СНиП 2.01.14-83

    

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

Определение расчетных

гидрологических характеристик

    

Дата введения 1984-07-01

РАЗРАБОТАНЫ Государственным гидрологическим институтом Госкомгидромета (руководители темы: д-р геогр.наук А.А.Соколов и д-р техн.наук А.В.Рождественский, ответственные исполнители: д-р геогр.наук В.Е.Водогрецкий, кандидаты техн.наук А.Г.Лобанова и С.М.Тумановская, канд.геогр.наук Б.М.Доброумов, инженеры Э.А.Зайцева и М.А.Жукова) и институтом Гидропроект им.С.Я.Жука Минэнерго СССР (руководители темы: инженеры Б.Ф.Бологуров и О.В.Польский, ответственные исполнители: инженеры М.Б.Лосева и М.В.Смолякова) с участием Института водных проблем АН СССР, Украинского регионального научно-исследовательского института, Закавказского регионального научно-исследовательского института и Дальневосточного регионального научно-исследовательского института Госкомгидромета, ВНИИ ВОДГЕО и ПНИИИС Госстроя СССР, ЦНИИС и института Союздорпроект Минтрансстроя, Азербайджанского государственного университета Минвуза Азербайджанской ССР.

ВНЕСЕНЫ Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом технического нормирования и стандартизации Госстроя СССР (Е.А.Троицкий и В.А.Кулиничев).

УТВЕРЖДЕНЫ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 15 июля 1983 года N 186.

С введением в действие СНиП 2.01.14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик" утрачивают силу Указания по определению расчетных гидрологических характеристик (СН 435-72).

В СНиП 2.01.14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик" внесены исправления опечаток, опубликованных в БСТ N 6, 1985 год.

Настоящие нормы распространяются на определение расчетных гидрологических характеристик при проектировании речных гидротехнических сооружений, железных и автомобильных дорог, сооружений мелиоративных систем, систем водоснабжения, планировки и застройки населенных пунктов, генеральных планов промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также при разработке мероприятий по борьбе с наводнениями.

Настоящие нормы не распространяются на определение расчетных гидрологических характеристик при инженерных изысканиях и проектировании объектов, подлежащих строительству на устьевых участках рек, находящихся в зоне влияния морских приливов и отливов, а также на селеопасных реках.

Общие положения

1.1. Определение расчетных гидрологических характеристик должно основываться на данных гидрометеорологических наблюдений, опубликованных в официальных документах Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды в области гидрологии, а при необходимости на дополнительном учете данных инженерно-гидрометеорологических изысканий.     

1.2. При определении расчетных гидрологических характеристик необходимо применять следующие приемы расчетов:

а) при наличии данных гидрометрических наблюдений - непосредственно по этим данным;

б) при недостаточности данных гидрометрических наблюдений - приведением их к многолетнему периоду по данным рек-аналогов с более длительными рядами наблюдений;

в) при отсутствии данных гидрометрических наблюдений - по формулам с применением данных о реках-аналогах и картам, основанным на совокупности данных наблюдений всей сети гидрометрических станций и постов данного района или более обширной территории, включая материалы инженерно-гидрометеорологических изысканий.

    1.3. В качестве критерия при определении величины расчетной гидрологической характеристики для каждого вида строительства принимается ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) этой величины, устанавливаемая нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

    

    1.4. Данные гидрометрических наблюдений следует подвергать проверке, включающей анализ:

    

    полноты и надежности наблюдений за уровнями и расходами воды, наличия данных о наивысших (мгновенных и среднесуточных) и наинизших уровнях воды за время наблюдений при свободном от льда русле, ледяном покрове, ледоходе, заторе льда, заросшем водной растительностью русле, подпоре от нижерасположенной плотины, сбросах воды выше гидрометрического створа и др.;

    

    увязки высотных отметок водомерных постов и уровней за весь период наблюдений;

    

    увязки годового и сезонного стока воды, максимальных и минимальных расходов и уровней воды в пунктах наблюдения по длине реки;

    

    полноты учета стока воды на поймах и в протоках;

    

    обоснованности способов подсчета стока воды по осредненным или ежегодным кривым расходов воды или же другими методами;

    

    обоснованности экстраполяции кривых расходов воды до наивысших и наинизших уровней, а также точности расчета стока воды по кривым расходов за год, сезон, месяц, сутки;

    

    необходимости восстановления наблюдений, пропущенных за отдельные годы, месяцы, дни;

    

    точности расчетов стока воды за зимний и переходный периоды, обоснованности принятых при расчете стока воды коэффициентов, учитывающих зарастание русла водной растительностью, правильности учета деформации русла и переменного подпора;

    

    влияния хозяйственной деятельности на речной сток.

    

    1.5. Данные гидрометрических наблюдений низкого качества при невозможности их уточнения исключаются из расчетного ряда наблюдений. В необходимых случаях должен выполняться пересчет стока воды за отдельные дни, месяцы, годы.

    

    1.6. Определение расчетных гидрологических характеристик следует производить по однородным гидрологическим рядам.

    

    Для рек, в бассейнах которых интенсивно развивается хозяйственная деятельность, необходимо приведение гидрологических рядов к однородным условиям.

    

    Приведение стока к однородным условиям производится:

    

регрессионными методами с использованием парной и множественной корреляции;

водно-балансовыми методами с учетом изменения всех элементов водного баланса.

Выбор методов определяется наличием и качеством необходимой гидрометеорологической информации. При комплексном учете влияния видов хозяйственной деятельности применяются регрессионные методы, а при дифференцированном - водно-балансовые. Оценка надежности восстановленного речного стока определяется статистическими методами.

Приведение стока к однородным условиям не производится, если суммарная величина его изменений не выходит за пределы случайной средней квадратической ошибки исходных данных наблюдений.

1.7. Оценка однородности рядов гидрометрических наблюдений осуществляется на основании генетического анализа условий формирования речного стока путем выявления причин, обуславливающих неоднородность исходных данных наблюдений. При необходимости количественной оценки однородности данных наблюдений применяются статистические критерии однородности средних значений и дисперсий с учетом внутрирядных и междурядных корреляционных связей.

1.8. При выборе рек-аналогов необходимо учитывать следующие условия:

возможную географическую близость расположения водосборов;

сходство климатических условий;

однородность условий формирования стока, однотипность почв (грунтов) и гидрогеологических условий, по возможности близкую степень озерности, залесенности, заболоченности и распаханности;

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

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

1.9. Величины расчетных гидрологических характеристик должны устанавливаться на основе учета современного и перспективного уровня комплексного использования водных ресурсов.

1.10. Основные гидрологические характеристики:

Расход воды            ,

Объем стока воды   ,

Модуль стока воды   ,

Слой стока воды      , мм;

Уровень воды         , м.

2. Определение расчетных гидрологических характеристик

при наличии данных гидрометрических наблюдений

  

Общие указания

2.1. Определение расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений достаточной продолжительности осуществляется путем применения аналитических функций распределения ежегодных вероятностей превышения.

Примечание. Продолжительность периода наблюдений считается достаточной, если рассматриваемый период репрезентативен (представителен), а величина относительной средней квадратической ошибки расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10%.

Оценка репрезентативности ряда наблюдений за   лет производится по рекам-аналогам с числом лет наблюдений ( > , при > 50 лет). Репрезентативность ряда наблюдений за гидрологической характеристикой определяется по разностным интегральным кривым речного стока или сопоставлением кривых распределения речного стока по реке-аналогу за периоды    и лет.

Если относительные средние квадратические ошибки превышают указанный предел и период наблюдений нерепрезентативен, необходимо осуществить приведение рассматриваемой характеристики к многолетнему периоду согласно требованиям пп.3.1-3.5.

2.2. Эмпирическая ежегодная вероятность превышения гидрологических характеристик определяется по формуле

                   ,                                          (1)     

где   -порядковый номер членов ряда гидрологической характеристики, расположенного в убывающем порядке;   - общее число членов ряда.

Эмпирические кривые распределения ежегодных вероятностей строятся на клетчатках вероятностей. Тип клетчатки вероятностей выбирается в соответствии с принятой аналитической функцией распределения вероятностей и полученного отношения коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации .

2.3. Для сглаживания и экстраполяции эмпирических кривых распределения ежегодных вероятностей превышения, как правило, применяется трехпараметрическое гамма-распределение при любом отношении . При надлежащем обосновании допускается применять биноминальную кривую распределения (при ) или другие функции распределения вероятностей. При неоднородности ряда гидрометрических наблюдений (различные условия формирования стока) допускается применять усеченные и составные кривые распределения ежегодных вероятностей превышения.

2.4. Параметры аналитических кривых распределения - среднее многолетнее значение , коэффициент вариации и отношение коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации  -  устанавливаются по гидрометрическим рядам наблюдений за рассматриваемой гидрологической характеристикой методом наибольшего правдоподобия или методом моментов.

2.5. Расчетный коэффициент вариации и коэффициент асимметрии для трехпараметрического гамма-распределения методом наибольшего правдоподобия следует определять в зависимости от статистик и  , вычисляемых по формулам:

                    ;                                       (2)

                  

                                                       (3)

                                         

где -модульный коэффициент рассматриваемой гидрологической характеристики, определяемый по формуле

   

                       ,                                                      (4)

где   - погодичные значения расходов воды; - среднее арифметическое (среднее многолетнее) значение расходов воды, определяемое в зависимости от числа лет гидрометрических наблюдений по формуле     

                       

                        .                                                  (5)

По полученным значениям статистик   и , определяют расчетный коэффициент вариации и коэффициент асимметрии по обязательному прил.1.

2.6. Расчетный коэффициент вариации   и коэффициент асимметрии   для трехпараметрического гамма-распределения и биноминального распределения методом моментов определяется по формулам:

                  (6)

,                (7)

где    , +, ;   , +, - коэффициенты, определяемые по обязательным прил. 2 и 3;

 -  соответственно смещенные коэффициенты вариации и асимметрии, определяемые по формулам:

           ;                                                  (8)

.                         (9)

2.7. Расчетные значения отношения коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации, а также коэффициента автокорреляции следует принимать как среднее из значений, установленных по данным группы рек с наиболее продолжительными наблюдениями за рассматриваемой гидрологической характеристикой в гидрологически однородном районе.

2.8. Если не представляется возможным произвести расчет согласно требованиям пп.2.5 и 2.6, допускается применять графоаналитический и графический методы. Параметры биноминального распределения графоаналитическим методом определяются по формулам:

                 (10)            

                         (11)

                                                                                       

                

                                                           (12)

где    - величины расходов воды вероятностью превышения соответственно 5%, 50%, 95%, установленные по сглаженной эмпирической кривой распределения;

- нормированные ординаты биноминальной кривой распределения, соответствующие вычисленному значению коэффициента скошенности  .

Величина коэффициента асимметрии определяется по функциональной зависимости от коэффициента  .

При определении параметров графическим методом используется набор клетчаток вероятностей при фиксированном отношении .

2.9. В случае неоднородности исходных данных гидрометрических наблюдений, когда рассматриваемый ряд состоит из неоднородных гидрологических характеристик, эмпирические и аналитические кривые распределения устанавливаются отдельно для каждой однородной совокупности.

Обобщенная кривая распределения вероятностей превышения независимо от условий формирования членов ряда рассчитывается на основе однородных кривых, установленных по однородным данным одним из двух способов:

а) при наличии наблюдений в каждом году всех однородных элементов режима реки () ежегодная вероятность превышения  % рассматриваемой гидрологической характеристики при любом ее значении определяется по формуле     

,               (13)

где - ежегодные вероятности превышения однородных элементов.

При двух однородных гидрологических характеристиках формула (13) принимает вид     

                                       (14)

Вероятности превышения однородных элементов в формулах (13) и (14) выражаются в долях от единицы;

б) если в каждом году имеется лишь одно значение рассматриваемой гидрологической характеристики, ежегодные вероятности превышения при любом ее значении определяются по формуле     

,                     (15)         

где   , , - числа членов однородных совокупностей.

При двух генетически однородных элементах формула (15) принимает вид     

      .                              (16)

При наличии в ряду наблюдений нулевых значений рассматриваемой гидрологической характеристики (например, минимальные расходы воды) ежегодные вероятности превышения определяются по формуле

             .                                           (17)

Вероятности превышения  , , в формулах (15), (16), (17) выражаются в процентах.

Параметры кривых распределения однородных элементов устанавливаются согласно требованиям пп.2.5, 2.6, 2.8.

2.10. Для наибольшего или наименьшего членов ряда гидрометрических наблюдений следует указывать доверительные интервалы эмпирической ежегодной вероятности превышения, определяемые по обязательному прил.4.

2.11. Параметры кривых распределения гидрологических характеристик при наличии обоснованных сведений о выдающихся величинах речного стока следует определять:

А. При учете одного выдающегося значения гидрологической характеристики, не входящего в непрерывный n-летний ряд данных гидрометрических наблюдений:

а) методом наибольшего правдоподобия в зависимости от статистик и , определяемых по формулам:

              (18)

    (19)

б) методом моментов - по формулам:     

;                        (20)

                                                  .                    (21)

Б. При учете одного выдающегося значения гидрологической характеристики, входящего в -летний ряд данных гидрометрических наблюдений:

а) методом наибольшего правдоподобия в зависимости от статистик   и , определяемых по формулам:

                                                       (22)

      (23)*

____________

* Ошибка оригинала. Следует читать:

    

          

         

б) методом моментов по формулам:

                      (24)     

.                   (25)                   

В формулах (18) - (25): - число лет, в течение которых выдающееся значение гидрологической характеристики не было превышено.

Эмпирическая ежегодная вероятность превышения выдающегося значения гидрологической характеристики определяется по формуле (1) с заменой на .

2.12. Боковая приточность речного стока между смежными створами определяется одним из следующих способов:

а) суммированием расходов воды притоков с учетом времени добегания, впадающих на участке между двумя створами;

б) по разности средних расходов воды в нижнем и верхнем створах участка реки;

в) по методу водного баланса.

Годовой сток воды рек и его внутригодовое распределение

    

2.13. При определении расчетных гидрологических характеристик годового стока воды рек надлежит выполнять требования, изложенные в пп.2.1-2.12.

2.14. Для определения внутригодового распределения стока воды при наличии данных гидрометрических наблюдений за период не менее 15 лет принимаются следующие методы:

распределение стока по данным рек-аналогов;

метод компоновки сезонов.

2.15. Внутригодовое распределение стока следует рассчитывать по водохозяйственным годам, начиная с многоводного сезона. Границы сезонов назначаются едиными для всех лет с округлением до месяца.

2.16. Деление года на периоды и сезоны производится в зависимости от типа режима реки и преобладающего вида использования стока. Продолжительность многоводного периода следует назначать так, чтобы в принятые его границы включалось половодье за все годы. Период года и сезон, в котором естественный сток может лимитировать водопотребление, принимаются 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).

Для рек с весенним половодьем за лимитирующий период принимаются два маловодных сезона: лето - осень и зима. При преобладании водопотребления на сельскохозяйственные нужды за лимитирующий сезон следует принимать лето - осень, а для гидроэнергетики и в целях водоснабжения - зиму.

2.17. Для высокогорных рек с летним половодьем при преимущественно ирригационном использовании стока за лимитирующий период принимается осень - зима и весна, а за лимитирующий сезон - весна.

При проектировании отвода избыточных вод для борьбы с наводнениями или при осушении болот и заболоченности земель за лимитирующий период принимается многоводная часть года (например, весна и лето - осень), а за лимитирующий сезон - самый многоводный сезон (например, весна).

Расчетная вероятность превышения величины стока за год, за лимитирующие период и сезон определяется по кривым распределения ежегодных вероятностей превышения (эмпирическим или аналитическим).

2.18. Внутригодовое распределение стока за конкретный год наблюдений принимается в качестве расчетного, если вероятность превышения стока за этот год и за лимитирующие период и сезон близки между собой и соответствуют заданной по условиям проектирования ежегодной вероятности превышения.

2.19. Внутригодовое распределение стока при расчете по методу компоновки определяется из условий равенства вероятностей превышения стока за год, стока за лимитирующий период и внутри его за лимитирующий сезон.

Величины стока сезона, не входящего в лимитирующий период, определяются по разности между стоком за год и стоком за этот период, а величины стока за нелимитирующий сезон, входящий в лимитирующий период - по разности стока этого периода и сезона.

2.20. При близких значениях коэффициентов вариации и асимметрии речного стока за год и лимитирующие период и сезон расчетное внутригодовое распределение определяется как среднее для всех лет распределение стока воды по месяцам (декадам) в процентах от годового стока воды исследуемой реки.

2.21. При незначительном изменении водопотребления в течение года допускается замена календарного распределения стока воды по сезонам и месяцам кривой продолжительности суточных расходов воды за год.

2.22. При изменении стока воды под влиянием хозяйственной деятельности необходимо привести его к естественному стоку воды реки согласно требованиям п.1.6. По этим данным определяется расчетное внутригодовое распределение стока воды реки и в результаты расчетов вносятся соответствующие изменения.

Максимальный сток воды рек весеннего половодья

и дождевых паводков

    

2.23. Расчетные гидрологические характеристики максимального стока воды рек весеннего половодья и дождевых паводков следует определять согласно требованиям пп.2.1-2.12.

2.24. Для рек с продолжительностью стояния максимальных расходов воды сутки и более расчет производится по среднесуточным значениям, менее суток - по мгновенным расходам воды. В случае прохождения максимального расхода воды между сроками наблюдений, необходимо исследовать соотношения между среднесуточными и мгновенными максимальными расходами воды.

2.25. При невозможности разделения максимальных годовых расходов воды на максимумы дождевых и талых вод допускается построение кривых распределения ежегодных вероятностей превышения максимальных расходов воды независимо от их происхождения.

2.26. Расчетные максимальные расходы воды зарегулированных рек определяются исходя из расчетного максимального расхода воды реки в естественном незарегулированном состоянии с изменением его в результате хозяйственной деятельности в бассейне реки и трансформации проектируемыми или действующими водохранилищами.

На реках с каскадным расположением гидроузлов расчетные максимальные расходы воды следует определять с учетом влияния вышележащих гидроузлов на приток к нижерасположенным и с учетом боковой приточности между гидроузлами.

2.27. К значениям величин расчетных максимальных расходов воды вероятностью превышения 0,01 следует прибавлять гарантийную поправку , определяемую по формуле   

       ,                               (26)

где    - коэффициент, характеризующий гидрологическую изученность рек: для гидрологически изученных рек принимается равным 1,0, а для слабоизученных - 1,5;

- число лет наблюдений с учетом приведения к многолетнему периоду;

- величина, характеризующая случайную среднюю квадратическую ошибку расчетного расхода воды ежегодной вероятности превышения = 0,01%, определяемая по обязательным прил.5 и 6.

Значение величины гарантийной поправки должно приниматься не более 20% значения величины максимального расхода воды . Принимаемый расчетный расход с учетом гарантийной поправки не должен быть меньше, чем наибольший наблюденный расход.

2.28. Гидротехнические сооружения, разрушение которых приводит к катастрофическим последствиям со значительным ущербом, необходимо проверять на пропуск максимального расхода воды вероятностью превышения = 0,01% с учетом гарантийной поправки.

2.29. Для временных водопропускных гидротехнических сооружений расчетные ежегодные вероятности превышения максимальных расходов воды принимаются согласно п.1.3.     

2.30. При пропуске весенних половодий (дождевых паводков) через гидроузлы, образующие каскад, расчетные сбросные расходы воды нижележащих гидроузлов следует определять с учетом влияния вышележащего гидроузла, а также боковой приточности с частных водосбросов между гидроузлами, соответствующей расчетной вероятности превышения для рассматриваемого нижележащего гидроузла. Расчет максимальных расходов воды боковой приточности производится согласно требованиям п.2.12.

Минимальный сток воды рек

2.31. Определение расчетных минимальных расходов воды производится согласно требованиям пп. 2.1-2.12.

При значительных расхождениях  аналитической кривой и фактических данных наблюдений применяются эмпирические кривые распределения вероятностей превышения.

2.32. Расчетные минимальные расходы воды рек определяются для зимнего и летне-осеннего сезонов и включают следующие характеристики: минимальный среднесуточный расход, минимальный среднемесячный расход за календарный месяц, или за 30 дней с наименьшим стоком.

          

Наивысшие уровни воды рек и озер

2.33. Расчетные наивысшие уровни воды рек в створе поста допускается определять (при неоднородности данных) по эмпирической кривой распределения ежегодных вероятностей превышения наивысших срочных уровней воды, относящихся к фазово-однородным условиям режима реки. Эмпирическая ежегодная вероятность превышения наивысших  уровней воды рек определяется согласно требованиям п.2.2. При определении вероятности превышения выдающегося уровня воды необходимо соблюдать требования п.2.11.

2.34. Для рек, на которых наивысшие уровни воды наблюдаются в разные сезоны и обусловлены различными фазами режима (например, снеговыми половодьями, дождевыми паводками и др.), кривые распределения ежегодных вероятностей превышения рассчитываются для обеих групп фазово-однородных уровней воды согласно требованиям п.2.9.

2.35. При наличии на реке ледовых явлений для определения наивысших уровней воды применяются две кривые распределения ежегодных вероятностей превышения: одна - для наблюденных наивысших уровней воды, а вторая - для наивысших уровней воды при свободном состоянии русла, которые определяются по кривой расходов воды .

2.36. Определение наивысших уровней воды при свободном состоянии русла в случае однозначной связи уровней и расходов воды производится с увязкой равнообеспеченных значений наивысших уровней воды, определенных согласно требованиям п.2.34, и расходов воды - пп.2.1-2.12.

2.37. Перенос расчетных наивысших уровней воды с одного пункта в другой при свободном состоянии русла в зависимости от наличия данных гидрометрических наблюдений производится одним из следующих способов:

а) по кривым расходов воды для бесприточных и малоприточных участков;

б) по кривым связи соответственных уровней воды;

в) по уклону или продольному профилю водной поверхности.

2.38. При переносе на соседние створы расчетных наивысших уровней воды на горных участках рек должно учитываться влияние местных искривлений поверхности воды в результате скоростного напора.

Перенос расчетных наивысших уровней воды в пределах участков рек, находящихся в подпоре, производится по кривым подпора.

2.39. Перенос на другие створы расчетных наивысших уровней воды в период ледохода при отсутствии заторов льда на участке реки производится по графикам связи соответственных уровней воды или по кривым расходов воды и расходам воды , определяемым по формуле     

            ,                                              (27)

где   - расход воды расчетной ежегодной вероятности превышения,    

- коэффициент, учитывающий изменение гидравлики потока во время ледохода, принимаемый по данным наблюдений в опорном пункте.

2.40. Перенос расчетных наивысших заторных уровней воды в пределах участков до 3 км на малых и средних реках и до 10 км на больших реках производится по уклону водной поверхности при высоком уровне. На большие расстояния перенос расчетных заторных уровней воды осуществляется при наличии данных о продольном профиле водной поверхности.

Примечание. В тексте СНиПа категории рек (большие, средние, малые) в зависимости от площади водосбора приняты в соответствии с ГОСТ 19179-73.

2.41. Определение расчетных наивысших уровней воды озер следует производить по кривым распределения ежегодных вероятностей превышения уровней воды озер теми же приемами, что и для рек. При назначении расчетных уровней воды озер, полученных по кривым распределения ежегодных вероятностей превышения этих гидрологических характеристик, необходимо учитывать высоту ветрового нагона , определяемую по СНиП 2.06.04-82.

2.42. Перенос наивысших уровней воды озер опорного водомерного поста к другим постам производится по графикам связи уровней воды с учетом волнения и ветрового нагона.     

     

3. Определение расчетных гидрологических характеристик

при недостаточности данных гидрометрических наблюдений

3.1. При недостаточности данных гидрометрических наблюдений приведение параметров кривых распределения ежегодных вероятностей превышения гидрологических характеристик   к многолетнему периоду с применением парной и множественной регрессии осуществляется при соблюдении следующих условий:

                       (28)

где - число лет совместных наблюдений;

- коэффициент корреляции между величинами гидрологических характеристик исследуемой реки и реки-аналога;

- коэффициент регрессии;

- средняя квадратическая ошибка коэффициента регрессии.

 Примечание. Для оценки параметров кривых распределения допускается применение

графических и графоаналитических методов приведения к многолетнему  периоду,  а

также использование метеорологических факторов, период наблюдений  за  которыми

превышает период наблюдений за рассматриваемой гидрологической характеристикой.

3.2. Приведение параметров кривых распределения ежегодных вероятностей превышения рассматриваемой гидрологической характеристики (например, расходов воды ) к многолетнему периоду осуществляется в двух вариантах:

а) средняя многолетняя величина определяется по формуле     

                       (29)*

___________

* Ошибка оригинала. Следует читать:

    

              

 

    

где   , - соответственно для исследуемой реки и реки-аналога средние арифметические величины гидрологической характеристики, вычисленные за период совместных наблюдений   лет;

, - соответственно для исследуемой реки и реки-аналога средние многолетние величины гидрологической характеристики за   лет;

, - соответственно для исследуемой реки и реки-аналога средние квадратические отклонения гидрологической характеристики за совместный период   лет.

Коэффициент вариации определяется по формуле     

,           (30)

где   - среднее квадратическое отклонение гидрологической характеристики за -летний период для реки-аналога;

б) по погодично восстановленным по уравнениям регрессии значениям гидрологической характеристики совместно с данными гидрометрических наблюдений рассчитываются параметры кривых распределения согласно требованиям пп.2.5, 2.6.

Систематическое преуменьшение коэффициента вариации исключается путем дополнительного расчета погодичных величин    по формуле     

              ,                                (31)

где - погодичные величины гидрологических характеристик, рассчитанные по уравнению регрессии.

3.3. Приведение расчетных гидрологических параметров к многолетнему периоду наблюдений осуществляется последовательно по нескольким уравнениям регрессии в порядке убывания парного или множественного коэффициентов корреляции при соблюдении требований п.3.1.

3.4. При наличии нелинейных связей между гидрологическими характеристиками восстанавливать их ежегодные величины необходимо за период гидрометрических наблюдений на реке-аналоге. Параметры распределения определяются по восстановленным значениям стока совместно с данными гидрометрических наблюдений.     

3.5. Расчетные значения отношения коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации принимаются согласно требованиям п.2.7.

     

 

4. Определение расчетных гидрологических характеристик при

отсутствии данных гидрометрических наблюдений

Годовой сток воды рек и его внутригодовое распределение

4.1. При отсутствии данных гидрометрических наблюдений величины среднего многолетнего стока и коэффициента вариации следует определять интерполяцией между значениями, полученными для рек-аналогов по данным наиболее продолжительных рядов гидрометрических наблюдений или приведенными к многолетнему периоду в рассматриваемом районе с учетом влияния местных факторов (наличие карста, выходов подземных од, особенностей геологического строения бассейна, характера почв (грунтов), промерзания и пересыхания рек, различия в средних высотах водосборов и других факторов).     

 Примечания: 1. Величины среднего многолетнего годового стока и коэффициента

вариации  допускается определять   по  современным  картам  этих  параметров,

опубликованным в официальных документах Госкомгидромета в области гидрологии.

    

 2. Коэффициент вариации годового стока следует определять по формуле     

    

                           ,             (32)

 где - параметр, определяемый по данным рек-аналогов, л/с;

    

      - средний многолетний годовой модуль стока, л /(с·);

    

      - площадь водосбора реки до расчетного створа,

    

 3. Расчетное  значение отношения коэффициента асимметрии   к   коэффициенту  

вариации   определяется согласно требованиям п.2.7.

    

4.2. Для неизученной реки границы сезонов и лимитирующего периода, среднее распределение стока по сезонам в долях от годового, соотношения между коэффициентами вариации сезонного и годового стока, распределение стока маловодных сезонов по месяцам для определения группы водности сезона принимаются по данным реки-аналога.

4.3. При отсутствии надежных аналогов внутригодовое распределение рассчитывается о районным схемам или по региональным зависимостям статистических параметров сезонного стока от определяющих факторов (площади водосбора, его средней высоты, характера почв (грунтов), озерности и других факторов).          

          

Максимальный сток воды рек весеннего половодья

4.4. Методы расчета максимальных расходов воды рек весеннего половодья, изложенные в настоящем разделе, следует применять при расчете для водосборов с площадями от элементарно малых (менее 1 ) до 20000 на европейской и до 50000 на азиатской территориях СССР.

4.5. Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья , заданной ежегодной вероятностью превышения  % для равнинных и горных рек следует определять по формуле     

,                (33)

  

где -параметр, характеризующий дружность весеннего половодья, определяемый по данным рек-аналогов обратным

путем по формуле (33);

- расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятностью превышения  %, определяемый в зависимости от коэффициента вариации   и отношения этой величины, а также среднего многолетнего слоя стока , устанавливаемого по рекам-аналогам или интерполяцией;

- коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды, принимаемый по рекомендуемому прил.7;

- коэффициент, учитывающий влияние водохранилищ, прудов и проточных озер;

- коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных бассейнах;

- коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в заболоченных бассейнах;

- дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции,  , принимаемая по рекомендуемому прил.8;

- показатель степени редукции, принимаемый по рекомендуемому прил.8.

В структуру формулы (33) при надлежащем обосновании допускается введение дополнительных параметров, учитывающих естественное и искусственное регулирование стока воды рек.

Определение параметров и коэффициентов формулы (33) приведено в пп.4.5-4.12.

Средний многолетний слой весеннего стока следует определять по данным рек-аналогов или интерполяцией с учетом поправок на влияние местных факторов (площади водосбора, озерности, залесенности, заболоченности и распаханности), отличающихся от зональных.

В степной зоне СССР и в полупустынной зоне Западной Сибири и Казахстана в значения среднего многолетнего слоя весеннего стока, вычисленные по рекам-аналогам или интерполяцией, следует вводить поправочные коэффициенты, принимаемые по рекомендуемому прил.9.

4.6. Для малых равнинных рек площадью водосбора 200 лесостепной, степной, засушливых степей и полупустынной зон средний многолетний слой весеннего стока следует определять по интерполяции с введением поправочных коэффициентов, определяемых по формулам:

а) для лесостепной зоны при средних уклонах водосборов 70+     

                    

                         .                                               (34)            

Для рек со средними уклонами водосборов 70+  значения   принимаются равными единице;

б) для засушливых степей, степной и полупустынной зон

                       .                                               (35)          

4.7. При наличии озер, расположенных в бассейне реки, в величину среднего многолетнего слоя стока весеннего половодья, определенную по интерполяции, следует вводить коэффициент снижения слоя стока весеннего половодья, принимаемый по рекомендуемому прил.10.

4.8. Коэффициент вариации слоя стока весеннего половодья следует определять по рекам-аналогам или интерполяцией.

Для рек с площадями водосборов менее 200  в значения, полученные интерполяцией, следует вводить поправочные коэффициенты согласно данным рекомендуемого прил.11.

Уточнение величины поправочных коэффициентов к допускается производить по региональным зависимостям для равнинных рек и - для горных рек, где - средняя высота водосбора, м.

4.9. Расчетное значение отношения коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации устанавливается в соответствии с требованиями п.2.7.

4.10. Коэффициент , учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле

                ,                                                   (36)

где      - коэффициент, принимаемый в зависимости от величины среднего многолетнего слоя весеннего стока   по рекомендуемому прил.12;

- средневзвешенная озерность, %, определяется по формуле     

           %,                                     (37)

где    - площадь зеркала озера,  ;

- площадь водосбора озера,  .

При наличии в бассейне озер, расположенных вне главного русла и основных притоков, величину коэффициента следует принимать для :

менее 2% - 1;  более 2% - 0,8.

Коэффициент  , учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных водохранилищами, определяется с учетом проектных материалов и эксплуатационных данных.

Влияние прудов, регулирующих меженный сток, при расчете максимальных расходов воды вероятностью превышения менее 5% не учитывается, а при 5% допускается уменьшение расчетной величины расхода воды до 10%.

4.11. Коэффициент , учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных бассейнах, определяется по формуле

        ,                                                  (38)

где     - коэффициент редукции, принимаемый по рекомендуемому прил.13;

 - параметр, принимаемый по рекомендуемому прил.13;

- залесенность водосбора, %.

При залесенности менее 3% или при проточной озерности более 20% коэффициент принимается равным единице.

4.12. Коэффициент , учитывающий снижение максимального расхода воды заболоченных бассейнов, определяется по формуле

                    ,                               (39)

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.