Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки

При расчете по методу компоновки внутригодовое рас­пределение стока принимается из условия равенства вероят­ности превышения стока за год, стока за лимитирующий пе­риод и внутри его за лимитирующий сезон. Поэтому необ­ходимо определить расходы заданной проектом обеспечен­ности (Р= 80%) для года, лимитирующих пери­ода и сезона. Следовательно, для этих периодов требуется рассчитать пара­метры кривых обеспеченности (Qo, Cv и Cs).

Расчет делится на две части:

а) межсезонное распределение, имеющее наиболее важ­ное значение;

б) внутрисезонное распределение (по месяцам и декадам), устанавливаемое с некоторой схематизацией.

· Межсезонное распределение. Год делится на два пе­риода: многоводный и маловодный (межень). Многоводный период — весна, а маловодный (лимитирующий) период, включает в себя 2 сезона - лето-осень и зима.

Расчет выполняется по гидрологическим годам, т. е. по годам, начинающимся с многоводного сезона, в каждом пос­леднем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за три месяца (I, II, III) предыдущего года. Сроки сезо­нов назначаются едиными для всех лет наблюдений с ок­руглением их до целого месяца.

Параметры аналитической кривой обеспеченности определяются методом моментов.

В нашем случае продолжительность сезона можно принять следующей: весна — апрель, май, июнь; лето-осень — июль, август, сентябрь, октябрь; зима — ноябрь, декабрь и ян­варь, февраль, март следующего года.

Величина стока за отдельные сезоны и периоды опре­деляется суммой среднемесячных расходов (табл. 7).

Расчетный годовой сток определяем по формуле:

Q_р.г. = 12 К'_{80% р.г} Q_o = 12·19,15·0,7 = 160,8 м³/с.

Сток за сезон лето-осень и лимитирующий период определяем по формуле:

Q_л.-о. = К'' _л.-о. = 31,4·0,66 = 20,7 м³/с,

Q_меж. = К''' _меж = 59,4·0,7 = 41,5 м³/с.

где К', К", К'" – ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения Р_%= 80%, определенные по таблице (Приложение 2) соответственно для C_v годового стока (0,31); C_v меженного стока (0,36) и C_v для периода лето-осень (0,43).

К'80% р.г. = 0,70;

К"80% л.-о. = 0,66;

К'"80% меж = 0,70.

Внутригодовое распределение стока методом компоновки (межсезонное распределение) Таблица 7

№ п/п	годы	Расходы за лимитирующий сезон лето - осень	∑ сток л. - осень	К	К-1	(К-1)2	(К-1)3	Расходы за сезон весна	∑ вес. сток	Расходы за сезон зима	∑ зим. сток	∑ сток за лимит период	К	К-1	(К-1)2	(К-1)3	∑ сток в убывающем порядке	Р = m/n+ 1∙ 100%
VII	VIII	IX	X	IV	V	VI	XI	XII	I	II	III	зима	весна	л.- о.
	60/61	28,6	24,7	11,1	10,5	74,9	2,39	1,39	1,919	2,66	53,5		60,2		16,8	6,92	6,03	5,74	7,44	42,9	117,8	1,98	0,98	0,969	0,954	50,8		74,9
	61/62	16,5	11,9	7,93	11,6	47,9	1,53	0,53	0,277	0,15		57,5	18,1		12,2	11,5	8,51	5,74	8,84	46,8	94,7	1,6	0,6	0,354	0,211	46,8		50,4
	62/63	7,27	5,71	5,03	7,61	25,6	0,82	-0,18	0,034	-0,01	96,3	58,5	14,2		5,82	4,18	4,58	4,5		34,1	59,7	1,01	0,01			43,1		47,9
	63/64	3,68	3,36	3,69	11,6	22,3	0,71	-0,29	0,083	-0,02	31,8	27,5	11,1	70,4		6,43	3,25	2,6	3,96	32,2	54,6	0,92	-0,08	0,007	-0,001	42,9		47,1
	64/65	5,4	4,17	3,89	5,18	18,6	0,59	-0,41	0,165	-0,07		88,5	12,5		4,78	3,2	3,37	3,03	3,71	18,1	36,7	0,62	-0,38	0,145	-0,055	35,3		43,2
	65/66	5,2	5,96	6,27	8,7	26,1	0,83	-0,17	0,028		64,8	61,5	9,76		10,4	7,2	4,75	4,26	4,26	30,9		0,96	-0,04	0,002		34,1		42,2
	66/67	18,5	11,6	7,77	9,22	47,1	1,5	0,5	0,25	0,12			40,9		9,69	5,98	4,53	5,16	8,17	33,5	80,6	1,36	0,36	0,128	0,046	33,5		37,9
	67/68	6,13	8,63	6,28	11,5	32,5	1,04	0,04	0,001		69,6		6,7		6,63	2,77	2,73	2,7		50,8	83,4	1,4	0,4	0,163	0,066	32,2		33,4
	68/96	3,97	2,94	3,7	4,67	15,3	0,49	-0,51	0,264	-0,14			6,1		3,84	1,66	2,42	1,79	2,31		27,3	0,46	-0,54	0,292	-0,158	31,7		32,5
	69/70	5,65	5,79	5,86	20,6	37,9	1,21	0,21	0,043	0,01	98,6		21,8		16,9	5,8	4,4	4,72	11,3	43,1		1,36	0,36	0,133	0,048	30,9		30,5
	70/71	6,53	6,1	9,57	8,26	30,5	0,97	-0,03	0,001		84,2	44,5	12,4		7,46	4,57	2,38	3,46		22,9	53,3	0,9	-0,1	0,01	-0,001	30,1
	71/72	7,71	5,32	4,23	4,01	21,3	0,68	-0,32	0,104	-0,03		89,7	17,9		5,16	3,61	2,06	2,26	2,66	15,8		0,62	-0,38	0,142	-0,053	27,1		27,6
	72/73	15,7	6,78	5,33	5,56	33,4	1,06	0,06	0,004		69,5		18,4		6,4	4,39	3,97	3,21	6,3	24,3	57,6	0,97	-0,03	0,001		25,9		27,4
	73/74	14,9	10,8	7,5	9,02	42,2	1,34	0,34	0,119	0,04		97,8	23,6		9,83	6,71	4,79	4,09	4,69	30,1	72,3	1,22	0,22	0,048	0,01	24,3		25,6
	74/75	4,95	3,98	4,6	5,75	19,3	0,61	-0,39	0,149	-0,06		30,4	8,67		3,58	2,42	2,64	3,36	4,79	16,8	36,1	0,61	-0,39	0,154	-0,06	23,4
	75/76	6,89	5,18	6,45	8,88	27,4	0,87	-0,13	0,016		59,8	77,5	20,5		5,7	3,61	3,5	2,86	2,73	18,4	45,8	0,77	-0,23	0,052	-0,012	22,9
	76/77	11,4	7,72	7,27	16,8	43,2	1,38	0,38	0,141	0,05	89,5	72,7	9,93		11,5	5,86	4,52	4,33	5,48	31,7	74,9	1,26	0,26	0,068	0,018	22,7		23,6
	77/78	7,36	7,14	6,74	7,76		0,92	-0,08	0,006			51,2	10,7			2,82	3,78	3,25	5,22	22,1	51,1	0,86	-0,14	0,02	-0,003	22,1		23,1
	78/79	7,4	6,24	4,55	5,39	23,6	0,75	-0,25	0,062	-0,02	86,9	29,4	28,8		4,83	4,45	4,12	3,88	4,29	21,6	45,2	0,76	-0,24	0,057	-0,014	21,6		22,3
	79/80	17,2	7,99	7,94	17,3	50,4	1,61	0,61	0,367	0,22	58,6		27,7		13,5	7,96	5,22	3,81	4,77	35,3	85,7	1,44	0,44	0,196	0,087	18,4		21,3
	80/81	8,97	6,99	5,34	6,27	27,6	0,88	-0,12	0,015			25,8	13,7		12,2	5,93	3,65	3,09	1,05	25,9	53,5	0,9	-0,1	0,01	-0,001	18,1
	81/82	6,98	5,44	5,08	7,51		0,8	-0,2	0,041	-0,01	69,2		8,45		4,48	3,32	2,97	2,95	3,82	17,5	42,6	0,72	-0,28	0,08	-0,023	17,5		19,5
	82/83	4,81	4,11	3,86	6,69	19,5	0,62	-0,38	0,144	-0,05	72,5	34,2	8,97		7,28	4,47	3,94	4,38	7,02	27,1	46, 6	0,78	-0,22	0,047	-0,01	16,8		19,3
	83/84	6,26	4,46	4,28	4,95		0,64	-0,36	0,133	-0,05	44,9	59,9	17,1		9,34	5,13	3,33	1,44	4,17	23,4	43,4	0,73	-0,27	0,073	-0,02	15,8	94,6	18,6
	84/60	5,95	5,9	3,77	8,42		0,77	-0,23	0,055	-0,01	40,2	44,6	9,84	94,6	7,49	4,92	2,96	3,58	3,72	22,7	46,7	0,79	-0,21	0,046	-0,01		70,4	15,3
∑						784,6			4,4	2,8														3,2	1,02

 

Расчетный сток для лимитирующего сезона лето-осень:

= м³/с,

C_v = 0,43; Cs =1,57 ≈ 3,5 C_v..

для лимитирующего периода:

м³/с,

C_v = 0,36 C_s = 0,98 ≈ 2,5 C_v..

 

Расчетный сток за нелимитирующий период за весну определяется по разности:

Q_вес. = Q_р.г. – Q_меж. = 160,8 – 41,5 = 119,3м³/с.

а за нелимитирующий сезон (зима):

Q_зим. = Q_меж. – Q_л.-о. = 41,5 – 20,7 = 20,8 м³/с.

· Внутрисезонное распределение – принимается осредненным по каждой из трех групп водности (многоводная – с обеспеченностью Р < 33%, средняя по водности 33< Р <66% и маловодная Р >66%). Для выделения лет, входящих в отдельные группы водностинеобходимо суммарные расходы за сезоны расположить по убыванию и подсчитать их фактическую обеспеченность. Т.к. расчетная обеспеченность (Р = 80%) соответствует маловодной группе, дальнейший расчет производим для лет, входящих в маловодную группу. Для этого в графу «Суммарный сток» (табл. 8) выписываем расходы по сезонам, соответствующие обеспеченности Р >66%, а в графу «Годы» – записать годы, соответствующие этим расходам.

Среднемесячные расходы внутри сезона расположить в убывающем порядке с указанием календарных месяцев, к которым они относятся. Таким образом, первым окажется расход за наиболее многоводный месяц, последним – за маловодный месяц.

Для всех лет произвести суммирование расходов отдельно за сезон и каждый месяц. Принимая сумму расходов за сезон за 100%, определить % каждого месяца, входящего в сезон, а в графу «Месяц» записать наименование того месяца, который повторяется наиболее часто. Каждый месяц входящий в сезон, должен иметь свой процент от сезона.

Таблица 8

Вычисление внутрисезонного распределения стока р. Алей с. Староалейское

№	Годы	∑ сток	Р%	Среднемесячные расходы по убыванию
месяц	Q	месяц	Q	месяц	Q	месяц	Q	месяц	Q
За весенний сезон
	1983/84	121,9			59,9		44,9		17,1
	1982/83	115,7			72,5		34,2		8,97
	1980/81	112,5					25,8		13,7
	1981/82	102,7			69,2				8,45
	1967/68	100,3			69,6				6,7
	1984/85	94,6			44,6		40,2		9,84
	1963/64	70,4			31,8		27,5		11,1
∑		718,1							75,9
%			%		58,6		30,9		10,6
Летне- осенний сезон
	1963/64	22,3			11,6		3,69		3,68		3,36
	1971/72	21,3			7,71		5,32		4,23		4,01
	1983/84				6,2		4,95		4,46		4,28
	1982/83	19,5			6,69		4,81		4,11		3,86
	1974/75	19,3			5,75		4,95		4,6		3,98
	1964/65	18,6			5,4		5,18		4,17		3,89
	1968/69	15,3			4,67		3,97		3,7		2,94
∑		136,3			48,1		32,9		28,9		26,3
%			%		35,3		24,1		21,2		19,3
	зимний сезон
	1978/79	21,6			4,83		4,45		4,29		4,12		3,88
	1975/76	18,4			5,70		3,61		3,50		2,86		2,73
	1964/65	18,1			4,78		3,71		3,37		3,20		3,03
	1981/82	17,5			4,48		3,82		3,32		2,97		2,95
	1974/75	16,8			4,79		3,58		3,36		2,64		2,42
	1971/72	15,8			5,16		3,61		2,66		2,26		2,06
	1968/69	12,0			3,84		2,42		2,31		1,79		1,66
∑		120,2			33,6		25,2		22,8		19,8		18,7
%		100,0	%		27,9		21,0		19,0		16,5		15,6

Затем, умножая расчетный расход за сезон, определенный в части межсезонного распределения стока, на процентную долю каждого месяца А% (табл.8) вычисляется расчетный расход каждого месяца.

Например: м³/с.

Далее все расчеты сводятся в таблицу 9:

Таблица 9

Распределение годового стока

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	год
Q80% м3/с	3,43	3,24	3,95	69,9	36,9	12,6	4,99	4,43	4,00	7,31	5,80	3,47	13,4
n, млн.с	2,68	2,43	2,68	2,59	2,68	2,59	2,68	2,68	2,59	2,68	2,59	2,68
W80%, млн.м3	9,2	7,9	10,6		98,8	32,8	13,4	11,9	10,3	19,6	15,0	11,7	422,2

Для окончательного расчета принимается то распределения годового стока, где годовой сток Р = 80% (W_80%) имеет меньшее значение (в нашем случае это распределение стока методом компоновки).

РЕГУЛИРОВАНИЕ СТОКА