- •1 Гидрология. Задачи и значение гидрологии.
- •2 Реки и речные системы. Элементы речного русла.
- •3 Колебание годового стока воды и их оценка.
- •5 Измерение уровней воды. Типы водомерных постов. Обработка наблюдений за уровнями воды.
- •7 Построение эмпирических и теоретических кривых обеспеченности.
- •8 Измерение глубины и ширины реки. Построение плана участка реки.
- •11 Измерение скорости течения поверхностными поплавками.
- •12 Измерение скорости течения. Конструкция гидрометрической вертушки.
- •13 Определение расхода воды.
- •14 Значение и роль водного транспорта леса.
- •15 Виды и структура водного транспорта леса.
- •16 Транспортно-технологические схемы водного транспорта леса.
- •24 Элементы формировочного такелажа плотов.
- •17 Типы сплоточных единиц. Требования к пучкам. Транспортные качества пучков. Расчет пучков.
- •21 Транспортные качества плотов. Объем, полнодревесность, и масса плота.
- •25 Опоры лесосплавных сооружений. Конструкция. Выбор.
- •29 Лесосплавные наплавные сооружения. Боны. Конструкция. Назначение.
- •20 Речные хлыстовые плоты без оплотника
- •4. Режим уровней воды
- •9 Поперечный профиль русла
7 Построение эмпирических и теоретических кривых обеспеченности.
При проектировании различных гидротехнических и водохозяйственных сооружений на лесосплавных реках за расчетные принимают годы с определенной обеспеченностью гидрологических характеристик, которые гарантируют надежность и безаварийность работы сооружений. Выбор расчетного процента обеспеченности гидрологических характеристик обусловлен Инструкцией по проектированию лесосплавных предприятий. В гидрологии применяются два способа построения кривых обеспеченности: эмпирический и теоретический. Способ построения кривых обеспеченности выбирается в зависимости от количества наблюдений за стоком по данной реке. Надежную эмпирическую кривую обеспеченности можно построить только в том случае, когда число лет наблюдений за изменением гидрологических характеристик не менее 30... 40. Обеспеченность членов гидрологического ряда при расчетах годового, сезонного и минимального стоков определяется по формуле
р=100(т—0,3)/(п + 0,4), (23)
где п — число членов убывающего ряда; т — порядковый номер члена ряда. При расчете максимальных расходов обеспеченность определяется по формуле
p = 100m/(n+l). (24)
Порядок построения эмпирической кривой обеспеченности следующий:
все члены гидрологического ряда выписывают в убывающем по абсолютной величине порядке, т. е. строится убывающий ряд; каждому члену убывающего ряда присваивают порядковый номер начиная с единицы; обеспеченность каждого члена убывающего ряда определяют по формуле (23) или (24). Вычислив таким образом обеспеченность каждого члена ряда и зная его величину, можно построить кривую обеспеченности.
Эмпирические кривые обеспеченности имеют следующие недостатки. Во-первых, каким бы длинным не был. период наблюдений, все равно нет полной уверенности в том, что за его пределами не будет еще больших или еще меньших значений стока. Во-вторых, так как экстраполировать эмпирическую кривую в области малой обеспеченности ненадежно, то для получения таких расчетных обеспеченностей, как 1... 2 %, число лет наблюдений должно составлять не менее 50... 80, что не всегда возможно. Поэтому при недостаточном сроке наблюдений за гидрологическим режимом прибегают к построению теоретических кривых обеспеченности.
Построение теоретической кривой обеспеченности. Теоретическая кривая обеспеченности строится в тех случаях, когда число лет наблюдений за изменением гидрологических характеристик менее 30 или они вообще отсутствуют.
Установлено, что распределение случайных гидрологических величин лучше всего подчиняется уравнению кривой Пирсона IIIтипа. В результате интегрирования уравнения кривой распределения Пирсона получены таблицы, позволяющие построить кривую обеспеченности, если известны ее параметры: среднее арифметическое значение членов ряда; коэффициент вариации; коэффициент асимметрии.
Коэффициентвариациихарактеризует изменчивость стока, т. е. степень отклонения членов ряда от среднего значения в этом ряду. Величина его зависит от климатических условий и естественной зарегулированности реки и определяется характером водосборной площади.
При наличии данных наблюдений за стоком не менее 10 лет коэффициент вариации годового стока определяется по формуле
(26)
где— модульный коэффициент годового стока, вычисляемый для каждого члена ряда по формуле (17),n— число членов ряда.
Величина коэффициента вариации меняется у рек СССР от 0,05 до 1,5. На лесосплавных реках=0,15... 0,4.
Коэффициентасимметриихарактеризует несимметричность ряда рассматриваемой случайной величины относительно ее среднего значения. Чем меньше част членов ряда превышает величину нормы стока, тем больше будет величина коэффициента асимметрии. Поэтому для практических расчетов при меньшем количестве членов ряда принимается приближенная зависимость.
(32)
Д