2. Формула а.В. Огиевского.
Используется для расчетов при бассейнах, площадью более 50000 км.
g=
м3/сек
с 1 км2,
где
F - площадь водосбора,
В - географический параметр в м3/сек с 1 км2, характеризующий осредненные условия выпадения ливней и стока, определяется по карте изолинии;
a - коэффициент, характеризующий русло;
J - средний уклон с истока до расчетного створа;
L- длина основного водотока в км., определяется по карте;
C1- коэффициент залесенности, заболоченности…(см.стр.471 Лебедева )
g = м3/сек с 1 км2 модуль максимального стока.
Аналогичны и другие формулы расчета.
Подробное описание расчетов, порядок ведения расчетов, таблицы со значениями всех коэффициентов и т.п. приводятся в различных «Нормах и технических условиях для расчета максимальных расходов воды при проектировании гидротехнических сооружений на реках СН2-57» и др.
Процесс расчетов вспомогательных коэффициентов очень трудоемок и велик, требует работы специалистов гидрологов высшей категории.
3.Формула г.А. Алексеева
Для вычисления модуля максимального весеннего (талых вод) стока он разработал следующую формулу:
gp=
,
где:
gp- модуль максимального стока заданной обеспеченности P% в м3/сек с 1 км2;
Qp- максимальный расход воды этой же обеспеченности в м3/сек;
F- площадь бассейна реки в км2;
go- максимальная среднесуточная интенсивность водоотдачи (стока) заданной обеспеченности в м3/сек с 1 км2 (т.е. модуль стока);
r - коэффициентзарегулированности (снижения) максимального расхода воды озерами, прудами;
hp - суммарный слой водоотдачи, т.е. слой стока за паводок заданной обеспеченности в миллиметрах;
L - длина главного водотока от истока (водораздела) до расчетного створа в км;
v - средняя скорость добегания стока по главному водотоку в м/сек.
Слой весеннего стока hpзаданной обеспеченности определяется
По карте среднего слоя весеннего стока (Рис.127), коэффициент вариации и коэффициент асимметрии Сs=2Cv;
По кривым обеспеченности слоя весеннего стока реки - аналога;
По максимальным весенним расходам заданной обеспеченности реки - аналога.
Коэффициент вариации слоя весеннего стока вычисляется по формуле:
,
где
F - площадь бассейна в км2;
ho - средний слой весеннего стока в мм.;
Если
имеются сведения о максимальном стоке
по реке-аналогу, что
в рассматриваемом створе вычисляется
по формуле:
В
этой зависимости
Рис.7.1. Средний многолетний слой весеннего поверхностного стока в лесостепных и степных районах Европейской территории СССР (в миллиметрах) Максимальная среднесуточная интенсивность стока заданной обеспеченности вычисляется по формуле:
hp – слой весеннего стока заданной обеспеченности в мм; fл и fб – относительные величины залесенности и заболоченности (в долях от площади бассейна); V – климатический коэффициент равный для территории СССР 0,003 (при размерности модулей максимального стока в м3/сек с 1 км2);
A
и
Коэффициент зарегулированности (снижение максимальных расходов за счет аккумуляции в прудах и озерах) равен
После преобразований и подставления всех коэффициентов в формулу (1) получаем окончательно выражение:
где
где
Дальнейшие расчеты ведутся методом приближения. Требуют специальной подготовки и фундаментальных знаний.
4.Формула для определения максимальных расходов смешанногостока.
Q
=
Где
Дальнейшие расчеты выполняются индивидуально для каждого региона, используя карты, номограммы и таблицы рассчитанных коэффициентов.
1.5 Нормирование расчетных значений наибольших расходов воды Степень риска разрушения или нарушения нормальной работы сооружений зависит от значения величины расчетной обеспеченности наибольшего расхода воды. Для предотвращения бедствий вводится Гарантийная поправка к расчетным максимумам. Она назначается с целью учесть возможность совпадения периода наблюдений за максимальным стоком реки с относительно низкими половодьями или относительно высокими половодьями и паводками. В настоящее время (с 2003г.) гарантийная поправка вводится только к максимальным расходам для сооружений первого класса капитальности (ранее – I и IIклассов).
Вычисляется
гарантийная поправка
Или
где Qmax.p – максимальный расход заданной обеспеченности;
Ep – относительная средняя квадратичная ошибка расхода Qmax.p при n = 1, характеризующая степень изменчивости максимумов и определяемая по графику ( рис.7.2) в зависимости от расчетной обеспеченности Р% и коэффициента вариации Cv; а – коэффициент, характеризующий гидрологическую изученность реки равный 1,5 для слабоизученных в гидрологическом отношении территорий. Гарантийная поправка принимается не более 20% максимального расхода воды Qmax.p. Тогда исправленный расход определяется по формуле |
,
где A=
,
и
- величины для реки-аналога. Определение
коэффициента вариации может быть
произведено также по номограмме,
построенной Г.А. Алексеевым по формуле
(2) рис.7.1
,
где
- коэффициенты, принимаемые равными
для хвойных лесов и моховых болот 2.0,
для смешанных лесов и переходных болот
1,5, а для лиственного леса и низинных
болот 1,0.
,
где
-
площадь зеркала прудов, озер в долях
от площади бассейна.
,где
-
коэффициент, снижающий Qmax
за счет аккумуляции воды в водоемах,
-
расход грунтового питания;
- время добегания воды в сутках.
м3/сек;
W
=
тыс.м3;
-
расход снегового стока,
-
расход ливневого стока в весенний
период в м3/сек,
-
объем снегового стока,
-
объем ливневого стока в весенний
период.
Qmax.р=
;
=
х
100% ,
-
гарантийная поправка;
Рис. 7.2. График величины Ер для определения DQmax.