Формула Г.А. Алексеева

Для вычисления модуля максимального весеннего (талых вод) стока он разработал следующую формулу:

(1) g_p= , где:

g_p- модуль максимального стока заданной обеспеченности P% в м³/сек с 1 км²;

Q_p - максимальный расход воды этой же обеспеченности в м³/сек;

F - площадь бассейна реки в км²;

g_o - максимальная среднесуточная интенсивность водоотдачи (стока) заданной обеспеченности в м³/сек с 1 км² (т.е. модуль стока);

r - коэффициент зарегулированности (снижения) максимального расхода воды озерами, прудами;

h_p - суммарный слой водоотдачи, т.е. слой стока за паводок заданной обеспеченности в миллиметрах;

L - длина главного водотока от истока (водораздела) до расчетного створа в км;

v - средняя скорость добегания стока по главному водотоку в м/сек.

Слой весеннего стока h_p заданной обеспеченности определяется

1. По карте среднего слоя весеннего стока (Рис.127), коэффициент вариации и коэффициент асимметрии С_s=2C_v;

2. По кривым обеспеченности слоя весеннего стока реки - аналога;

3. По максимальным весенним расходам заданной обеспеченности реки - аналога.

Коэффициент вариации слоя весеннего стока вычисляется по формуле:

, где

F - площадь бассейна в км²;

h_o - средний слой весеннего стока в мм.;

Если имеются сведения о максимальном стоке по реке-аналогу, что в рассматриваемом створе вычисляется по формуле:

(2) , где A= В этой зависимости , и - величины для реки-аналога. Определение коэффициента вариации может быть произведено также по номограмме, построенной Г.А. Алексеевым по формуле (2) рис.155. Рис.127. Средний многолетний слой весеннего поверхностного стока в лесостепных и степных районах Европейской территории СССР (в миллиметрах) Максимальная среднесуточная интенсивность стока заданной обеспеченности вычисляется по формуле: , где hp – слой весеннего стока заданной обеспеченности в мм; fл и fб – относительные величины залесенности и заболоченности (в долях от площади бассейна); V – климатический коэффициент равный для территории СССР 0,003 (при размерности модулей максимального стока в м3/сек с 1 км2); A и - коэффициенты, принимаемые равными для хвойных лесов и моховых болот 2.0, для смешанных лесов и переходных болот 1,5, а для лиственного леса и низинных болот 1,0. Коэффициент зарегулированности (снижение максимальных расходов за счет аккумуляции в прудах и озерах) равен , где - площадь зеркала прудов, озер в долях от площади бассейна. После преобразований и подставления всех коэффициентов в формулу (1) получаем окончательно выражение: ,где - коэффициент, снижающий Qmax за счет аккумуляции воды в водоемах, где - расход грунтового питания; где - время добегания воды в сутках. Дальнейшие расчеты ведутся методом приближения. Требуют специальной подготовки и фундаментальных знаний. 4.Формула для определения максимальных расходов смешанного стока. Q = м3/сек; W = тыс.м3; Где - расход снегового стока, - расход ливневого стока в весенний период в м3/сек, - объем снегового стока, - объем ливневого стока в весенний период. Дальнейшие расчеты выполняются индивидуально для каждого региона, используя карты, номограммы и таблицы рассчитанных коэффициентов. 1.4 Нормирование расчетных значений наибольших расходов воды Степень риска разрушения или нарушения нормальной работы сооружений зависит от значения величины расчетной обеспеченности наибольшего расхода воды. Для предотвращения бедствий вводится Гарантийная поправка к расчетным максимумам. Она назначается с целью учесть возможность совпадения периода наблюдений за максимальным стоком реки с относительно низкими половодьями или относительно высокими половодьями и паводками. Вычисляется гарантийная поправка Qmax.р = ; Или = х 100%, где Qmax.p – максимальный расход заданной обеспеченности; - гарантийная поправка; Ep – относительная средняя квадратичная ошибка расхода Qmax.p при n = 1, характеризующая степень изменчивости максимумов и определяемая по графику (рис.7.2) в зависимости от расчетной обеспеченности Р% и коэффициента вариации Cv; а – коэффициент, характеризующий гидрологическую изученность реки равный 1,5 для слабоизученных в гидрологическом отношении территорий. Гарантийная поправка принимается не более 20% максимального расхода воды Qmax.p. Тогда исправленный расход определяется по формуле В практику проектных расчетов в народнохозяйственные объекты разделены по классам капитальности сооружений (пять классов) с соответствующими расчетными обеспеченностями. Кроме того, существуют Государственные общестроительные стандарты ГОСТ.

Рис. 7.2. График величины Ер для определения DQ_max.