РАСЧЕТ ВНУТРИГОДОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СТОКА
Расчеты внутригодового распределения стока выполняются для того, чтобы установить распределение годового стока по сезонам и месяцам, которое в дальнейшем используется для расчетов регулирования стока и выбора основных водохозяйственных параметров.
Составление расчетных характеристик внутригодового распределения стока и выделение сезонов выполняется по водохозяйственному году, за начало которого принят первый месяц половодья (апрель). Границы сезонов назначаются едиными для всех лет с округлением до месяца.
Деление года на периоды и сезоны производится в зависимости от типа режима реки и преобладающего вида использования стока.
Таблица 1
Примерные сроки и продолжительность основных гидрологических сезонов на азиатской территории России (фрагмент)
Район |
Сроки (месяца) основных гидрологических сезонов/ продолжительность (число месяцев) |
|||||||
зима-весна |
весна |
весна-лето |
лето |
лето-осень |
осень |
осень-зима |
зима |
|
Дальний Восток (бассейн р. Амур) |
- |
- |
- |
- |
- |
Период года и сезон, в котором естественный сток может лимитировать водопотребление, принимается за лимитирующий период и лимитирующий сезон. В лимитирующий период входят два смежных сезона, из которых один является наиболее неблагоприятным в отношении использования стока (лимитирующий сезон).
1. Метод компоновки
Основной способ расчета календарного внутригодового распределения стока - метод компоновки. Внедрён в практику проектирования для любых физико-географических условий В.Г.Андрияновым. Рекомендуется для расчета внутригодового распределения стока воды при наличии данных гидрометрических наблюдений за период не менее 10 лет, в который должны входить маловодные, многоводные и средние по водности годы.
Год делится на два периода: многоводный и маловодный. Один из них принимается за лимитирующий период, т.е. период, в котором создаются неблагоприятные условия для работы, проектируемой водохозяйственной установки. Внутри лимитирующего периода выделяют лимитирующий сезон, который наиболее неблагоприятен для работы водохозяйственной установки и который входит в качестве составляющей в лимитирующий период. Сток за год, лимитирующий период и внутри него за лимитирующий сезон принимается с одинаковой обеспеченностью, равной по условиям проектирования - обеспеченности гарантированной отдачи воды. При этом сток за нелимитирующий период определяется по разности величин стока за год и лимитирующий период, а сток нелимитирующего сезона - по разности величин стока за лимитирующий период и лимитирующий сезон.
Таблица 2
Суммы месячных расходов |
|||
Река Б.Пера – п. Дмитриевка, 1928-1957 гг. |
|||
Год |
ΣQмес, м3/с |
||
Годовые IV-III |
Лимитирующие |
||
период X-III |
сезон XII-III |
||
1928-29 |
63640 |
12260 |
2000 |
1929-32 |
66275 |
9035 |
1825 |
1932-33 |
54162 |
6831 |
1251 |
1933-34 |
57175 |
9965 |
1605 |
1934-35 |
47260 |
7130 |
1270 |
1935-36 |
57006 |
8326 |
1336 |
1936-37 |
71853 |
9933 |
1603 |
1937-38 |
62441 |
9281 |
1511 |
1938-39 |
71885 |
7185 |
1265 |
1939-40 |
47425 |
6475 |
1225 |
1940-41 |
56791 |
7551 |
1291 |
1941-42 |
54503 |
6213 |
1033 |
1942-43 |
57245 |
8795 |
1435 |
1943-44 |
62425 |
9435 |
1515 |
1944-45 |
31416 |
5916 |
1176 |
1945-46 |
42959 |
6789 |
1239 |
1946-47 |
62020 |
11890 |
1930 |
1947-48 |
57520 |
13540 |
2220 |
1948-49 |
65470 |
10340 |
1680 |
1949-50 |
64375 |
10865 |
1765 |
1950-51 |
47432 |
6592 |
1232 |
1951-52 |
68020 |
16570 |
2930 |
1952-53 |
44431 |
6941 |
1261 |
1953-54 |
67144 |
6194 |
1204 |
1954-55 |
31127 |
7017 |
1277 |
1955-56 |
72825 |
10345 |
1775 |
1956-57 |
89870 |
17860 |
2760 |
Таблица 3
Суммы месячных расходов ΣQ м3/с и модульные |
|||||
коэффициенты К за год и лимитирующий период и сезон |
|||||
Река Б.Пера – п. Дмитриевка, 1928-1957 гг |
|||||
№ в убывающем порядке |
P=(m/n+1)*100% |
Годовой сток (IV-III) |
|||
Год |
ΣQмес |
Кг |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
3,5 |
1956-57 |
89870 |
1,60 |
|
2 |
7,1 |
1955-56 |
72825 |
1,30 |
|
3 |
10,7 |
1938-39 |
71885 |
1,29 |
|
4 |
14,3 |
1936-37 |
71853 |
1,21 |
|
5 |
17,9 |
1951-52 |
68020 |
1,20 |
|
6 |
21,4 |
1953-54 |
67144 |
1,18 |
|
7 |
25,0 |
1929-32 |
66275 |
1,17 |
|
8 |
28,6 |
1948-49 |
65470 |
1,15 |
|
9 |
32,1 |
1949-50 |
64375 |
1,14 |
|
10 |
35,7 |
1928-29 |
63640 |
1,12 |
|
11 |
39,3 |
1937-38 |
62441 |
1,11 |
|
12 |
42,9 |
1943-44 |
62425 |
1,10 |
|
13 |
46,4 |
1946-47 |
62020 |
1,03 |
|
14 |
50,0 |
1947-48 |
57520 |
1,02 |
|
15 |
53,6 |
1934-35 |
57260 |
1,02 |
|
16 |
57,1 |
1942-43 |
57245 |
1,02 |
|
17 |
60,7 |
1933-34 |
57175 |
1,02 |
|
18 |
64,3 |
1935-36 |
57006 |
1,01 |
|
19 |
67,9 |
1940-41 |
56791 |
0,97 |
|
20 |
71,4 |
1941-42 |
54503 |
0,97 |
|
21 |
75,0 |
1932-33 |
54162 |
0,85 |
|
22 |
78,6 |
1950-51 |
47425 |
0,85 |
|
23 |
82,1 |
1939-40 |
47432 |
0,79 |
|
24 |
85,7 |
1952-53 |
44431 |
0,74 |
|
25 |
89,3 |
1945-46 |
42959 |
0,56 |
|
26 |
92,9 |
1944-45 |
31416 |
0,56 |
|
27 |
96,4 |
1954-55 |
31127 |
0,53 |
|
Средний за весь период |
ΣQмес.ср.г. |
58322,04 |
|||
То же в % от годового стока |
100 |
||||
№ в убывающем порядке |
P=(m/n+1)*100% |
Лимитирующий период (X-III) |
|||
Год |
ΣQмес |
Клп |
|||
1 |
3,5 |
1956-57 |
17860 |
1,93 |
|
2 |
7,1 |
1951-52 |
16570 |
1,79 |
|
3 |
10,7 |
1947-48 |
13540 |
1,47 |
|
4 |
14,3 |
1928-29 |
12260 |
1,33 |
|
5 |
17,9 |
1946-47 |
11890 |
1,29 |
|
6 |
21,4 |
1949-50 |
10865 |
1,18 |
|
7 |
25,0 |
1955-56 |
10345 |
1,13 |
|
8 |
28,6 |
1948-49 |
10340 |
1,12 |
|
9 |
32,1 |
1933-34 |
9965 |
1,08 |
|
10 |
35,7 |
1936-37 |
9933 |
1,08 |
|
11 |
39,3 |
1943-44 |
9435 |
1,02 |
|
12 |
42,9 |
1937-38 |
9281 |
1,01 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
13 |
46,4 |
1929-32 |
9035 |
0,98 |
|
14 |
50,0 |
1942-43 |
8795 |
0,95 |
|
15 |
53,6 |
1935-36 |
8326 |
0,90 |
|
16 |
57,1 |
1940-41 |
7551 |
0,82 |
|
17 |
60,7 |
1938-39 |
7185 |
0,78 |
|
18 |
64,3 |
1934-35 |
7130 |
0,77 |
|
19 |
67,9 |
1954-55 |
7017 |
0,76 |
|
20 |
71,4 |
1952-53 |
6941 |
0,75 |
|
21 |
75,0 |
1932-33 |
6831 |
0,74 |
|
22 |
78,6 |
1945-46 |
6789 |
0,74 |
|
23 |
82,1 |
1950-51 |
6592 |
0,71 |
|
24 |
85,7 |
1939-40 |
6475 |
0,70 |
|
25 |
89,3 |
1941-42 |
6213 |
0,68 |
|
26 |
92,9 |
1953-54 |
6194 |
0,67 |
|
27 |
96,4 |
1944-45 |
5916 |
0,64 |
|
Средний за весь период |
ΣQмес.ср.лп. |
9232,37 |
|||
То же в % от годового стока |
15,8 |
||||
№ в убывающем порядке |
P=(m/n+1)*100% |
Лимитирующий сезон (XII-III) |
|||
Год |
ΣQмес |
Клс |
|||
1 |
3,5 |
1951-52 |
2930 |
1,86 |
|
2 |
7,1 |
1956-57 |
2760 |
1,75 |
|
3 |
10,7 |
1947-48 |
2220 |
1,41 |
|
4 |
14,3 |
1928-29 |
2000 |
1,27 |
|
5 |
17,9 |
1946-47 |
1930 |
1,22 |
|
6 |
21,4 |
1929-32 |
1825 |
1,16 |
|
7 |
25,0 |
1955-56 |
1775 |
1,13 |
|
8 |
28,6 |
1949-50 |
1765 |
1,12 |
|
9 |
32,1 |
1948-49 |
1680 |
1,06 |
|
10 |
35,7 |
1933-34 |
1605 |
1,02 |
|
11 |
39,3 |
1936-37 |
1603 |
1,02 |
|
12 |
42,9 |
1943-44 |
1515 |
0,96 |
|
13 |
46,4 |
1937-38 |
1511 |
0,96 |
|
14 |
50,0 |
1942-43 |
1435 |
0,91 |
|
15 |
53,6 |
1935-36 |
1336 |
0,85 |
|
16 |
57,1 |
1940-41 |
1291 |
0,82 |
|
17 |
60,7 |
1954-55 |
1277 |
0,81 |
|
18 |
64,3 |
1934-35 |
1270 |
0,80 |
|
19 |
67,9 |
1938-39 |
1265 |
0,80 |
|
20 |
71,4 |
1952-53 |
1261 |
0,80 |
|
21 |
75,0 |
1932-33 |
1251 |
0,79 |
|
22 |
78,6 |
1945-46 |
1239 |
0,79 |
|
23 |
82,1 |
1950-51 |
1232 |
0,78 |
|
24 |
85,7 |
1939-40 |
1204 |
0,78 |
|
25 |
89,3 |
1953-54 |
1225 |
0,76 |
|
26 |
92,9 |
1944-45 |
1176 |
0,75 |
|
27 |
96,4 |
1941-42 |
1033 |
0,65 |
|
Средний за весь период |
ΣQмес.ср.лс. |
42614 |
|||
То же в % от годового стока |
73,1 |
||||
Распределение по сезонам годового стока заданной вероятности превышения Р=95 % устанавливается определение стока за лимитирующий период и сезон той же вероятности превышения, которая принята для годового стока. Вычисления производятся в следующем порядке:
1. Модульные коэффициенты Кг, Кл.п, Кл.с определяются графически по эмпирическим кривым Р=95 %. Получено Кг=0,73, Кл.п=0,62, Кл.с=0,60.
Далее модульные коэффициенты умножаются на соответственные средние многолетние суммы месячных расходов приведенных в табл. 3.8 и определяются абсолютные значения стока заданной вероятности превышения за год:
ΣQмес.г. 95%=Кг 95%* ΣQмес. ср. г =0,73*58322,04=42575,09 м3/с (3.14)
за лимитирующий период:
ΣQмес.л. п. 90% = Кл. п. 90%* ΣQмес. ср. л.п.=0,62*9232,37=5724,07 м3/с (3.15)
за лимитирующий сезон:
ΣQмес.л. с. 95% = Кл. с. 95%* ΣQмес. ср. л.с.=0,60*1578,30=946,98 м3/с (3.16)
2. Сток третьего сезона (не лимитирующий период), не входящего в лимитирующий период, определяется по разности стока за год и лимитирующий период.
Сток за не лимитирующий период:
42575,09-5724,07=36851,02 м3/с (3.17)
Сток за не лимитирующий сезон, входящий в лимитирующий период, устанавливается по разности стока лимитирующего периода и сезона
5724,07 -946,98=4777,09 м3/с (3.18)
3. По полученным значениям стока заданной вероятности превышения (Р=90%) определяются доли стока в % от годового стока (таблица 3.9).
Таблица 4
Расчет распределения стока по сезонам маловодного (Р=95%) года |
|||||||
р. Б. Пера - п. Дмитриевка |
|||||||
Сезон |
Месяцы |
Средние многолетние значения ΣQмес |
Маловодная группа водности года |
||||
м3/с |
% годового стока |
ΣQмес м3/с |
% годового стока |
Р, % |
|||
Год |
IV-III |
58322,04 |
100 |
42575,09 |
100 |
95 |
|
Весна-лето |
IV-IX |
49089,67 |
84,17 |
36851,02 |
86,6 |
||
Лимитирующий период |
X-III |
9232,37 |
15,83 |
5724,07 |
13,45 |
95 |
|
Осень |
X-XI |
7654,07 |
13,12 |
4777,09 |
11,22 |
||
Лимитирующий сезон |
XII-III |
1578,30 |
2,71 |
946,98 |
2,23 |
95 |
2. Метод реального года
Метод реального года состоит в том, что из числа фактических гидрографов в качестве расчетного выбирают тот, у которого обеспеченность годового стока, лимитирующего периода и сезона близки к расчетной обеспеченности.
Отклонения вероятностей превышения значений стока за расчетные интервалы конкретно выбранного года от требуемой вероятности превышения не должна составлять более 20 %.
При выборе гидрографа необходимо обращать внимание на то, чтобы очертание его было бы типичным для данного района. В выбранном реальном гидрографе определяют процентное помесячное распределение стока. Расчетный годовой сток Qг.р., найденный по кривой обеспеченности, распределяется по месяцам в соответствии с процентным распределением в реальном году. Полученное таким образом реальное распределение стока, приведенное к году заданной обеспеченности, принимают в качестве расчетного распределения.
В таблице 5 расположены расходы для многоводной группы водности (Р=1-33%), средней (Р=34-66%) и маловодной (Р=67-99%).
Таблица 5
Суммы месячных расходов ΣQ, м3/с за год, лимитирующие |
||||||||
период и сезон для многоводной и средней по водности групп |
||||||||
р. Б. Пера - п. Дмитриевка |
||||||||
№ в убывающем порядке |
Р,% |
Годовой сток |
Лимитирующий период |
Лимитирующий сезон |
||||
год |
ΣQмес |
год |
ΣQмес |
год |
ΣQмес |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
3,5 |
1956-57 |
89870 |
1956-57 |
17860 |
1951-52 |
2930 |
|
2 |
7,1 |
1955-56 |
72825 |
1951-52 |
16570 |
1956-57 |
2760 |
|
3 |
10,7 |
1938-39 |
71885 |
1947-48 |
13540 |
1947-48 |
2220 |
|
4 |
14,3 |
1936-37 |
71853 |
1928-29 |
12260 |
1928-29 |
2000 |
|
5 |
17,9 |
1951-52 |
68020 |
1946-47 |
11890 |
1946-47 |
1930 |
|
6 |
21,4 |
1953-54 |
67144 |
1949-50 |
10865 |
1929-32 |
1825 |
|
7 |
25,0 |
1929-32 |
66275 |
1955-56 |
10345 |
1955-56 |
1775 |
|
8 |
28,6 |
1948-49 |
65470 |
1948-49 |
10340 |
1949-50 |
1765 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
32,1 |
1949-50 |
64375 |
1933-34 |
9965 |
1948-49 |
1680 |
|
10 |
35,7 |
1928-29 |
63640 |
1936-37 |
9933 |
1933-34 |
1605 |
|
11 |
39,3 |
1937-38 |
62441 |
1943-44 |
9435 |
1936-37 |
1603 |
|
12 |
42,9 |
1943-44 |
62425 |
1937-38 |
9281 |
1943-44 |
1515 |
|
13 |
46,4 |
1946-47 |
62020 |
1929-32 |
9035 |
1937-38 |
1511 |
|
14 |
50,0 |
1947-48 |
57520 |
1942-43 |
8795 |
1942-43 |
1435 |
|
15 |
53,6 |
1934-35 |
57260 |
1935-36 |
8326 |
1935-36 |
1336 |
|
16 |
57,1 |
1942-43 |
57245 |
1940-41 |
7551 |
1940-41 |
1291 |
|
17 |
60,7 |
1933-34 |
57175 |
1938-39 |
7185 |
1954-55 |
1277 |
|
18 |
64,3 |
1935-36 |
57006 |
1934-35 |
7130 |
1934-35 |
1270 |
|
19 |
67,9 |
1940-41 |
56791 |
1954-55 |
7017 |
1938-39 |
1265 |
|
20 |
71,4 |
1941-42 |
54503 |
1952-53 |
6941 |
1952-53 |
1261 |
|
21 |
75,0 |
1932-33 |
54162 |
1932-33 |
6831 |
1932-33 |
1251 |
|
22 |
78,6 |
1950-51 |
47425 |
1945-46 |
6789 |
1945-46 |
1239 |
|
23 |
82,1 |
1939-40 |
47432 |
1950-51 |
6592 |
1950-51 |
1232 |
|
24 |
85,7 |
1952-53 |
44431 |
1939-40 |
6475 |
1939-40 |
1204 |
|
25 |
89,3 |
1945-46 |
42959 |
1941-42 |
6213 |
1953-54 |
1225 |
|
26 |
92,9 |
1944-45 |
31416 |
1953-54 |
6194 |
1944-45 |
1176 |
|
27 |
96,4 |
1954-55 |
31127 |
1944-45 |
5916 |
1941-42 |
1033 |
Из полученного ряда выбирается год, в котором обеспеченность для года
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.