3.4. Расходы воды в годы различной водности

При водохозяйственном использовании реки необходимо иметь данные о величинах годового стока в маловодные и многоводные годы различной обеспеченности, т. е. необходимо знать возможные колебания годового стока на весь период службы гидротехнических сооружений.

Обеспеченность годового стока - это число лет, выраженное в процентах от общего числа лет наблюдений, когда годовой сток будет равен или больше данного. Расчётная обеспеченность назначается, исходя из соображений бесперебойной работы сооружений.

Годовой сток различной обеспеченности определяется по кривым обеспеченности.

1. Эмпирическая кривая обеспеченности

При наличии данных наблюдений можно построить эмпирическую кривую обеспеченности, по которой затем определить расходы воды заданной обеспеченности. Эмпирическая кривая обеспеченности строится по расчётным значениям обеспеченности p, вычисленных по следующей формуле для каждого члена ряда величин годового стока:

p = [ (m – 0,3) / ( n + 0,4 ) ] 100% ,

где m - порядковый номер члена гидрологического ряда, n - количество лет.

Рассчитанные значения эмпирической обеспеченности приводятся в табл. 3.1 (графа 8).

Эмпирическая кривая обеспеченности строится на специальной клетчатке вероятностей (приложение 4). По вертикальной оси откладываем модульные коэффициенты К_i, а по горизонтальной - обеспеченность p, %. Эти данные берутся из таблицы 3.1. Кривая, проведённая по опытным точкам, является эмпирической кривой обеспеченности.

2. Теоретическая кривая обеспеченности.

Экстраполяция эмпирической кривой обеспеченности может быть произведена с помощью теоретической кривой обеспеченности. Статистическими параметрами теоретической кривой обеспеченности являются:

• норма годового стока Q₀, м³/с;

• коэффициент вариации (изменчивости) С_v;

• коэффициент асимметрии С_s.

С помощью рассчитанных статистических параметров определяем в [1,2] ординаты теоретической кривой обеспеченности. Расчёты заносим в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Ординаты теоретической кривой обеспеченности

Р, %
КР%

Соответствие эмпирических точек теоретической кривой обеспеченности позволяет использовать её для определения модульных коэффициентов в годы различной обеспеченности.

Обычно расходы воды определяют в следующие по водности годы:

• очень многоводный год Р = 1%,

• многоводный год Р = 5%,

• средний по водности год Р = 50%,

• маловодный год Р = 75%,

• очень маловодный год Р = 95%.

Для вычисления расходов воды расчётной обеспеченности используется выражение:

Q_р% = K_р% · Q₀ .

Полученные значения среднегодовых расходов воды в годы различной водности заносим в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Водные ресурсы р. ___________________________

Водность года, р %	1%	5%	50%	75%	95%
Kр%
Qр%, м^3/с
Wр%, млн.м^3

Объёмы годового стока в годы различной обеспеченности рассчитываются по формуле из главы 3.2.