ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ РАСХОДОВ ВОДЫ

Краткие теоретические сведения по теме «Характеристики стока и их определение»

При изучении колебаний годового стока могут наблюдаться три различных случая: по расчетному створу имеется достаточный ряд наблюдений, наблюдения велись непродолжительный период; наблюдения отсутствуют. При наличии достаточных гидрометрических наблюдений значения годового стока заданной обеспеченности определяются на основании эмпирической и теоретической кривых обеспеченности годового стока.

Что касается распределения характеристик речного стока, то, как показали исследования ряда ученых, они наиболее правильно отражаются биноминальной кривой распределения вероятностей Пирсона 111 рода или ее модификацией, предложенным Крицким С.Н. и Менкелем М.Ф (кривые трехпараметрического гамма-распределения).

Уравнение биноминальной кривой обычно записывается в интегральном виде:

а

где Р — обеспеченность;

ро — модальная ордината;

х — переменные значения рассматриваемой характеристики;

г — радиус асимметрии;

а — расстояние от моды до левого конца кривой.

В дифференциальном виде биноминальная кривая записывается при

начале координат в точке моды:

у = уое~“ 1 + ^

I а

  • (И) где х---переменные значения рассматриваемой гидрологической величины
  • (абсциссы кривой распределения);

у — соответственное значение частоты (ординаты кривой распределения); уо — модальная ордината кривой;

е — основание натуральных логарифмов;

d — радиус асимметрии;

а — расстояние от моды до левого конца кривой.

Кроме того, биноминальная кривая распределения вполне определяется следующими тремя величинами: х; С«; Cs, которые являются параметрами кривой обеспеченности.

Биноминальная кривая распределения была исследована в целях ее применения для гидрологических расчетов гидрологом Фостером в США, а у нас Д.Н. Соколовским, Г.И. Ивановым, С.Н. Крицким и М.Ф. Менкелем.

Для этой кривой распределения имеет место такое соотношение:

Cs > 2 Cv (12)

Т.е. удвоенное значение коэффициента вариации является нижним теоретические пределом значения коэффициента асимметрии.

Можно ввести параметры в уравнение для биноминальной кривой распределения к трем статистическим характеристикам: среднеарифметическое Qo, коэффициент вариации Cv и коэффициент асимметрии Cs. Исходя из соотношения 9 принимается Cs =2CV.

Этим вычислением параметров кривой обеспеченности, выраженной в виде модульных коэффициентов, сводится к вычислению одного параметра -коэффициента вариации Cv.

Выполнив приближенное интегрирование преобразованного уравнения можно свести результаты этого интегрирования к готовым таблицам отклонений Ф ординат кривой обеспеченности от единицы для случая, когда Cv =1, как это было сделано Фостером.

Таким образом, значение модульных коэффициентов Кр для различных обеспеченностей могут быть получены по следующему выражению:

Кр = ФрСу+1 (13)

Таблица Фостера, содержавшая ряд ошибок, был пересоставлена С.И. Рыбкиным (приложение 1). Для этих значений обеспеченностей вычисляются величины ординат кривой обеспеченности по формуле:

QP = ^PCV+1)QO (14)

За расчетный год выбирается реальный год, наиболее близкий (по среднегодовому расходу) к году 90 % обеспеченности ( для судоходства), или 50 % обеспеченности (для гидроэнергетики).

Для расчетного года устанавливаются расходы:

  • 1) Qa — минимальный расход при котором происходит еще движение донных наносов;
  • 2) Q3 — минимальный, при котором происходит движение шуги.

Вопросы для самоконтроля

  • 1. Как перейти от интегральной функции к функции обеспеченности?
  • 2. Как определяется повторяемость и обеспеченность уровней и расходов воды?
  • 3. Что собой представляет биноминальная кривая распределения Пирсона III рода?
  • 4. Почему для расчетов используют теоретические кривые обеспеченности?
  • 5. Что собой представляет таблица Рыбкина-Фостера.

Рекомендуемая литература

  • 1. Гришанин К.В. , Сорокин Ю.И. «Гидрология и водные изыскания», М., «Транспорт» , 1982 г.
  • 2. Сергеев Л.А., Серебряков А.В. «Гидрология и водные изыскания», М., «Транспорт», 1972г.
  • 3. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А., Гидрология. М.,

Высшая школа, 2005 г.

  • 4. Сахненко М.А. гидрология. Учебное пособие, М., Альтаир-МГАВТ, 2011г.
  • 5. Сахненко М.А. «Практикум по дисциплине «Гидрология и водные изыскания», Москва, МГАВТ «Альтаир», 2004г.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >