей стока) кривой обеспеченности при известных Q₀, C_u и С_S надо взять значения функции Ф_i из строчки таблицы Фостера-Рыбкина, отвечающей данномуС_S, и затем последовательно выполнить три операции: умножить значения Ф_i на C_u, прибавить к каждому из этих произведений единицуи результаты умножить на Q₀:

(Ф_iC_u = К_i–1); (Ф_iC_u+1 = К_i); К_iQ₀ = Q_i

Расчет выполняется в табл. 3.

7. По данным табл. 3 строится аналитическая кривая обеспеченности на клетчатке вероятностей (рис. 3).

Клетчатка вероятностей применяются для уменьшения кривизны кривых обеспеченности, что облегчает определение значений расходов воды, особенно в зонах малой и большой обеспеченности.

8. По данным табл. 2 выполняется наложение точек эмпирической обеспеченности на аналитическую кривую на клетчатке вероятностей (см. рис. 3).

 

Таблица 3

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A.16.15.3. Экран принудительной изоляции для использования в депо
2. Cинтетический учет поступления основных средств, в зависимости от направления приобретения
3. Cмыкание с декоративно-прикладным искусством
4. E) Ценность, приносящая доход, депозит.
5. F) объема производства при отсутствии циклической безработицы
6. F) показывает, во сколько раз увеличивается денежная масса при прохождении через банковскую систему
7. F)по критерию максимизации прироста чистой рентабельности собственного капитала
8. G) осуществляется за счет привлечения дополнительных ресурсов
9. H) Такая фаза круговорота, где устанавливаются количественные соотношения, прежде всего при производстве разных благ в соответствии с видами человеческих потребностей.
10. H)результатов неэффективной финансовой политики по привлечению капитала и заемных средств
11. I HAVE A STRANGE VISITOR (я принимаю странного посетителя)
12. I MAKE A LONG JOURNEY (я предпринимаю длинное путешествие)