Расчет основных гидрологических характеристик реки Волошки (д. Тороповская)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В отличие от других природных ресурсов, водные ресурсы постоянно восстанавливаются и обновляются и поэтому представляют особую ценность для человечества.

С интенсификацией сельскохозяйственного производства, особенно орошаемого земледелия, развитием промышленности и энергетической базы, а также с ростом населения и его благосостояния потребление и использование водных ресурсов быстро возрастает.

Для обоснования комплексов водохозяйственных мероприятий и гидротехнических проектов необходимо иметь достаточно полные сведения и расчетные значения многочисленных характеристик и параметров стока рек.

Необходимость обеспечения различных видов строительного проектирования разнообразными расчетными характеристиками стока изученных и неизученных рек и малых водотоков определяет практическую направленность и основные задачи гидрологических расчетов.

Основной задачей данного курсового проекта является закрепление теоретических методов определения гидрологических характеристик стока воды и наносов.

Курсовая работа состоит из глав, которые включают расчет основных гидрологических характеристик реки Волошки (д. Тороповская). Каждая из последующих глав написана по следующей схеме:

- определение используемых понятий;

- общая схема расчета и расчетные уравнения;

- непосредственно решение задачи.

1. Краткая физико-географическая и климатическая характеристика бассейна реки Волошка в створе д. Тороповская

1.1 Географическое положение бассейна реки

Река Волошка протекает на территории Северного края, которая занимает северо-восточную окраину Европейской равнины. На севере она омывается Белым и Баренцевым морями. С запада на восток Северный край простирается от меридиана г. Каргополя до Уральских гор и включает в себя бассейны рек Онеги, Северной Двины, Мезени, Печоры и Кары, а также многих сотен малых рек, впадающих в Белое и Баренцево моря между устьями Онеги и Кары. Река Волошка впадает в реку Онега.

Описываемая территория представляет собой огромную лесистую равнину, почти ничем не защищенную от западных и северо-западных ветров, с которыми связано поступление влажных воздушных масс. Для нее характерны избыточное увлажнение и относительно однообразные природные условия, коренным образом меняющиеся только вблизи полярного круга, где тайга уступает место лесотундре и тундре, да у восточных ее пределов, где равнина сменяется возвышенностями западного Урала.

1.2 Рельеф и геологическое строение

Рельеф весьма однообразен и преимущественно является равнинным.

На большей части территории низменные равнины чередуются с невысокими плато и возвышенными равнинами, слабоволнистыми или слегка всхолмленными.

Абсолютные отметки низменностей 30-80 м. Переходы от низменностей к возвышенным равнинам и плато выражены отчетливо и имеют характер уступов относительной высотой 50-100 м. Такие уступы наветренной экспозиции являются причиной местных аномалий осадков и речного стока с малых водосборов.

Поверхность плато возвышенных равнин пересечено густой сетью глубоко врезанных речных долин, хорошо дренирована и только лишь местами заболочена. В пределах низменностей долины неглубокие, слаборазработанные.

Геологическое строение в пределах равнинной части характеризуется преобладанием платформенных структур и глубоким залеганием кристаллического фундамента, сформированного в архее и протерозое и перекрытого мощными толщами осадочных отложений. Несмотря на глубокое погружение фундамента особенности его строения -- глыбовая структура и разломы -- определяют характер чередования низменностей и плато, а также направление течения основных рек.

1.3 Климат

Особенности климата определяются малым количеством солнечной радиации зимой, воздействием северных морей и интенсивным западным переносом воздушных масс.

Для Северного края характерна частая смена воздушных масс при прохождении циклонов со стороны Атлантики. С циклонами связана пасмурная с осадками погода, теплая и нередко с оттепелями зимой и прохладная летом. Циклоничность наиболее развита зимой и осенью, летом она ослабевает.

Поступление воздушных масс арктического происхождения в любое время года сопровождается холодными и сухими северо-восточными ветрами, приносящими резкие похолодания. Наиболее часто их вторжение наблюдается в летнее время.

Влияние морей сильно сказывается на распределении температуры воздуха по территории. Зимой температура воздуха на побережьях морей выше, чем в удалении от моря, а летом -- ниже. В глубь материка в направлении с запада на восток ослабевает влияние Атлантики. Следовательно, с севера на юг и с запада на восток нарастает континентальность климата.

Со стороны Сибири зимой нередко приходит континентальный воздух, принося сухую морозную погоду. С юга и юго-востока поступают преимущественно континентальные массы воздуха, охлажденные зимой и прогретые летом. Частая смена воздушных масс придает погоде в течение всего года большую неустойчивость.

Осадки

Рассматриваемая территория находится в зоне избыточного увлажнения. Годовое количество осадков 700-750 мм изменяется с северо-востока на юго-запад. Особенности распределения осадков по территории в известной мере определяются рельефом.

В течение года осадки выпадают неравномерно. Основная их часть (65-70%) приходится на теплый период года (около 500 мм).

Минимум осадков наблюдается в феврале; максимум - в июле-августе. Суточные максимумы осадков, наблюдающиеся обычно в теплый период года, достигают 60-80 мм.

В летнее время суточные максимумы формируются за счет ливневых дождей, связанных с прохождением фронтов. В осеннее - зимний период чаще наблюдаются длительные осадки облажного характера и слабой интенсивности.

Жидких осадков за год выпадает 50-60%, твердых 25-30%, смешанных 10-15% (мокрый снег, снег с дождем).

Снежный покров появляется в конце сентября--начале октября. Первый снег обычно стаивает при оттепелях. Устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде октября -- первой декаде ноября.

Максимальной высоты снежный покров достигает во второй-третьей декадах марта. На защищенных лесом участках он составляет 75-85 см, на открытых участках -- на 10-20 см меньше. Большая часть территории освобождается от снега к третьей декаде апреля -- первой декаде мая.

Температура воздуха

Средняя годовая температура воздуха 3°C. Самый холодный месяц - январь, средняя температура воздуха -11, -12°C. Бывают суровые зимы, где средняя суточная температура воздуха понижается до -45°C.

Абсолютный максимум наблюдается в июле или августе и достигает 35°C.

Начало весны, характеризуемое переходом температуры воздуха через 0°C, приходится на первую декаду апреля. При прорывах масс холодного воздуха с севера возможны возвраты морозной погоды. В наиболее холодные весны температура воздуха понижается до -13, -16°C.

Лето (период с температурой воздуха выше 10°C) наступает во второй-третьей декаде мая. В июле средняя месячная температура воздуха 17°C. В любой из летних месяцев при вторжении арктических воздушных масс возможны заморозки.

Осень наступает в первой декаде сентября. К концу сентября суточные температура воздуха становятся ниже 5°C. Во второй половине сентября уже возможны морозы до -2, -4°C. Для осени характерна облачная погода с осадками и частыми усилениями ветра. В октябре отдельные прорывы арктического воздуха сопровождаются понижениями температуры до -10, -15°C.

Зимний сезон (период с температурой ниже 0°C) начинается во второй-третьей декаде октября. Каждую зиму случаются дни с оттепелями; количество и продолжительность их уменьшается к концу зимы, в связи с ослаблением действия Атлантики. В ноябре оттепели задерживают установление устойчивого снежного покрова. В предвесеннее время число дней с оттепелями снова увеличивается за счет радиационных факторов. Температура воздуха при оттепели повышается до +2 - +5°C, выпадает дождь, все это способствует уплотнению и оседанию снежного покрова.

Влажность воздуха

Средняя годовая относительная влажность воздуха возрастает в северо-восточном направлении от 77-80% до 82-86%. Максимальное ее среднее месячное значение приходится на холодный период года и составляет 85-92%. Число дней с относительной влажностью ниже 30% незначительно.

Дефицит влажности наибольшим бывает в июне-июле и составляет в среднем 6-7,5мб. Минимальное среднее месячное значение приходится на зиму (0,2-0,5мб).

Ветер

Направление ветра имеет четко выраженный годовой ход. Зимой преобладают южные и юго-западные летом - северные и северо-восточные ветры. В переходные периоды направление ветра неустойчиво.

Средняя годовая скорость ветра уменьшается по мере удаления от морей и составляет в среднем 2,5-3,5 м/сек.

1.4 Почвы и растительный покров

Почвы на большей территории подзолистые, супесчаные или суглинистые, местами песчаные или торфянистые. В лесной зоне преобладают подзолы на песках и глеево-подзолистые почвы на суглинках. На плоских водоразделах широко распространены обширные торфяники.

Растительный покров в основном представлен хвойными лесами (преимущественно еловые или елово-пихтовые с примесью липы).

Лесопокрытость водосбора преимущественно >80%, местами до 95-99%, заболоченность около 5%, озерность <1%.

Луговая растительность распространена в поймах рек и по расчисткам от леса и кустарника на склонах речных долин. Общая площадь занятая луговой растительностью, незначительна ?0,3%.

Представлена она многолетними травянистыми растениями, образующими сложные сообщества, состоящие из верховых злаков (лисохвоста, канареечника и др.), мелкотравья (полевицы, овсяницы красной, нивянки) и низкотравья (белоуса, манжетки, клевера).

1.5 Гидрография

Речная сеть в данном районе густая и развита сравнительно равномерно, что связано с избыточным увлажнением и относительно однородными природными условиями. Коэффициент густоты речной сети преимущественно 0,5-0,8 км/км².

Водоразделы между бассейнами главных рек, также как и внутри этих бассейнов, орографически выражены слабо, что связано с равнинным характером территории.

Для большинства равнинных рек данного района характерны широкие пойменные долины с террасированными склонами. Продольные профили рек хорошо выработанные, близки к профилю равновесия. Течение рек спокойное.

Болота распространены неравномерно. Наиболее распространены верховые болота, питающиеся атмосферными осадками.

Схема речного бассейна Волошка.

Ў Гидрологический пост д. Тороповская

2. Гидрологическая изученность и общая характеристика водного режима реки Волошка

На реке Волошка расположен 1 гидрологический пост.

Гидрологический пост д. Тороповская

Пост расположен у деревни, в 5,5 км ниже впадения р. Малой Пормы, в 0,5 км выше устья р. Язвенки.

Прилегающая к долине реки местность представляет собой равнину, покрытую смешанным лесом, частично заболоченную.

Долина реки V-образная, шириной 150-200 м, склоны крутые, высотой 8-10 м, сложены известняками, покрыты луговой растительностью и кустарником.

Русло реки умеренно извилистое, устойчивое, сложено известковыми породами. Берегами русла являются склоны долины.

В 6,0 км выше в 0,6 км ниже водпоста возможны заторы льда. В зимний период наблюдаются наледи, в отдельные годы - шуга, занимающая до 50-60 процентов площади живого сечения.

Высоты водомерному устройству переданы нивелировкой IУ кл. АУГМС в 1940 г.

Высота нуля графика 97,22 м БС.

Водный режим реки Волошка

Река Волошка относится к рекам преимущественно снегового питания. Водный режим характеризуется высоким весенним половодьем и низкой зимней меженью. В летне-осенний период нередко проходят дождевые паводки, особенно частые осенью, благодаря чему водность реки в летне-осенний период значительно больше, чем в зимний сезон.

В распределении годового стока наблюдается закономерность, отвечающая ее климатическим и гипсометрическим особенностям.

Весеннее половодье начинается обычно 10-20 апреля. В период половодья наблюдаются максимальные расходы воды и проходит 40-60% годового стока (до 70% в годы с многоводной весной). Величина среднего слоя стока за период половодья около160мм. Наибольшая часть суммарного стока за весну приходится на талые снеговые воды (60-80%), доля дождевого стока обычно составляет 10-30%, а грунтового 5-10% общего объема стока за половодье. Продолжительность половодья 1,5-2 месяца. Гидрограф половодья в основном однопиковый.

Летне-осенняя межень начинается в конце мая середине июня. Ее устойчивость и водность зависят от количества осадков и времени их выпадения. В засушливые годы она устойчивая, длится 3-5 месяцев; в дождливые - разбивается на отдельные короткие периоды, общая продолжительность которых может составлять всего лишь 0,5-1 месяц.

Дождевые паводки летом обычно одиночные, осенью проходят сериями.

Зимняя межень начинается в конце октября - начале ноября, продолжается 4,5-6 месяцев.

Сток воды уменьшается к концу зимы по мере истощения подземных вод, минимальный сток обычно в марте. Наинизшие уровни воды, однако чаще наблюдаются в самом начале периода до установления ледяного покрова. При ледоставе уровни повышаются за счет подпорных явлений.

Слой стока за период зимней межени обычно составляет 10-45 мм.

3. Норма годового стока

Нормой годового стока называется его среднее значение за многолетний период, включающий несколько полных лет (не менее двух) циклов колебаний водности реки при неизменных географических условиях и одинаковом уровне хозяйственной деятельности в бассейне реки.

Норма годового стока, или средний многолетний сток, является основной и устойчивой характеристикой, определяющей общую водность рек и потенциальные водные ресурсы данного бассейна или района. Она служит своего рода гидрологическим „эталоном" или „репером", от которого исходят при определении других характеристик стока, например годовых величин разной обеспеченности, сезонных и месячных величин, и имеет очень важное значение при проектировании водохранилищ для гидроэнергетики, орошения, водоснабжения и других видов водохозяйственного строительства.

Норма годового стока может выражаться в виде:

среднего годового расхода воды Q в м³/с;

среднего годового объема стока W в м³;

среднего годового модуля стока M в л/(с • км²);

среднего годового слоя Y в мм.

В зависимости от наличия информации о режиме стока реки норма годового стока вычисляется:

а) по данным непосредственных наблюдений за стоком реки за достаточно длительный период, позволяющий определить норму годового стока с заданной точностью;

б) путем приведения среднего стока, полученного за короткий период наблюдений, к многолетнему по длинному ряду реки-аналога;

в) при полном отсутствии наблюдений - на основании характеристик среднего годового стока, полученных в результате обобщения наблюдений на других реках данного района, и по уравнению водного баланса.

Сток рек и его наиболее общая характеристика - норма годового стока - является результатом сложного взаимодействия различных физических процессов, происходящих в речном бассейне.

Основными факторами, влияющими на речной сток и, в частности, на средний многолетний сток, являются климат, размеры водосбора, рельеф, гидрогеологическое строение бассейна, почвенный и растительный покров, озерность, заболоченность, а также хозяйственная деятельность в бассейне.

Таблица 3.1.

Данные по годовому стоку расчетной реки Волошка, д. Тороповская, F = 7040 км²

№п/п	Год	Q,м3/с	М,л/(с*км2)
1	1951	71,4	10,1
2	1952	68,9	9,79
3	1953	88,8	12,6
4	1954	68,7	9,76
5	1955	89,9	12,8
6	1956	55,7	7,91
7	1957	99,4	14,1
8	1958	81,8	11,5
9	1959	49,3	7,0
10	1960	42,2	5,99
11	1961	104	14,8
12	1962	109	15,5
13	1963	60,9	8,65
14	1964	55,2	7,84
15	1965	66,5	9,45
16	1966	111	15,8
17	1967	56,3	8,0
18	1968	76	10,8
19	1969	92,1	13,1
20	1970	58,3	8,28
Сумма	1505,40	213,77
Среднее	75,27	10,69

Таблица 3.2.

Данные по годовому стоку реки-аналога Моша, д. Мышелово, F = 8110 км²

№п/п	Год	Q,м3/с	М,л/(с*км2)
1	1941	97,4	12,0
2	1942	66,9	8,25
3	1943	62,5	7,71
4	1944	50,5	6,23
5	1945	69,7	8,59
6	1946	63,1	7,78
7	1947	61,6	7,6
8	1948	76,8	9,47
9	1949	68,6	8,46
10	1950	45,7	5,64
11	1951	67	8,26
12	1952	73,4	9,05
13	1953	73,1	9,01
14	1954	60,2	7,42
15	1955	83,2	10,3
16	1956	55,7	6,87
17	1957	93,1	11,5
18	1958	81,9	10,1
19	1959	46,6	5,75
20	1960	40,6	5,01
21	1961	78,4	9,67
22	1962	94,6	11,76
23	1963	67	8,26
24	1964	65,6	8,09
25	1965	66,5	8,2
26	1966	103	12,7
27	1967	57,4	7,08
28	1968	72	8,88
29	1969	81,4	10,0
30	1970	51,2	6,31
Сумма	2074,70	255,95
Среднее	69,16	8,53

3.1 Определение нормы годового стока при периоде наблюдений 1951-1970 гг.

Норма годового стока, как всякая средняя арифметическая величина статистического ряда, может быть определена по формуле

где QN - норма годового стока, м³/с;

Q1, Q2, QN - 1, QN - годовые значения стока за длительный период (N лет)

Вследствие недостаточной длины фактических рядов наблюдений за годовым стоком (как правило, не превышают 60-80 лет, составляя в основном 20-40 лет) норма годового стока, полученная по формуле, отличается от истинного среднего значения QN при N> ? на некоторую величину уQn , т.е.

QN = Q0n ± уQn ,

где Q0n - средний годовой сток за ограниченный период наблюдений (n лет);

уQn - средняя квадратическая ошибка n-летней средней

Выражая уQn в процентах от Q0n , получим относительную среднюю квадратическую ошибку нормы стока, вычисленной по ограниченному ряду n лет

река сток гидрологический талый



Согласно "Указаниям по определению расчетных гидрологических характеристик" (СН 435-72), продолжительность периода наблюдений считается достаточной для установления расчетных значений нормы годового стока, если рассматриваемый период репрезентативен и относительная средняя квадратическая ошибка не превышает 5-10%.

Расчетная часть.

1. Определим среднемноголетнее значение годового стока расчетной реки Волошка в створе д.Тороповская с площадью водосбора F = 7040 км² за период наблюдений 1951 - 1970гг. и вычислим его ошибку.

Таблица 3.3

Вычисление коэффициента вариации годового стока р.Волошка, д. Тороповская, F = 7040 км², 1951-1970 гг.

№п/п	Год	Q	Qуб.	k=Qуб./Qср.	k-1	(k-1)2	p=m/(n+1)*100
1	1951	71,4	111,0	1,47	0,47	0,2253	4,8
2	1952	68,9	109,0	1,45	0,45	0,2008	9,5
3	1953	88,8	104,0	1,38	0,38	0,1457	14,3
4	1954	68,7	99,4	1,32	0,32	0,1028	19,0
5	1955	89,9	92,1	1,22	0,22	0,0500	23,8
6	1956	55,7	89,9	1,19	0,19	0,0378	28,6
7	1957	99,4	88,8	1,18	0,18	0,0323	33,3
8	1958	81,8	81,8	1,09	0,09	0,0075	38,1
9	1959	49,3	76,0	1,01	0,01	0,0001	42,9
10	1960	42,2	71,4	0,95	-0,05	0,0026	47,6
11	1961	104,0	68,9	0,92	-0,08	0,0072	52,4
12	1962	109,0	68,7	0,91	-0,09	0,0076	57,1
13	1963	60,9	66,5	0,88	-0,12	0,0136	61,9
14	1964	55,2	60,9	0,81	-0,19	0,0364	66,7
15	1965	66,5	58,3	0,77	-0,23	0,0508	71,4
16	1966	111,0	56,3	0,75	-0,25	0,0635	76,2
17	1967	56,3	55,7	0,74	-0,26	0,0676	81,0
18	1968	76,0	55,2	0,73	-0,27	0,0711	85,7
19	1969	92,1	49,3	0,65	-0,35	0,1190	90,5
20	1970	58,3	42,2	0,56	-0,44	0,1930	95,2
Сумма	1505,40	1505,40	20	0,00	1,2418

Среднее значение годового стока равно

Коэффициент вариации

Средняя квадратическая ошибка установленной величины

Как видно средняя квадратическая ошибка уQ < 10% и, следовательно, среднемноголетнее значение годового стока Qср = 75,27 м³/с может быть принято в качестве нормы годового стока.

Выразим норму годового стока реки Волошка у д.Тороповская в других единицах измерения.

Средний многолетний модуль стока

или

Средний многолетний объем годового стока

Wср = 75,27 • 31,5 • 106 = 2,37 км³,

где 31,5 - число секунд в году.

Средний многолетний слой стока с речного бассейна

Yср = Mср • 31,5 = 10,69 • 31,5 = 336,73 мм.

2. Определим среднемноголетнее значение годового стока реки-аналога Моша в створе д. Мышелово с площадью водосбора F = 8110 км² за период наблюдений 1941-1970 гг. и вычислим его ошибку.

Таблица 3.4

Вычисление коэффициента вариации годового стока р. Моша, д. Мышелово, F = 8110 км², 1941-1970 гг.

№п/п	Год	Q	Qуб.	k=Qуб./Qср.	k-1	(k-1)2	p=m/(n+1)*100
1	1941	97,4	103,0	1,49	0,49	0,2394	3,2
2	1942	66,9	97,4	1,41	0,41	0,1667	6,5
3	1943	62,5	94,6	1,37	0,37	0,1353	9,7
4	1944	50,5	93,1	1,35	0,35	0,1198	12,9
5	1945	69,7	83,2	1,20	0,20	0,0412	16,1
6	1946	63,1	81,9	1,18	0,18	0,0339	19,4
7	1947	61,6	81,4	1,18	0,18	0,0313	22,6
8	1948	76,8	78,4	1,13	0,13	0,0178	25,8
9	1949	68,6	76,8	1,11	0,11	0,0122	29,0
10	1950	45,7	73,4	1,06	0,06	0,0038	32,3
11	1951	67,0	73,1	1,06	0,06	0,0032	35,5
12	1952	73,4	72,0	1,04	0,04	0,0017	38,7
13	1953	73,1	69,7	1,01	0,01	0,0001	41,9
14	1954	60,2	68,6	0,99	-0,01	0,0001	45,2
15	1955	83,2	67,0	0,97	-0,03	0,0010	48,4
16	1956	55,7	67,0	0,97	-0,03	0,0010	51,6
17	1957	93,1	66,9	0,97	-0,03	0,0011	54,8
18	1958	81,9	66,5	0,96	-0,04	0,0015	58,1
19	1959	46,6	65,6	0,95	-0,05	0,0026	61,3
20	1960	40,6	63,1	0,91	-0,09	0,0077	64,5
21	1961	78,4	62,5	0,90	-0,10	0,0093	67,7
22	1962	94,6	61,6	0,89	-0,11	0,0119	71,0
23	1963	67,0	60,2	0,87	-0,13	0,0168	74,2
24	1964	65,6	57,4	0,83	-0,17	0,0289	77,4
25	1965	66,5	55,7	0,81	-0,19	0,0379	80,6
26	1966	103,0	51,2	0,74	-0,26	0,0674	83,9
27	1967	57,4	50,5	0,73	-0,27	0,0728	87,1
28	1968	72,0	46,6	0,67	-0,33	0,1064	90,3
29	1969	81,4	45,7	0,66	-0,34	0,1151	93,5
30	1970	51,2	40,6	0,59	-0,41	0,1705	96,8
Сумма	2074,7	2074,7	30,00	0,00	1,4585

Среднее значение годового стока равно

Средняя квадратическая ошибка установленной величины

Как видно средняя квадратическая ошибка уQ < 10% и, следовательно, среднемноголетнее значение годового стока Qср = 69,16 м³/с может быть принято в качестве нормы годового стока реки-аналога.

3.2 Определение нормы годового стока при коротком периоде наблюдений с использованием реки-аналога

В практике расчета нормы годового стока и величин его различной обеспеченности часто приходится иметь дело с короткими рядами наблюдений, продолжительность которых не обеспечивает получение результата с требуемой точностью. В этих случаях величина среднего годового стока, полученная по имеющемуся короткому ряду, приводится к расчетному многолетнему периоду по рекам-аналогам, которые имеют длинный ряд наблюдений, обеспечивающие требуемую точность, и колебания годового стока, соответствующие колебаниям его в расчетном створе.

В качестве аналогов для расчетной реки или створа выбираются расположенные вблизи водосборы, обладающие зональной однородностью по географическому и высотному положению и сходством в отношении факторов подстилающей поверхности.

Главным и наиболее объективным критерием правильности выбора аналога является наличие синхронности колебаний годовых расходов или модулей стока и достаточно надежной коррелятивной связи стока за годы одновременных наблюдений рассматриваемого водосбора и его аналога. Соответствие и синхронность колебаний годового стока в двух створах проверяется по совмещенным графикам или интегральным кривым.

Для приведения ряда к многолетнему периоду используются два приема: графически и аналитический. Наиболее распространенным способом является построение графических связей годовых величин стока в двух рассматриваемых створах за период совместных наблюдений. Такие графики дают достаточно наглядное представление о тесноте связи, обоснованности выбора реки-аналога и виде зависимости.

При аналитическом приведении среднемноголетнего годового стока к длинному ряду предварительно производится восстановление годовых значений стока расчетной реки по данным реки-аналога за годы, по которым есть наблюдения на аналоге, но нет данных по расчетной реке.

Ошибка расчетной нормы годового стока, полученной путем приведения короткого ряда наблюдений к многолетнему периоду, состоит из ошибки средней величины ряда наблюдений на реке-аналоге и ошибки корреляции.

у3 = vуа2 + уr2

Приведенное к длинному ряду среднемноголетнее значение годового стока расчетной реки может быть принято в качестве нормы, если у3 ? 10%.

Приведение средней величины годового стока реки Волошка у д. Тороповская к многолетней норме выполним по реке-аналогу Моша у д. Мышелово, где имеются данные наблюдений за 30 лет.

Сначала проверим правильность выбора реки-аналога.

1. Произведем анализ синхронности колебаний годового стока расчетной реки и реки-аналога, а также цикличности в колебаниях годового стока двумя способами.

a) первый способ - строим совмещенный график колебаний годового стока расчетной реки и реки-аналога за период наблюдений на них.

По графику 3.1 мы видим, что колебания в створах синхронные, т.к. они совпадают ежегодно.

Для анализа цикличности на хронологических графиках колебаний годового стока 3.1 проводим значения среднемноголетнего стока и выделяем многоводные и маловодные периоды. Серии лет, сток которых больше среднемноголетнего значения, дают многоводные периоды, а серии лет с меньшими чем среднемноголетние значениями годового стока дают маловодные периоды.

б) второй способ - строим график совмещенных интегральных кривых отклонений годового стока от нормы в их относительном к коэффициентам вариации выражении (по таблицам 3.5 и 3.6).

По графику 3.2 мы видим, что колебания годового стока на реках синхронны, т.к. на интегральных кривых наблюдается совпадение по времени переломных точек и приблизительно равенство углов наклона на участках кривых двух рек в периоды одновременных наблюдений за стоком.

Вывод: синхронность колебаний, проверенная двумя способами, свидетельствует о правильности выбора реки-аналога.

2. Оценим водность периода наблюдений по расчетной реке в многолетнем ряду наблюдений реки-аналога аналитическим методом по коэффициенту водности k.

где Qср' - среднее значение годового стока реки-аналога за совместный период наблюдений

Qср - среднее значение годового стока реки-аналога за весь период наблюдений

т.к. k > 1, то период наблюдений на расчетной реке относится к многоводному периоду.

Таблица 3.5

Ординаты интегральной кривой отклонений годового стока от его среднемноголетнего значения реки Волошка, д. Тороповская

№п/п	Год	Qi	ki=Qi/Qср.	ki-1	сумма(ki-1)	сумма(ki-1)/Cu
1	1951	71,4	0,95	-0,05	-0,05	-0,21
2	1952	68,9	0,92	-0,08	-0,14	-0,54
3	1953	88,8	1,18	0,18	0,04	0,17
4	1954	68,7	0,91	-0,09	-0,04	-0,17
5	1955	89,9	1,19	0,19	0,15	0,60
6	1956	55,7	0,74	-0,26	-0,11	-0,44
7	1957	99,4	1,32	0,32	0,21	0,85
8	1958	81,8	1,09	0,09	0,30	1,19
9	1959	49,3	0,65	-0,35	-0,05	-0,19
10	1960	42,2	0,56	-0,44	-0,49	-1,94
11	1961	104	1,38	0,38	-0,10	-0,42
12	1962	109	1,45	0,45	0,34	1,37
13	1963	60,9	0,81	-0,19	0,15	0,61
14	1964	55,2	0,73	-0,27	-0,11	-0,46
15	1965	66,5	0,88	-0,12	-0,23	-0,92
16	1966	111	1,47	0,47	0,24	0,98
17	1967	56,3	0,75	-0,25	-0,01	-0,03
18	1968	76	1,01	0,01	0,00	0,01
19	1969	92,1	1,22	0,22	0,23	0,90
20	1970	58,3	0,77	-0,23	0,00	0,00
Сумма	1505,4	20,00	0,00

Таблица 3.6

Ординаты интегральной кривой отклонений годового стока от его среднемноголетнего значения реки Моша, д. Мышелово

№п/п	Год	Qi	ki=Qi/Qср.	ki-1	сумма(ki-1)	сумма(ki-1)/Cu
1	1941	97,4	1,41	0,41	0,41	1,86
2	1942	66,9	0,97	-0,03	0,38	1,71
3	1943	62,5	0,90	-0,10	0,28	1,27
4	1944	50,5	0,73	-0,27	0,01	0,04
5	1945	69,7	1,01	0,01	0,02	0,08
6	1946	63,1	0,91	-0,09	-0,07	-0,32
7	1947	61,6	0,89	-0,11	-0,18	-0,82
8	1948	76,8	1,11	0,11	-0,07	-0,31
9	1949	68,6	0,99	-0,01	-0,08	-0,35
10	1950	45,7	0,66	-0,34	-0,42	-1,89
11	1951	67	0,97	-0,03	-0,45	-2,03
12	1952	73,4	1,06	0,06	-0,39	-1,76
13	1953	73,1	1,06	0,06	-0,33	-1,50
14	1954	60,2	0,87	-0,13	-0,46	-2,09
15	1955	83,2	1,20	0,20	-0,26	-1,16
16	1956	55,7	0,81	-0,19	-0,45	-2,05
17	1957	93,1	1,35	0,35	-0,10	-0,47
18	1958	81,9	1,18	0,18	0,08	0,36
19	1959	46,6	0,67	-0,33	-0,25	-1,12
20	1960	40,6	0,59	-0,41	-0,66	-3,00
21	1961	78,4	1,13	0,13	-0,53	-2,39
22	1962	94,6	1,37	0,37	-0,16	-0,72
23	1963	67	0,97	-0,03	-0,19	-0,86
24	1964	65,6	0,95	-0,05	-0,24	-1,09
25	1965	66,5	0,96	-0,04	-0,28	-1,27
26	1966	103	1,49	0,49	0,21	0,96
27	1967	57,4	0,83	-0,17	0,04	0,18
28	1968	72	1,04	0,04	0,08	0,37
29	1969	81,4	1,18	0,18	0,26	1,17
30	1970	51,2	0,74	-0,26	0,00	-0,01
Сумма	2074,7	30,00	0,00

3. Построим график связи модулей годового стока за период одновременных наблюдений по расчетной реке и реке-аналогу (график 3.3).

Анализируя график связи модулей годового стока (график 3.3) видим, что связь тесная, т.к. отклонение отдельных точек от осредненной кривой не превышает 20%.

4. Найдем уравнение регрессии связи и коэффициента корреляции.

Таблица 3.7

Определение коррелятивной связи годового стока р. Волошка д. Тороповская, р. Моша д. Мышелово

№п/п	Год	Мр	Ма	?р	?а	?р2	?а2	?р?а	?р+?а	(?р+?а)2
1	1951	10,1	8,26	-0,59	-0,45	0,35	0,20	0,27	-1,04	1,08
2	1952	9,79	9,05	-0,9	0,34	0,81	0,12	-0,31	-0,56	0,31
3	1953	12,6	9,01	1,91	0,30	3,65	0,09	0,57	2,21	4,88
4	1954	9,76	7,42	-0,93	-1,29	0,86	1,66	1,20	-2,22	4,93
5	1955	12,8	10,3	2,11	1,59	4,45	2,53	3,35	3,70	13,69
6	1956	7,91	6,87	-2,78	-1,84	7,73	3,39	5,12	-4,62	21,34
7	1957	14,1	11,5	3,41	2,79	11,63	7,78	9,51	6,20	38,44
8	1958	11,5	10,1	0,81	1,39	0,66	1,93	1,13	2,20	4,84
9	1959	7,0	5,75	-3,69	-2,96	13,62	8,76	10,92	-6,65	44,22
10	1960	5,99	5,01	-4,7	-3,70	22,09	13,69	17,39	-8,40	70,56
11	1961	14,8	9,67	4,11	0,96	16,89	0,92	3,95	5,07	25,70
12	1962	15,5	11,76	4,81	3,05	23,14	9,30	14,67	7,86	61,78
13	1963	8,65	8,26	-2,04	-0,45	4,16	0,20	0,92	-2,49	6,20
14	1964	7,84	8,09	-2,85	-0,62	8,12	0,38	1,77	-3,47	12,04
15	1965	9,45	8,2	-1,24	-0,51	1,54	0,26	0,63	-1,75	3,06
16	1966	15,8	12,7

Подобные документы

• Расчет гидрологических характеристик речного стока

  Графический способ определения нормы среднегодового модуля стока реки с коротким рядом наблюдений. Расчет нормы мутности воды и нормы твердого стока взвешенных наносов. Параметры водохранилища и время его заиления, определение минимального стока реки.
  
  курсовая работа [1011,4 K], добавлен 16.12.2011
  

• Вычисление стока воды и стока наносов

  Построение и свойства кривой расходов воды. Выбор способа вычисления ежедневных расходов воды на основе анализа материалов наблюдений особенностей режима реки. Способы экстраполяция и интерполяции. Гидрологический анализ сведений о стоке воды и наносов.
  
  практическая работа [28,9 K], добавлен 16.09.2009
  

• Анализ условий формирования и расчет основных статистических характеристик стока реки Кегеты

  Характеристики гидрографической сети. Морфометрические характеристики бассейна. Физико-географические факторы стока: подстилающей поверхности, климатические. Сток и порядок его распределения. Анализ водного режима и определение типа питания реки.
  
  курсовая работа [70,6 K], добавлен 19.11.2010
  

• Водосбор реки Западный Маныч

  Оценка состояния малой реки Западный Маныч. Определение ее расчетных гидрологических характеристик. Определение приоритетных видов водопользования р. Западный Маныч. Расчет объемов водопотребления и водоотведения. Сезонно-годичное регулирование стока.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.05.2010
  

• Определение основных гидрологических характеристик

  Гидрологический пост как пункт на водном объекте, оборудованный устройствами и приборами для проведения систематических гидрологических наблюдений. Измерение толщины льда, мутности и расхода воды реки Иртыш. Правила оформления результатов наблюдений.
  
  лабораторная работа [9,9 K], добавлен 21.11.2010
  

• Речные наносы

  Принципы возникновения и внутригодовой режим. Формирование речных наносов. Определения и характеристики. Влекомые, взвешанные наносы. Распределение мутности по живому сечению реки. Сток взвешенных наносов. Изменение мутности и стока наносов по длине реки.
  
  реферат [24,2 K], добавлен 30.01.2009
  

• Формирование структуры водохозяйственного комплекса на существующем водохранилище реки Дон

  Физико-географическая и гидрологическая характеристика бассейна реки Дон. Антропогенное воздействие на Донской бассейн. Использование вод и структура планируемого водохозяйственного комплекса. Гидрологические данные гидрографа расходов воды в реке Дон.
  
  курсовая работа [424,8 K], добавлен 30.05.2009
  

• Применение ускоренных методов расчета расходов воды

  Физико-географическая характеристика бассейна реки Тургай. Сокращенные способы измерения: интеграционные, с движущегося судна; измерение расходов воды с использованием физических эффектов; аэрогидрометрический метод; интерполяционно-гидравлическая модель.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 05.05.2009
  

• Исследование эмпирических функций распределения и расчет основных статических характеристик реки Керженец в створе с. Хахалы

  Построение гистограммы эмпирических частот и функций распределения. Расчет оценки характеристик положения и рассеивания. Проверка ряда на однородность. Построение эмпирических и аналитических кривых обеспеченностей и расходы воды различной вероятности.
  
  контрольная работа [3,5 M], добавлен 30.05.2013
  

• Оценка состояния водных ресурсов реки Чулым

  Описание бассейна реки Чулым (Новосибирская область). Определение влагозапасов почвогрунтов водосбора. Расчет стока в реальных и естественных условиях. Вынос биогенных элементов с сельскохозяйственных угодий. Оценка качества воды с учетом ее самоочищения.
  
  курсовая работа [969,6 K], добавлен 15.04.2012
  

• Гидрологический режим реки Амур

  Определение географического положения, морфометрических и морфологических характеристик бассейна реки Амур. Изучение гидрологического режима реки Амур: сток, типы питания, фазы водности и степень загрязнения реки. Использование реки в народном хозяйстве.
  
  курсовая работа [78,9 K], добавлен 25.12.2010
  

• Бассейн реки Иртыш

  Общие сведения о бассейне р. Иртыш. Физико-географическая и гидрологическая характеристики реки, ее притоки, водные пути, питание, водный и ледовый режимы. Судоходство и путевые работы. Использование реки в хозяйственных целях. Основные проблемы бассейна.
  
  реферат [33,1 K], добавлен 17.04.2011
  

• Стохастическое моделирование гидрологических временных рядов

  Главная задача детерминированного моделирования. Марковские модели 1-го порядка. Анализ колебаний средних годовых или экстремальных характеристик стока. Моделирование искусственных гидрологических рядов. Авторегрессионные модели со скользящим средним.
  
  презентация [76,9 K], добавлен 16.10.2014
  

• Гидрологический режим реки Сенегал и его устьевой зоны

  Знакомство с физико-географической характеристикой бассейна реки Сенегал, анализ особенностей гидрологического режима. Рассмотрение Сенегальского артезианского бассейна. Наводнения и засухи как основные опасные гидрологические процессы в бассейне реки.
  
  реферат [9,9 M], добавлен 25.12.2014
  

• Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейновой переброски

  Обоснование параметров водохозяйственных систем в бассейне реки в условиях перспективного развития водохозяйственного комплекса. Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования. Водный режим, параметры стока, его изменение по длине реки.
  
  курсовая работа [472,5 K], добавлен 03.02.2011
  

• Характеристики водности рек

  Основные характеристики речного бассейна, связанные с его гидрологическим режимом. Расчет испарения с поверхности воды и с поверхности суши разными методами. Изучение гидрометрических характеристик реки. Использование вероятности гамма-распределения.
  
  контрольная работа [88,1 K], добавлен 12.09.2009
  

• Проект гидрогеологических исследований пресных вод аллювиальных отложений долины реки Назарбай на стадии "оценка месторождения"

  Анализ геолого-гидрологических условий района реки Назарбай, строение рельефа, особенности питания. Планирование работ по разработке подземных источников реки. Определение положения и размеров участка проведения работ на стадии "Оценка месторождения".
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.04.2009
  

• Прогноз декадного стока по русловым запасам на реке Ока

  Рельеф, геологическое строение, состав почвенного покрова и разнообразия растительности бассейна реки Оки; гидрометеорологическая характеристика территории. Разработка методики прогноза декадного стока по объему воды в русловой сети для створа г. Касимов.
  
  курсовая работа [182,2 K], добавлен 24.09.2014
  

• Оценка характеристик рек Оскол и Амур

  Географическое положение бассейна, физико-географические условия реки Оскол. Изучение ее гидрологического режима и биологических ресурсов. Описание Червонооскольского водохранилища, экологическая ситуация на нем. Зейское и Бурейское водохранилища р. Амур.
  
  дипломная работа [691,2 K], добавлен 13.09.2015
  

• Исследование русловых процессов на участке река Ангара от 40 до 70 км в нижнем бьефе Иркутской ГЭС

  Физико-географическая характеристика участка реки Ангары, рельеф и геологическое строение бассейна. Транспортная характеристика и расчет экономических показателей использования флота. Факторы русловых деформаций, методика вычисления просадки уровня.
  
  дипломная работа [2,4 M], добавлен 09.06.2016
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам