Определение характеристик расчетного годового стока при отсутствии данных намерений в проектном створе
При этом расчеты сводятся:
а) к установлению нормы годового стока;
б) определению статистических параметров распределения вероятностей годовых расходов воды в неизученном створе.
Определение нормы годового стока производят двумя приемами:
- С помощью карты изолиний среднего многолетнего стока (рис. ниже).
- Интерполяцией величины стока между опорными пунктами с установленными для них значениями нормы.
Обычно используются детальные карты изолиний нормы стока в л/с*км2 и миллиметрах слоя.
Cредний годовой сток рек стран СНГ, л/с*км2
По картам можно определять сток для рек с площадями до 50 000 км2, а если не наблюдается резких изменений рельефа и климатических условий, то и для больших площадей.
Особенностью карт стока является то обстоятельство, что картируемые величины стока относятся не к конкретной точке на поверхности Земли, а к территории водосбора в целом, являясь, таким образом, интегральной площадной характеристикой. Технически это достигается тем, что наблюдаемые величины стока должны относиться к условным точкам, представляющим геометрический центр тяжести водосбора реки. Из чего обстоятельства логически вытекает необходимость исключения из массива исходных данных сведений о многолетнем стоке с очень больших водосборов (Днепр, Волга, Северная Двина и проч.).
Пользуясь схемой изолиний модуля стока на рисунке ниже, искомое значение - средний многолетний модуль стока на проектный створ обычно получают способом средневзвешенного. Здесь выполняется планиметрирование площадей между соседними изолиниями и подсчет величины модуля стока как
M0=m1f1+...mnfn/F
где f - частные площади между соседними изолиниями, m - соответствующие им средние значения модуля стока; F- вся площадь водосбора.
Схема определения нормы годового стока по карте изолиний
Сказанное выше относится к равнинным районам с небольшой амплитудой высот и для водотоков с полным дренированием осадков на водосборе.
Для горных районов характерна вертикальная поясность, на малых водосборах зачастую доминируют азональные факторы - факторы подстилающей поверхности и рельеф.
Поэтому к полученным тем или иным способом значениям среднемноголетнего стока (снятым с карты) вводятся необходимые в каждом конкретном случае поправки.
Средний многолетний сток неисследованных горных рек следует определять по графикам связи стока со средней высотой водосбора, полученным по данным изученных рек. На малых водотоках норма стока может существенно отклоняться от зональной величины стока как вследствие недостатка грунтового питания, так и вследствие влияния местных гидрогеологических, почвенных и иных природных условий. При определении нормы стока милых водотоков по карте изолиний необходимо ввести поправочные коэффициенты. Приближенные значения этих коэффициентов представлены в таблице:
Поправочные коэффициенты к карте стока на недостаток грунтового питания малых водотоков лесостепных и степных районов
|
Географическая зона водоема |
Площадь водосбора, км2 |
|||||
|
10 |
50 |
100 |
500 |
1000 |
2000 |
|
|
Западная половина ЕТС |
0,7 |
0,9 |
0,95 |
1,00 |
- |
- |
|
Восточная половина ЕТС |
0,5 |
0,75 |
0,85 |
0,9 |
1,0 |
- |
|
Вольно-Подольская возвышенность |
- |
0,55 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
Донецкая и Приазовская возвышенности |
- |
- |
0,7 |
0,9 |
0,95 |
1,0 |
|
Заволжье |
0,25 |
0,4 |
0,45 |
0,7 |
0,85 |
1,0 |
|
Казахстан и Западная Сибирь |
- |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
1,0 |
|
Минусинская и Тувинская котловины |
- |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
1,00 |
|
Забайкалье |
- |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
Центрально-Якутская низменность |
- |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
Определение статистических параметров распределения вероятностей годовых расходов воды в неизученном створе (коэффициента вариации Cv и коэффициента асимметрии Сs.) является заключительным этапом расчетов на неизученной реке.
Коэффициент вариации годового стока той или иной реки характеризует степень изменчивости стока за многолетний период. Этот параметр подчинен зональному изменению. Установлено, что Cv возрастает с севера на юг и с северо-запада на юго-восток для рек с размерами водосборов одного порядка. Вместе с тем отмечено обратное влияние площади водосбора на величину Cv для рек одного и того же климатического района.
Д.Л. Соколовским предложена следующая эмпирическая зависимость
Cv = a - 0,063lg(F+1)
где а - числовой параметр (климатический), который определяется по карте изолиний в зависимости от географических координат, изменяется от 0,45 до 0,9; F— площадь водосбора на проектный створ реки, км2.
Подобный вопрос решен С.Н. Крицким и М.Ф. Менкелем. Их формула имеет показательный вид
Cv = A/F0,006
Параметр А также картируется или принимается равным 0,83.