А.14 Расчет максимального заторного уровня воды

Необходимо произвести расчет максимального заторного уровня воды 1 %-ной вероятности превышения для р. Холодной - с. Новое (многолетние гидрометрические наблюдения не производились).

Исходные данные: в ходе полевых исследований установлено, что заторы льда образуются в хвосте сохраняющихся до весны зажоров; наибольший расход весеннего половодья 1 %-ной вероятности превышения, рассчитанный по формулам раздела 7 при отсутствии данных наблюдений, равен 1800 м³/с. На ближайших реках-аналогах отношение Q _з,1% к Q _1% составляет 0,65. Координаты кривых Q = f (H), B = f (H), h = f (H), и I = f (H), определенные путем промеров глубин, нивелирования береговых склонов и продольного уклона водной поверхности с последующим расчетом по формуле Шези, приведены ниже:

H, см... 500 600 700 800 900

Q,м³/с... 114 399 788 1180 1800

В, м... 144 160 176 192 208

h, м... 2,8 3,4 4,0 4,7 5,3

I, %... 0,00001 0,00005 0,00013 0,00024 0,00034.

По данным реки-аналога вычисляют значение затороформирующего расхода:

Q _з,1% = 0,65 × 1800 = 1170 м³/с.

Значению Q _з,1% = 1170 м³/с соответствуют следующие значения уровня, ширины реки, глубины и уклона водной поверхности:

H_{Q з} = 800 см,

В_{Q з}= 192 м,

h_{Q з}=4,7 м,

I_{Q з} = 0,00024.

Заторный максимум уровня воды H _з,р% рассчитывают по формуле (6.51) при D В / В_{Q з} = 0:

H _з,р% = (μ -1) h_{Q з,р%} + H_{Q з,р%} = (22,2 × 0,00024^0,3 - 1) × 470 + 800 = 1186 см,

где μ принимают по таблице 7.5.

Рассчитанному значению уровня соответствует ширина реки, равная 265 м. Тогда при D В / В_{Q з} = 0,38 получим уточненное значение H _з,р%, т.е.

H _з,р% = (15,2 × 0,00024^0,3 - 1) × 470 + 800 = 916 см.

Далее расчет ведут методом последовательного приближения до тех пор, пока точка с координатами заданного В и вычисленного H _з,р% не попадет на кривую B = f (H), что имеет место в рассматриваемом случае при B = 230 м и D В / В_{Q з} = 0,20:

H _з,р% = (18,2 × 0, 00024^0,3 - 1) × 470 + 800 = 1031 см.