Расчеты максимального стока весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений (стр. 3 )

Результаты расчета представляют графиком (рис. 7.12). По такому графику определяют среднемноголетнюю продолжительность стояния любого уровня для установления сроков фундирования и возведения опор, перекрытия проток, выполнения укрепительных работ, эксплуатации временных сооружений и плавучих средств, устройства срезки подмостового русла и др.

Рис 7.12. График продолжительности стояния уровня Hy=f(t)

Для предварительных расчетов можно строить график продолжительности стояния уровней по уравнению аппроксимирующей кривой

  (7.49)

где Т - наибольшая продолжительность стояния, суток; Н - наивысший уровень над нулем графика, м; t - продолжительность стояния любого уровня Ну в интервале между предельными значениями, сут.

2. В проектах организации строительных работ принимают за расчетный уровень высокой воды с вероятностью превышения 10% а при соответствующем технико-экономическом обосновании - вероятностью превышения до 50%. Метод определения вероятности превышения рабочего уровня, основанный на минимизации приведенной стоимости вспомогательного сооружения, изложен в [92].

Рабочий уровень принятой вероятности превышения определяют для каждого месяца в году с построением ступенчатого графика (рис. 7.13). Схема расчета следующая (в качестве примера рассматривается рабочий уровень вероятностью 10%):

выбирают наибольшие по годам за каждый месяц уровни воды;

для каждого месяца составляют статистический ряд уровней высокой воды, определяют эмпирическую вероятность превышения каждого члена ряда и, экстраполируя эмпирическую кривую распределения, определяют уровни с вероятностью превышения 10%;

по полученным для каждого месяца уровням строят график (см. рис. 7.13), позволяющий строительной организации установить рабочий уровень, а также период, в который возможно производство тех или иных работ при этом уровне.

Рис. 7.13. График для определения рабочего уровня:

1 - УВВ1%; 2 - УВВ вероятностью превышения 10%

Рис. 7.14. Карта-схема гидрологического районирования типов внутригодового распределения стока СССР

3. Если данные о наибольших уровнях воды по переходу отсутствуют, то их переносят по кривой связи или уклону с расположенных вблизи водомерных постов. Если таких постов нет, то за рабочий уровень воды принимают уровень высокой воды с заданной вероятностью превышения (10-50%), определенный обработкой ряда наибольших в году уровней.

4. Для предварительных расчетов график месячных рабочих уровней можно построить по расходу воды заданной вероятности превышения для каждого месяца, определяемому по формуле:

ОМ=QikП,  (7.50)

где Qi - максимальный годовой расход воды заданной вероятности превышения (от 10% до 50%); kП - переходный коэффициент от годового максимума с i % к месячному расходу i % берут из табл. 7.6 в зависимости от типа реки по внутригодовому стоку (рис. 7.14).

Таблица 7.6

Месяцы года	Переходный коэффициент kП для рек с типами внутригодового распределения стока
I	II	III	IV	V
I	0,2	0,1	0,15	0,2	0,25
II	1,0	0,15	0,15	0,2	0,5
III	1,0	0,7	0,15	0,4	0,8
IV	1,0	1,0	0,40	0,6	1,0
V	1,0	0,5	1,0	0,8	1,0
VI	0,4	0,4	1,0	1,0	1,0
VII	0,3	0,15	1,0	1,0	0,8
VIII	0,3	0,1	1,0	1,0	0,8
IX	0,2	0,1	0,6	1,0	1,0
X	0,2	0,1	0,4	0,3	1,0
XI	0,2	0,1	0,2	0,3	1,0
XII	0,2	0,1	0,1	0,2	1,0

Рабочие уровни для каждого месяца, для построения соответствующего графика (рис. 7.15), снимают с морфометрической кривой Q=f(H).

7.10. Максимальные расходы и объемы выносов селевых потоков

1. Максимальные расходы и объемы выносов селевых потоков дождевого происхождения определяют по ВСН 03-76 [22].

Рис. 7.15. График месячных расчетных уровней и расходов 1% и 10% вероятности превышения

При наличии надежных данных о максимальном расходе селеформирующего водного паводка, получаемом на основе натурных материалов, по [71] или по обоснованным региональным формулам, максимальные расходы селевых потоков вероятностью превышения р определяют по формуле:

QС=Q1%yQlp,  (7.51)

где Q1% - расход водного селеформирующего стока вероятностью превышения 1%; yQ - коэффициент селенасыщенности, зависящий от коэффициента kS относительного насыщения потока твердым материалом

  (7.52)

lp - коэффициент перехода от селевого расхода вероятностью превышения р=1% к другой вероятности превышения, определяемый по табл. 7.7 для I и II гидрологических районов:

I район включает Восточное Закавказье (без Ленкорани), Среднюю Азию, Южный Казахстан; II район: Черноморское побережье Кавказа, предгорные и горные районы Кавказа, Ленкорань, Карпаты, Закарпатье, Молдавию, Южный берег Крыма, Приморье ДВК, Юго-Западное побережье оз. Байкал.

Таблица 7.7

Гидрологический район	Площадь водосбора, км2	Переходные коэффициенты lp для вероятностей превышения в %
0,33	1	2	3	5	10
I	1	1,65	1,0	0,70	0,58	0,43	0,27
100	1,55	1,0	0,76	0,63	0,50	0,33
1000	1,47	1,0	0,78	0,66	0,52	0,37
II	1	1,55	1,0	0,78	0,63	0,49	0,33
100	1,45	1,0	0,80	0,69	0,67	0,12
1000	1,34	1,0	0,81	0,74	0,62	0,49

При отсутствии натурных данных о концентрации твердых материалов в селевой массе и влажности селеформирующих грунтов, полученных в результате обследований непосредственно после прохождения выдающихся паводков, величину kS в формуле (7.52) рассчитывают по модели предельного насыщения

kSP=lSPkS1%x,  (7.53)

где lSP - переходный коэффициент от значений kS1% при вероятности превышения селевого расхода 1%, к другим вероятностям, определяют по табл. 7.8,

   (7.54)

Таблица 7.8

1%	Переходные коэффициенты lSP для вероятностей превышения в %
0,33	l	2	3	6	10
0,015	1,10	1,00	0,92	0,89	0,83	0,74
0,15	1,08	1,00	0,93	0,90	0,84	0,76
0,50	1,05	1,00	0,95	0,92	0,88	0,81
0,70	1,04	1,00	0,96	0,93	0,90	0,85
0,85	1,03	1,00	0,97	0,94	0,92	0,88
0,95	1,00	1,00	0,98	0,96	0,94	0,90

i - средний уклон главного тальвега в долях единицы; m - коэффициент селеактивности бассейна, определяемый по формуле

  (7.55)

Fi - площади отдельных участков бассейна, характеризующиеся удельными коэффициентами селеактивности zi, определяемыми по табл. 1 и 2 прил. 7.6; F - полная площадь бассейна; x - коэффициент относительной устойчивости расчетного участка русла, определяемый по формуле

  (7.56)

Л - число Лохтина,  d - средневзвешенный диаметр твердых материалов (мм); Iу - местный продольный уклон русла в расчетном створе в %;