2. Какие существуют схемы расчета подземной составляющей гидрографа стока?

3. Типы связи грунтовых вод с речными?

4. Что такое комплексный график?

5. Как зависит соотношение источников питания реки от водности года?

6. Как производится классификация рек по типу питания?

7. Перечислить и охарактеризовать ледовые явления на реках.

8. Как производится расчленение гидрографа реки?

20. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОЛОВОДЬЯ

 

Расчетный максимальный расход весеннего половодья обеспеченностью р% для рек с площадями до 20000 км2 в европейской и до 50000 км2 в азиатской частях России при отсутствии данных наблюдений определяют по формуле: Q p %= qp% A =K0 h p % μ δ δ1 δ2 A / (A + A1)n, (20.1)

где: qр % - модуль расчетного максимального расход воды, обеспеченность которого равна р%, м3/с·км2, qр %=Qp%/A; A - площадь водосбора исследуемой реки до расчетного створа, км2; A1 - дополнительная площадь, учитывающая снижение интенсивности редукции модуля максимального стока с уменьшением площади водосбора, км2; K0 - параметр, характеризующий дружность (форму гидрографа) половодья, определяемый по данным одной или нескольких рек-аналогов обратным путем; hp% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятности превышения р%; определяют в зависимости от коэффициента вариации Сv и отношения Сsv, а также среднего многолетнего слоя стока h0; μ - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов; n - показатель степени редукции; δ, δ1, δ2 - коэффициенты, учитывающие влияние водохранилищ, прудов и проточных озер (δ), залесенности (δ1) и заболоченности речных водосборов (δ2) на максимальные расходы воды.

Коэффициент вариации СV равен отношению стандартного отклонения набора наблюдений к их среднему значению.

Параметр K0 вычисляют по данным одной или нескольких рек-аналогов обратным путем. В качестве расчетного значения выбирается среднее или максимальное значение (в зависимости от важности решаемой задачи).

Показатель степени редукции n и параметр A1 определяют на основе зависимости qmax p%=f(A) по данным наблюдений на изученных реках исследуемого района, где qmax p% — модуль максимального стока. Только для приближенных расчетов их можно определять по табл. 20.1.

 

Табл. 20.1. Значения параметров n, A1

Природная зона n A1, км2
Зона тундры и лесная зона (европейская часть России, Восточная и Западная Сибирь) 0,17 1
Лесостепная зона (европейская часть России и Западная Сибирь) 0,25 2
Зона засушливых степей и полупустынь (европейская часть России и Западная Сибирь) 0,35 10

 

Расчетный слой суммарного весеннего половодья: hр = Кp%h0, (20.2)

где Кp% - модульный коэффициент, определяемый в зависимости от обеспеченности р% (ВП%) расхода, коэффициента вариации стока весеннего половодья Сv и отношения коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации Сsv, по таблице ординат трехпараметрического гамма-распределения (прил. 2); h0 - значение среднего многолетнего слоя стока половодья, которое определяют по рекам-аналогам или интерполяцией по картам изолиний этого параметра для исследуемого района.

Для рек с площадями водосборов А < 200 км2 в значения Сv, полученные интерполяцией по карте, следует вводить поправки, определяемые по табл. 20.2.

Табл. 20.2. Значения поправочных коэффициентов для малых бассейнов

Площадь бассейна, км2 0-50 51-100 101-150 150-200
Коэффициент 1,25 1,20 1,15 1,05

Для приближенных расчетов и при отсутствии аналогов коэффициент асимметрии можно принимать Сs=2Сv для равнинных водосборов. Для северо-запада и северо-востока Российской Федерации, где в формировании максимального стока участвуют дождевые осадки, Сs=3Сv; для горных районов Сs=(3–4)Сv.

В значение среднего многолетнего весеннего слоя стока вносят поправки на учет влияния местных факторов (озерность, залесенность, заболоченность).

Для рек степной зоны России и полупустынной зоны Западной Сибири (при значении высоты слоя стока меньше 30 мм) и с площадями водосборов менее 3000 км2 в значение h0 следует вводить поправки на учет площади водосбора на основе построения зависимости h0 = f(A) с учетом материалов наблюдений последних лет.

Коэффициент µ, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды, принимается по табл. 20.3 в зависимости от природной зоны и заданной обеспеченности.

 

Табл.20.3. Значения коэффициента µ

Природная зона

р, %

0,1 1 3 5
Тундра и лесная зона 1,02 1,0 0,97 0,96
Лесостепная 1,04 1,0 0,96 0,93
Степная 1,04 1,0 0,97 0,96

 

Коэффициент δ, учитывающий снижение максимального расхода воды весеннего половодья на реках, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле:

δ=1/(1+САоз), (20.3)

где C - коэффициент, принимаемый равным 0,2 для лесной и лесостепной зон и 0,4 для степной зоны, а Аоз % определяют по формуле:

(20.4)

где Si - площадь зеркала озера, км2; Аi - площадь водосбора озера, км2; А - площадь водосбора в расчетном створе реки.

При наличии в бассейне озер, расположенных вне главного русла и основных притоков значение коэффициента δ=1 для Аоз<2 % и δ=0,8 при Аоз >2 %.

Коэффициент δ1, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных бассейнах, определяют по формуле:

δ1 = α/(Aл+1)n', (20.5)

где Ал - залесенность расчетного водосбора, %; n' - коэффициент редукции; устанавливают по зависимости qmax=f(Aл) с учетом преобладающих на водосборе почвогрунтов; α — коэффициент, учитывающий расположение леса на водосборе (в верхней или нижней части водосбора), а также природную зону (лесная или лесостепная). Коэффициенты α и n΄ принимают по табл. 20.4.

Табл. 20.4. Значения α и n′

При-род-

ная

зона

Расположение на водо-сборе

α при различных

Ал, %

Коэффициент редукции n΄ для почвогрунтов под лесом

3…9 10…19 20…30 Различного механического состава Супесча-ных Сугли-нистых
Лесная     Лесо- степная А В С А, С В 1,0 0,85 1,20 1,0 1,25 1,0 0,80 1,20 1,0 1,30 1,0 0,75 1,30 1,0 1,4 0,22 0,22 0,22 0,16 0,16 – – – 0,20 0,20 – – – 0,22 0,22

Примечание. А, В, С - расположение леса на водосборе соответственно равномерное, в верхней, в нижней и прирусловой частях.

 

Коэффициент δ2, учитывающий снижение максимального расхода воды в заболоченных водосборах, определяют по формуле:

δ2=1–β lg(0,1Аб+1), (20.6)

где β - коэффициент, определяемый в зависимости от типа болот; β = 0,3 для верховых и 0,8 для низовых болот, а для разных - 0,7; Аб - относительная площадь болот, заболоченных лесов и лугов в бассейне реки, %.

При заболоченности менее 3 % δ2 равен единице.