CC BY
45
РЕГИОНАЛЬНАЯ
ЭМПИРИЧЕСКАЯ
ЗАВИСИМОСТЬ ПАРАМЕТРА ДРУЖНОСТИ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ ОТ ВЕЛИЧИНЫ МАКСИМАЛЬНОГО СУТОЧНОГО СЛОЯ ВОДООТДАЧИ ИЗ СНЕГА ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ РМ
А. М. Шутов
Свод правил СПЗЗ-101-2003 «Определение наблюдений, позволяющих рассчитывать водо-
основных расчетных гидрологических характеристик» [2] рекомендует определять расходы воды весеннего половодья по формуле:
<2
р%
К0Ир%1идд&А (А + А.У
(1)
где К0 — параметр, характеризующий дружность весеннего половодья, который рассчитывают как среднее из значений, определенных по данным нескольких рек-аналогов, обратным путем из формулы (1); 1гр% — расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятности превышения р%, который определяют в зависимости от коэффициента вариации Сн и отношения С$/Сн а также среднего многолетнего слоя стока /г0, устанавливаемого по аналогам или по карте этого параметра; м коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров кривых распределения слоев стока и максимальных расходов воды; д, д„ д2 — коэффициенты, учитывающие влияние водохранилищ, прудов и проточных озер (д), залесенности (д) и заболоченности речных водосборов (д) на максимальные расходы воды;
А — площадь водосбора исследуемой реки до расчетного створа, кв. км; Л, — дополнительная площадь, учитывающая снижение интенсивности редукции модуля максимального стока с уменьшением площади водосбора, кв. км, п - показатель степени редукции.
Порядок определения указанных параметров формулы (1) достаточно подробно изложен в работах [1; 2; 3; 4]. Следует отметить, что редукционная формула (1) применяется для рек с площадями водосборов от элементарно малых (менее 1 кв. км) до 20 ООО кв. км.
При наличии данных метеорологических
отдачу из снежного покрова, расходы воды весеннего половодья малых рек допускается определять по упрощенным генетическим формулам [2]. Одной из таких формул является:
<2Р% =
в, Л
(2)
)
П,р%
где ВЬтахр% — максимальный суточный слой водоотдачи из снега вероятностью превышения мм; ф — время сдвига между цент-
С \Л
ром тяжести максимума водоотдачи и максимума стока, являющееся показателем времени добегания ф; /гп % — максимальный слой стока за фазу подьема весеннего половодья, вероятностью превышения р%, мм; Определение параметров генетической формулы (2) подробно описано в работах [3; 4].
При определении расходов воды весеннего половодья в рассматриваемом регионе для малых водосборов (А < 200 кв. км) по редукци-
онной формуле (1) возникает ряд объективных трудностей, связанных с выбором аналога. Кроме того, в стуктуру формулы (1) входят поправочные коэффициенты как к слою стока, так и к расходам воды, введение которых увеличивает статическую неустойчивость расчетов и приводит к грубым просчетам.
Оптимальным решением при расчетах расхода воды весеннего половодья при А > 200 кв.
36
км следует считать производство расчетов по обеим предлагаемым формулам (1; 2) с дальнейшим анализом полученных результатов.
Практика выполнения инженерно-гидрологических расчетов при проектировании гидротехнических сооружений показала, что результаты одновременных расчетов по редукционной и генетической формулам при площадях менее 1 кв. км до 200 кв. км в большинстве
© А. М. Шутов, 2008
ВЕСТНИК Мордовского университета | 2008 | № 1
Физическая географи
случаев отличаются незначительно лах допустимой ошибки (до 5 %).
в преде- тью Кп= /(В
Ь , гп »л
) для исследуемого регио-
на. Указанная зависимость аппроксимируется
уравнением:
0.226 В
__Ь ,ш ах
ю
(3)
где В
Ь.тах
норма максимального суточного
Результаты анализа полученных величин при превышении допустимой погрешности (ошибка более 5 %) показывают, что при расчетах по редукционной формуле (1) рассчитанная по аналогу величина параметра дружности половодья К0 завышена или занижена, что и приводит к значительной погрешности в расчетах. Параметр дружности занижен если исследуемый бассейн расположен в области рассеченного рельефа, а за аналог взят бассейн с более равнинным рельефом, и наоборот.
Различия в величинах параметра дружности половодья наблюдаются даже при площадях водосборов более 1 ООО кв. км (табл.).
Параметр К0 зависит от многих физико-географических факторов, но превалирующей следует считать величину максимального суточ- лять по возможности по аналогу. При отсут-
слоя водоотдачи из снега, мм.
Коэффициент корреляции выявленной связи г = 0,87 ± 0,02.
При расчетах расхода воды весеннего половодья на малых водосборах одновременно по редукционной (1) и генетической формулам (2), величину параметра К0 следует определять по зависимости его от максимального суточного слоя водоотдачи из снега (3).
Величину параметра ВЬ пш следует опреде-
ного слоя водоотдачи из снега
В . После-
о.шах
днее подтверждается выявленной зависимос-
ствии такового по карте этого опубликованной в работах [3; 4].
параметра
Таблица 1.
Параметр дружности весеннего половодья по данным
гидрометрических наблюдений
Река (пункт) к0-103
данные Государственного гидрологического института* данные Института «Мосгипроводхоз»**
Алатырь (Тургенево) 19,9 10,3
Инсар (Саранск) 16,9 14,5
Мокша (Темников) 19,5 8,58
Исса (Паево) 14,9 8,01
Сивинь (Сивинь) 18,7 10,6
Вад (Авдалово) 20,5 10,4
Виндрей (Леплеевское) 16,3 12,4
* Ресурсы поверхностных вод СССР, М. Т. 10, Кн. 1.
** Исследование и расчеты стока рек, для проектирования мелиоративных систем в Нечерноземной зоне СССР, М. Кн. 4.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Евстигнеев В. М. Речной сток и гидрологические расчеты / В. М. Евстигнеев. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 304 с.
2. Определение основных расчетных гидрологических характеристик СГ133-101-2003. М.: Госстрой России, 2004. 73 с.
3. Шутов А. М. Вопросы инженерной гидрологии рек республики Мордовия. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. 74 с.
4. Шутов А. М. Расчет максимальных расходов воды весеннего половодья на малых реках Республики Мордовия //Вестн. Мордов. ун-та. 2003. № 3 — 4. С. 106 — 112.
Поступила 14.02.07.
Серия «Географические науки» '
