Министерство образования и науки Республики Казахстан
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Факультет естественных наук
Ш.И. Маштаева
Методические указания к выполнению
Практических работ по дисциплине
«Гидрологические расчеты»
Астана
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Тема: Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки для целей орошения с расчетной вероятностью превышения Р= 80 %.
Дано: Среднемесячные расходы воды.
Требуется:
1. Рассчитать межсезонное распределение, имеющее наиболее важное значение.
2. Рассчитать внутрисезонное распределение, устанавливаемое с некоторой схематизацией.
Решение:
Межсезонное распределение. В зависимости от типа внутригодового распределения стока год делится на два периода: многоводный и маловодный. В зависимости от цели использования один из них назначается лимитирующим.
Лимитирующий - это наиболее напряженный с точки зрения водохозяйственного использования период (сезон). Для целей осушения лимитирующим периодом является многоводный; для целей орошения, энергетики - маловодный. В период включается один или два сезона. На реках с весенним половодьем для целей орошения выделяются: многоводный период (он же сезон) – весна и маловодный (лимитирующий) период, включающий в себя сезоны; лето-осень и зима, причем лимитирующим сезоном при орошении является лето-осень (при энергетическим использовании - зима).
Расчет выполняется по гидрологическим годам, т.е. по годам начинающего с многоводного сезона. Сроки сезонов назначаются едиными для всех лет наблюдений с округлением их до целого месяца. Продолжительность многоводного периода назначается так, чтобы в границах сезона помещалось половодье как в годы с наиболее ранним сроком наступления, так и с наиболее поздним сроком окончания.
В работе продолжительность сезона можно принять следующей: весна – апрель, май, июнь; лето-осень – июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь; зима – декабрь и январь, февраль, март следующего года.
Величина стока за отдельные сезоны и периоды определяется суммой среднемесячных расходов (таблица 1). В последнем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за три месяца первого года.
При расчете по методу компоновки внутригодовое распределение стока принимается из условия равенства вероятности превышения стока за год, стока за лимитирующий период и внутри его за лимитирующий сезон. Поэтому необходимо определить расходы заданной проектом обеспеченности (в задании Р=80 %) для года лимитирующих периода и сезона. Следовательно, требуется рассчитать параметры кривых обеспеченности (Q0, СV, СS) для лимитирующих периода и сезона. Вычисления производятся методом моментов в таблице 1 по схеме, изложенной выше для годового стока.
Определить расчетные расходы по формулам:
годового стока Qрас год = Кр۱ * 12 * Q0,
лимитирующего периода Qрас меж = Кр۱۱ * Qмеж,
лимитирующего сезона Qрас л-о = Кр۱۱۱ * Qл-о,
где - Кр۱, Кр۱۱, Кр۱۱۱ – ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения, снятые с таблицы (приложение 2) соответственно для СV годового стока, СV меженного стока и СV для лето-осени.
Одним из основных условий метода компоновки является равенство Qрас год = 
Qрас сез. Однако это равенство нарушится, если расчетный сток за не лимитирующие сезоны определять также по кривым обеспеченности. Поэтому расчетный сток за не лимитирующий период (в задании за весну) определить по разности
Qрас вес = Qрас год - Qрас меж (1)
а за не лимитирующий сезон (в задании - зима)
Qрас зим = Qрас меж - Qрас л-о (2)
Врутрисезонное распределение – принимается осредненным по каждой из трех групп водности (многоводная группа, включающая годы с обеспеченностью стока за сезон Р<33 %, средняя по водности 33<Р<66%, маловодная Р>66%.
Для выделения лет, входящих в отдельные группы водности, необходимо суммарные расходы за сезоны расположить по убыванию и подсчитать их фактическую обеспеченность (таблица 1). Так как расчетная обеспеченность (Р=80%) соответствует маловодной группе, дальнейший расчет можно производить для лет входящих в маловодную группу (таблица 2).
Для этого в графу «Суммарный сток» выписать расходы по сезонам, соответствующие обеспеченностям Р>66 %, а в графу «Годы» - записать годы, соответствующие этим расходам.
Среднемесячные расходы внутри сезона расположить в убывающем порядке с указанием календарных месяцев, к которым они относятся (таблица 2). Таким образом, первым окажется расход за наиболее многоводный месяц, последним – за маловодный месяц.
Для всех лет произвести суммирование расходов отдельно за сезон и за каждый месяц. Принимая сумму расходов за сезон за 100 %, определить процент каждого месяца А%, входящего в сезон, а в графу «Месяц» записать наименование того месяца, который повторяется наиболее часто. Если повторений нет, выписать любой из встречающихся, но так, чтобы каждый месяц, входящий в сезон, имел свой процент от сезона.
Затем, умножая расчетный расход за сезон, определенный в части межсезонного распределения стока, на процентную долю каждого месяца А% (таблица 6), вычислить расчетный расход каждого месяца. Например,
Qрас IV = 
= 
=82,2 м3/с
По данным таблицы 6 графы «Расчетные расходы по месяцам» на миллиметровке построить расчетный гидрограф Р=80 % изучаемой реки (рисунок 1).
Расчет внутригодового стока методом компоновки
(межсезонное распределение)