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 (Cv и Cs) 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 | |||||||
Qmax ср = 
м3/с.
· Метод моментов
Коэффициенты вариации и ассиметрии находим по формулам (10а) и (11а).
= 
.
Соотношение Cs / Cv ≈ 3,2 т.е. и Cs = 3 Cv.
,
%
· Метод наибольшего правдоподобия
Находим значения параметров:
,
.
По номограммам (Приложение 2) определяем значение коэффициентов Cv и Cs Cv = 0,45; Cs = 3 Cv = 1,35.
Определим среднеквадратическую ошибку нахождения Сv и Cs: 
Расчетными принимаем значения, полученные методом наибольшего правдоподобия: Cv = 0,45; Cs = 3 Cv.
По таблице (Приложение 4) определяем значение модульного коэффициента максимального стока обеспеченностью 1%.
К1% = 2,51.
Находим значение максимального стока
Q1% = К1% Qmax 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.
