Определение расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений

Определение расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений достаточной продолжительности осуществляется путем применения аналитических функций распределения ежегодных вероятностей превышения.

Нормой гидрологических величин называется среднее арифметическое значение характеристик гидрологического режима за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меняется.

Ряд наблюдений должен быть однородным, репрезентативным и достаточным.

Однородность ряда может быть нарушена строительством плотины на реке, больших мелиоративных систем, порубкой леса сразу на большой площади водосбора и т.д., она проверяется с помощью критериев однородности.

Репрезентативность или представительность ряда выявляется построением сокращенной интегральной кривой, с помощью которой из многолетнего ряда наблюдений исключаются неполные циклы водности. Цикл – это сочетание многоводных, маловодных и средних по водности лет. Включение в расчетный период одной многоводной фазы дает преувеличение, только маловодной – преуменьшение нормы стока. Год является многоводным, если значение среднего расхода больше нормы стока. Маловодным, если значение среднегодового расхода меньше нормы.

Способы проверки однородности и репрезентативности рядов рассматриваются в специальной литературе.

Продолжительность периода наблюдений считается достаточной, если рассматриваемый период репрезентативен (представителен), а величина относительной средней квадратической ошибки расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10 %.

При наличии длительных (50-80 лет) наблюдений и неизменных физико-географических и хозяйственных условий, а также, если период наблюдений включает не менее двух полных циклов колебаний водности реки, величина среднего многолетнего стока вычисляется по формуле

где - средний годовой сток за -й год;

- число лет наблюдений (в учебных целях для уменьшения объемов расчетов, период наблюдений может быть сокращен до 10 лет).

Расход воды – это объем воды, протекающей через живое сечение потока в единицу времени.

Полученную норму в виде среднего многолетнего расхода воды необходимо выразить через другие характеристики стока: модуль, слой, объем и коэффициент стока.

Модуль стока – количество воды, стекающее с единицы площади водосбора в единицу времени.

Средний многолетний модуль стока вычисляют по соотношению

где - площадь водосбора, км.

Объем стока – объем воды, стекающей с водосбора за какой-либо интервал времени.

Средний многолетний объем стока за год определяется по выражению

где - число секунд в году, равное приблизительно 31, 54. 10с.

Слой стока – количество воды, стекающее с водосбора за какой-либо интервал времени, равное толщине слоя, равномерно распределенного по площади этого водосбора. Слой стока выражается в мм.

Средний многолетний слой стока вычисляют по зависимости

, мм /год.