Расчет максимального стока на примере р. Алей, с. Староалейское

Максимальным расчетным расходом называют расход, на пропуск которого рассчитывают водопропускные и водосбросные отверстия гидротехнических сооружений, мостовые отверстия и т. д. Занижение максимального расчетного расхода приводит к переполнению водохранилищ и разрушению сооружений, что влечет за собой значительный материальный ущерб. Завышение расчетного максимального расхода удорожает стоимость сооружения, что снижает его экономическую эффективность.

Расчетная вероятность превышения (обеспеченность) максимальных расчетных расходов устанавливается нормативными документами, которые определяют ее в зависимости от рода сооружения, класса капитальности и условий эксплуатации.

Установление Q _max – одна из основных задач при проектировании гидротехнических сооружений. Все постоянные сооружения разбиты по капитальности на четыре класса; I, II, III и IV; для них принимаются соответственно обеспеченности 0,01, 0,1, 0,5 и 1,0 %.

Порядок выполнения расчета:

Значения максимального стока (последняя колонка) выбирается из таблицы исходных данных (Приложение 1). Расчет параметров (C_v и C_s) выполняем методом моментов или методом набольшего правдоподобия.

Таблица 5

Расчет параметров максимального стока

№ п/п	Год	Q _max	К	К-1	(К-1)²	(К-1)³	lg K	K lg K
		210,00	0,97	-0,03	0,001	0,0000	-0,0124	-0,0120
		245,00	1,13	0,13	0,018	0,0022	0,0546	0,0619
		181,00	0,84	-0,16	0,026	-0,0041	-0,0769	-0,0644
		52,10	0,24	-0,76	0,576	-0,4390	-0,6178	-0,1490
		285,00	1,32	0,32	0,102	0,0328	0,1202	0,1586
		212,00	0,98	-0,02	0,000	0,0000	-0,0083	-0,0081
		550,00	2,55	1,55	2,391	3,7239	0,4057	1,0328
		135,00	0,63	-0,38	0,141	-0,0549	-0,2043	-0,1276
		278,00	1,29	0,29	0,082	0,0244	0,1094	0,1408
		337,00	1,56	0,56	0,314	0,1756	0,1930	0,3010
		168,00	0,78	-0,22	0,049	-0,0106	-0,1093	-0,0850
		228,00	1,06	0,06	0,003	0,0002	0,0233	0,0246
		258,00	1,19	0,19	0,038	0,0069	0,0770	0,0919
		250,00	1,16	0,16	0,025	0,0041	0,0633	0,0733
		197,00	0,90	-0,10	0,010	-0,0010	-0,0401	-0,0366
		117,00	0,54	-0,46	0,210	-0,0973	-0,2664	-0,1443
		268,00	1,24	0,24	0,058	0,0138	0,0935	0,1160
		336,00	1,56	0,56	0,309	0,1756	0,1917	0,2981
		160,00	0,74	-0,26	0,067	-0,0176	-0,1305	-0,0966
		191,00	0,88	-0,12	0,013	-0,0017	-0,0536	-0,0474
		219,00	1,01	0,01	0,000	0,0000	0,0058	0,0059
		166,00	0,77	-0,23	0,054	-0,0122	-0,1145	-0,0880
		134,00	0,62	-0,38	0,144	-0,0549	-0,2075	-0,1287
		106,00	0,49	-0,51	0,259	-0,1327	-0,3093	-0,1517
		119,00	0,55	-0,45	0,202	-0,0911	-0,2591	-0,1427
сумма		5402,10	25,00	0,00	5,092	3,2424	-1,0723	1,0228

Q_{max ср} = м³/с.

· Метод моментов

Коэффициенты вариации и ассиметрии находим по формулам (10а) и (11а).

=

.

Соотношение C_s / C_v ≈ 3,2 т.е. и C_s = 3 C_v_.

· Метод наибольшего правдоподобия

Находим значения параметров:

,

.

По номограммам (Приложение 2) определяем значение коэффициентов C_v и C_s C_v = 0,45; C_s = 3 C_v = 1,35.

Определим среднеквадратическую ошибку нахождения С_v и C_s:

Расчетными принимаем значения, полученные методом наибольшего правдоподобия: C_v = 0,45; C_s = 3 C_v.

По таблице (Приложение 4) определяем значение модульного коэффициента максимального стока обеспеченностью 1%.

К_1% = 2,51.

Находим значение максимального стока

Q_1% = К_1% Q_max _ср = 216 · 2,51 = 541 м³/с.

Вывод: таким образом, максимальный расчетный расход, на пропуск которого будут рассчитаны водопропускные и водосбросные отверстия гидротехнического сооружения составляет 541 м³/с.

1.5. Расчет внутригодового распределения стока с расчетной вероятностью превышения 80%

При проектировании водохранилищ важное значение имеет установление закономерности и количественная оценка распределения стока внутри года.

При наличии гидрометрических наблюдений (не менее 20 лет) расчетное распределение стока с расчетной вероятностью превышения Р =80% в году может быть определено методом компоновки или по методу реального года.