ЗАДАНИЕ 1. Расчет обеспеченности характерных расходов воды

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 25
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство морского и речного флота

 

ФГБОУ ВО

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

 

Кафедра Водных изысканий и экологии

 

 

Седых В.А., Спиренкова О.В., Тушина А.С.

 

ГИДРОЛОГИЯ

 

Методические указания для выполнения

расчетно-графических работ

 

 

Новосибирск 2016

УДК 556.5

 

 

Седых В.А., Спиренкова О.В., Тушина А.С. Методические указания для выполнения расчетно-графических работ по дисциплине "Гидрология". Новосибирск, 2016.

В методических указаниях приводится методы и способы решения основных задач по курсу «Основы гидрологии» для направления подготовки «Строительство».

 

© Седых В.А., Спиренкова О.В., Тушина А.С. 2016

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 4

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ЗАДАНИЙ.. 4

ЗАДАНИЕ 1. Расчет обеспеченности характерных расходов воды.. 6

ЗАДАНИЕ 2. Годовой график колебаний уровня воды.. 11

ЗАДАНИЕ 3. Типовой график колебаний уровня воды.. 15

ЗАДАНИЕ 4. Повторяемость и обобщённая кривая обеспеченности навигационных уровней воды.. 22

ЗАДАНИЕ 5. Кривая расходов воды.. 26

ЗАДАНИЕ 6. Расчет объема стока воды.. 29

Приложение 1. 30

Приложение 2. 31

Приложение 3. 32

Приложение 4. 33

Приложение 5. 79

Приложение 6. 81

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 82

ВВЕДЕНИЕ

 

«Гидрология» занимается изучением природных вод, явлений и процессов, в них проходящих, а также закономерностей, по которым эти процессы и явления совершаются.

Одной из задач гидрологии является изучение поверхностных вод. В методических указаниях рассматривается именно эта часть гидрологии.

В методических указаниях предусмотрено решение следующих задач: построение эмпирической и теоретической кривых обеспеченности среднегодовых расходов воды; построение годового и типового графиков хода уровней воды; построение обобщенной кривой обеспеченности навигационных уровней воды; построение кривой расхода воды; расчет объема стока воды. Решение данных задач направлено на формирование у студентов общекультурных и профессиональных компетенций, а также знаний, умений и навыков предусмотренных рабочей программой дисциплины.

 

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ЗАДАНИЙ

 

В соответствии с правилами ГОСТ текстовая часть работ оформляется на листах белой бумаги формата А4 (290х210мм) в печатном или рукописном виде черным цветом. Поля: слева 20 мм, справа 10 мм, сверху и снизу 15 мм. Начертание букв при рукописном оформлении должно быть близким к чертёжному шрифту, высота букв не менее 2,5 мм, цвет чёрный. В печатном виде: шрифт Times New Roman 14 пт, межстрочный интервал одинарный.

Графики заданий 2,3,4,5 выполняются на миллиметровой бумаге формата А3 (420х297мм) чёрным цветом. Толщина линий кривых уровней воды и обеспеченности 0,2 мм, цвет – согласно указаниям в задании. Цифры на осях графиков должны располагаться на сантиметровых линиях миллиметровой бумаги.

На титульные листы и графики должна быть нанесена чертежная рамка.Листы и графики нумеруются. Нумерация начинается с титульного листа. Образец титульного листа приведен на странице 5.

ФГБОУ ВО

«Сибирский государственный университет водного транспорта»

 

 

Кафедра: Водных изысканий и экологии.

 

Задание №_____

___________________________________________

(название задания)

 

 

Выполнил: студент группы

(ФИО студента)

Проверил:

(ФИО преподавателя)

 

Новосибирск 2016 г.

ЗАДАНИЕ 1. Расчет обеспеченности характерных расходов воды

Колебания стоковых характеристик не являются функцией времени и не имеют определенных закономерностей. Поэтому не возможно определить когда будет наблюдаться какое-либо значение характеристики стока. Современная наука использует вероятностно - количественные оценки, отвечающие той или иной повторяемости или обеспеченности исследуемой характеристики. Гидрологическая информация представляет собой календарный ряд наблюдений за n лет.

К характерным расходам воды относятся: минимальный годовой, минимальный зимний (при наличии ледового покрова), минимальный летний (в период открытого русла), максимальный годовой, средний годовой. В зависимости от конкретных инженерных задач возможны и другие характерные расходы воды.

В задании выполняются расчёты с построением эмпирической и теоретической кривых обеспеченности средних годовых расходов воды.

Исходными данными для выполнения задания является вариант ряда лет измеренных расходов воды (приложение 1,2).

 

Порядок выполнения задания

1. Расчет и построение эмпирической кривой обеспеченности

1.1 Заполнить графы 1,2,3 таблицы 1.1, где представлены исходные данные: порядковый номер члена ряда m, годы и соответствующие им расходы в хронологическом порядке.

1.2 Заполнить графу 4 таблицы 1.1, расположив значения расходов воды в порядке убывания.

Таблица 1.1 – Вычисление эмпирической обеспеченности и параметров теоретической обеспеченности (пример оформления)

Порядковый номер m Год Q, м3/с Qi , м3/с (убывание) Эмпирическая обеспеченность Р% К i Ki - 1 (К i – 1)2
1 2 3 4 5 6 7 8
1              
2              
3              
и т.д.              
n              
      Σ Qi   ΣК i Σ( Ki - 1) Σ (К i - 1)2

 

1.3 Для каждого номера члена ряда, расположенных в убывающем порядке, вычислить эмпирическую обеспеченность по формуле:

,

где: m – порядковый номер члена ряда (от 1 до n);

n – число членов ряда, равное количеству лет наблюдений.

Величину Р округлить до 0,1%. Полученные результаты занести в графу 5 таблицы 1.1.

1.4 Построить график эмпирической обеспеченности.

Построение выполняется на клетчатке вероятностей, горизонтальная ось которой оцифрована в процентах обеспеченности. Оцифровка оси ординат, на которой откладываются расходы воды, начинается с нуля; вертикальный масштаб принимается таким, чтобы высота графика находилась в пределах 12-20 см.

Рекомендуемые масштабы: в 1 см 20, 25, 50 м3/с. Точки на график наносят красным цветом по парным значениям расхода воды и обеспеченности (графы 4 и 5 таблицы 1.1). Диаметр точек 1-1,5 мм. С учётом полосы разброса точек проводится плавная кривая сплошной линией, которая графически экстраполируется до значений обеспеченности Р = 0,1% вверх и Р = 99,9% вниз. Экстраполированная часть кривой изображается пунктиром красного цвета (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Эмпирическая и теоретическая кривые обеспеченности (пример оформления)

2. Расчет и построение теоретической кривой обеспеченности

2.1 Вычислить параметры теоретической кривой обеспеченности.

2.1.1 Средний многолетний расход воды (норма) Q 0 ,м3/с:

,м3/с,

где: Qi – расходы воды (графа 4 таблицы 1.1), м3/с;

n – число членов ряда.

2.1.2 Коэффициент вариации C v: