Построение интегральной кривой стока в прямоугольной и косоугольной системах координат для р. Ломпадь. Построение гистограммы и статистической кривой обеспеченности максимальных годовых расходов реки Болва, страница 3

1.  географическая близость расположения водосборов;

2.  сходство климатических условий;

3.  однородность условий формирования стока, однотипность подстилающей поверхности (почвогрунтов и гидрогеологических условий), по возможности близкую степень озёрности, заселённости, заболоченности и распаханности;

4.  площади водосборов должны отличаться не более, чем в 10 раз, а их средние высоты (для горных рек) - не более, чем на 300 м;

5.  отсутствие факторов, существенно искажающих величину естественного речного стока (регулирование стока, сбросы, изъятие их на орошение и другие нужды);

6.  число лет совместных наблюдений n должно быть не менее 10.

Для оценки степени связанности между двумя случайными гидрологическими величинами (в данном случае расходами) вычисляем коэффициент корреляции rxy по зависимости:

где n ~ число лет совместных наблюдений (n=7);

Q - средний расход (за 7 лет);

Q_a - средний расход реки-аналога (р. Болва).

Для того чтобы можно было принять реку за реку аналог коэффициент корреляции должен быть  не менее 0,7.

год совместных наблюдений	Qai	Qi	Qai - Q'ai	Qi - Q'i	(Qai - Q'ai)^2	(Qi - Q'i)^2	(Qai - Q'ai)* (Qi - Q'i)
1923	217	58	60,143	20,72	3617,2	429,3184	1246,163
1924	105	18	105	18	11025,0	324	1890
1925	87	11	87	11	7569,0	121	957
1926	80	10	80	10	6400,0	100	800
1927	163	41	163	41	26569,0	1681	6683
1928	214	58	214	58	45796,0	3364	12412
1929	232	65	232	65	53824,0	4225	15080
	1098	261			154800,2	10244,3	39068,2
Среднее:	156,8	37,28

По данным этой таблицы определяем коэффициенты корреляции : 

 σ' = 41,32

 σ'a =160,624

=0,252

a2/ σа2=12 >2   (условие выполняется)

Уравнение прямой регрессии:

   -2,25

b= 101,04

k=0,252

Найдя необходимые коэффициенты регрессии k и b, подставляем их в уравнение линейной регрессии Q_i = kQ_ai + bи находим параметры исследуемой реки.

Ряд гидрологических характеристик, составляющий для р. ломпадь 7лет, удлиняем до 25 лет, равный продолжительности наблюдений на реке-аналоге (р. Болва), при применении зависимости. Расчёт ведём и табличной форме.

Год	Qа	Q		Год		Qа	Q
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

VII. Нахождение максимальных расчётных расходов для реки Болва при условии строительства гидротехнического сооружения I класс капитальности и для реки Ломпадь- II класса капитальности.

В качестве критерия при выборе величины расчётной гидрологической характеристики принимается ежегодная вероятность превышения (обеспеченность), устанавливаемая нормативными документами.

Согласно СНиП 2.06.01-86 "Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования" гидротехнические сооружения подразделяются на 4 класса капитальности, по которому назначается расчётная обеспеченность максимальных расходов.

Расчётный случай	Класс сооружения
	I	II	III	IV
основной	0,1	1,0	3,0	5,0
поверочный	0,01	0,1	0,5	1,0

Обеспеченность 1% - событие, которое происходит один раз в 100 лет (для годового).

Q_1% = K_1%*Q_ср

Q_0,1% = K_0,1%*Q_ср

Необходимо максимальные расчётные расходы для реки Болва при условии строительства гидротехнического сооружения I класса капитальности. Для основного случая пропуск расчётного расхода должен быть обеспечен при нормальном подпорном уровне через эксплуатационные водосбросы и через все турбины ГЭС.

Q_{осн 0,1%} = K_0,1%*Q_ср,

где К = 3,74 – модульный коэффициент расхода при обеспеченности 0,1% (взятый из Приложения №2 Михалёва и Канарского), Q_ср = 140,24– средний расход р. Болва.

Итого:

Q_{осн 0,1%} = 3,74 * 145,6 = 544,54 м³/с,

Поверочный случай предусматривает пропуск расходов всеми водопропускными и водозаборными сооружениями и допускает деформации русла и даже частичное разрушение отдельных вспомогательных сооружений без потери их общей устойчивости.

Q_{пов 0,01%} = K_0,01%*Q_ср,

где К =  4,94 – модульный коэффициент расхода при обеспеченности 0,01% (из того же приложения), Q_ср = 140,24– средний расход р. Болва.

Итого:

Q_{пов 0,01%} = 4,94 * 145,6 = 719,26 м³/с.

Классы капитальности гидротехнических сооружений

Класс капитальности сооружения определяется его народно – хозяйственной значимостью и потенциальной опасностью для сооружений и населения, расположенных в нижнем бьефе.

Каждому классу соответствует их нормированная обеспеченность, в соответствии с которой находятся расходы, положенные в основу расчета и проверки гидротехнического сооружения.

Класс гидротехнического сооружения поднимается в том случае, если оно представляет особую опасность жизни людей. Это в двух случаях.

1).Гидротехническое сооружение представляет собой головное подпорное сооружение каскаде.

2).В нижнем бьефе располагаются населенные пункты или важные промышленные предприятия.