Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Расчет многолетней величины годового стока

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 16.5.2024

ДЕПАРТАМЕНТ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра: _____________________

Дисциплина: Гидрология

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнила: студент третьего курса,

заочного отделения, группы __ ЭМЗ, _____

________________________________

Волгоград 2006г.


ВАРИАНТ 0 Река Сура, с. Кадышево, площадь водосбора F=27 900 км2, залесенность 30%, болот нет, среднее многолетнее количество осадков 682 мм.

Среднемесячные и среднегодовые расходы воды и модули стока

Годы

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

М л/с*км2

Ма л/с*км2

1

1964

47,6

42,6

44,9

699

259

94,7

66,8

60,8

51,0

49,7

44,3

42,5

125

4,48

4,23

1965

37,9

41,2

56,1

574

148

71,4

53,3

50,1

46,8

48,4

45,1

55,2

102

3,66

3,54

1966

46,4

42,9

141

380

85,5

55,6

47,6

42,2

42,3

43,1

43,9

37,2

83,9

3,01

2,66

1967

27,6

33,2

36,3

332

94,6

53,9

44,4

46,1

38,4

40,4

36,9

31,4

67,9

2,43

2,47

1968

32,8

27,2

48,9

767

113

72,1

79,0

45,3

42,2

45,2

51,8

15,4

112

4,01

3,72

1969

27,4

23,0

20,0

636

104

68,1

67,4

52,4

45,5

64,9

76,8

73,7

105

3,76

2,42

1970

54,5

55,1

48,8

1120

137

77,5

54,7

48,1

48,9

52,3

66,2

44,7

151

5,41

4,24

1971

43,8

40,3

95,6

565

104

58,6

51,8

42,0

36,7

48,4

60,1

63,4

101

3,62

2,88

1972

32,7

26,4

48,6

333

67,4

51,2

44,6

26,2

27,4

37,2

48,1

60,6

67,0

2,40

1,71

1973

34,3

32,0

37,3

308

86,4

56,6

56,1

66,2

57,8

66,9

94,4

67,9

79,5

2,85

2,40

Бассейнаналогр. Сура, г. Пенза.

Средняя многолетняя величина годового стока (норма) Моа=3,5 л/с*км2, Сv=0,27.

Таблица для определения параметров при  подсчете максимального расхода талых вод

Вариант

Река-пункт

F1

ko

n1

h

Cv

n2

0

Сура-Кадышево

,020

,25

,40

,30

,20

,8


1. Определить среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока при наличии данных наблюдений.

Исходные данные: среднегодовые расходы воды, рассчитываемый период 10 лет (с 1964гг.).

Qо=, 

где Qi –средний годовой стока за i-й год;

nчисло лет наблюдений.

Qi=994,3

Qо= =99,43 м3 (величина среднего многолетнего стока).

Полученную норму в виде среднего многолетнего расхода воды требуется выразить через другие характеристики стока: модуль, слой, объем и коэффициент стока.

Модуль стока Мо== =3,56 л/с*км2, где Fплощадь водосбора, км2.

Средний многолетний объем стока за год: 

Wo=Qo*T=99,43*31,54*106=3 136,022 м3,

где Тчисло секунд в году, равное приблизительно 31,54*106 с.

Средний многолетний слой стока ho===112,4мм/год

Коэффициент стока α===0,165,

где хосредняя многолетняя величина осадков в год, мм.


2. Определить коэффициент изменчивости (вариации) Сv годового стока.

Сv=, гдесреднеквадратическое отклонение годовых расходов от нормы стока.

= .

Если n<30, то = .

Если сток за отдельные годы выразить в виде модульных коэффициентов к=, то Сv=, а при n<30 Сv=

Составим таблицу для подсчета Сv годового стока реки.

Таблица 1

Данные для подсчета Сv

п/п

Годы

Годовые расходы м3

Qo

к=

К-1

(к-1)2

1

1

,00

,43

,26

,26

,066

2

,00

,43

,03

,03

,001

3

,90

,43

,84

-0,16

,024

4

,90

,43

,68

-0,32

,101

5

,00

,43

,13

,13

,016

6

,00

,43

,06

,06

,003

7

1970

,00

,43

,52

,52

,269

8

,00

,43

,02

,02

,000

9

,00

,43

,67

-0,33

,106

10

,50

,43

,80

-0,20

,040

Всего:

,30

 

,00

,00

,627

Сv===  = 0.2638783=0.264.

Относительная средняя квадратическая ошибка средней многолетней величины годового стока реки за период с 1964 по 1973 гг. (10 лет) равна:

= == 8,3%

Относительная средняя квадратическая ошибка коэффициента изменчивости Сv при его определении методом моментов равна:

=23,24%.

Длина ряда считается достаточной для определения Qo  и Cv, если 5-10%, а 10-15%. Величина среднего годового стока при этом условии называется нормой стока. В нашем случае  находится в пределах допустимого, а  больше допустимой ошибки. Значит, ряд наблюдений недостаточный необходимо удлинить его.

3. Определить норму стока при недостатке данных методом гидрологической аналогии.

Река-аналог выбирается по:

сходству климатических характеристик;

–синхронности колебаний стока во времени;

–однородности рельефа, почвогрунтов, гидрогеологических условий, близкой степени покрытости водосбора лесами и болотами;

–соотношению площадей водосборов, которые не должны отличаться более чем в 10 раз;

–отсутствию факторов, искажающих сток (строительство плотин, изъятие и сброс воды).

Река-аналог должна иметь многолетний период гидрометрических наблюдений для точного определения нормы стока и не менее 6 лет параллельных наблюдений с изучаемой рекой.

По графику связи Мо равно 7,9 л/с.км2

QO== =106,02

Коэффициент изменчивости годового стока:

Сv=ACva,

где Сv –коэффициент изменчивости стока в расчетном створе;

Cvaв створе реки-аналога;

Моасреднемноголетняя величина годового стока реки-аналога;

Атангенс угла наклона графика связи.

В нашем случае:

Сv=1*3,5/3,8*0,27=0,25

Окончательно принимаем Мо=3,8 л/с*км2, QO=106,02 м3/с, Сv=0,25.

4. Построить и проверить кривую обеспеченности годового стока.

В работе требуется построить кривую обеспеченности годового стока, воспользовавшись кривой трехпараметрического гамма-распределения. Для этого необходимо рассчитать три параметра: Qo –среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока, Cv и Cs годового стока.

Используя результаты расчетов первой части работы для р. Сура, имеем QO=106,02 м3/с, Сv=0,25. 

Для р. Сура принимаем Cs=v=0,50 с последующей проверкой.

Ординаты кривой определяем в зависимости от коэффициента Сv по таблицам, составленным С.Н. Крицким и М.Ф. Менкелем для Cs=v. Для повышения точности кривой необходимо учитывать сотые доли Сv и провести интерполяцию между соседними столбцами цифр.

Ординаты теоретической кривой обеспеченности среднегодовых расходов воды реки Сура с. Кадышево.

Таблица 2

Обеспеченность, Р%

0,01

,1

,9

Ординаты кривой

2,22

1,96

1,67

1,45

1,33

1,16

0,98

0,82

0,69

0,59

0,51

ГРАФИК

Построить кривую обеспеченности на клетчатке вероятностей и проверить ее данные фактических наблюдений. 


Таблица
 3

Данные для проверки теоретической кривой

п/п

Модульные коэффициенты по убыванию К

Фактическая обеспеченность

Р =

Годы, соответствующие К

1

,52

,09

2

,26

,18

3

,13

,27

4

,06

,36

5

,03

,45

6

,02

,55

7

,84

,64

8

,80

,73

9

,68

,82

10

,67

,91

Для этого модульные коэффициенты годовых расходов нужно расположить по убыванию и для каждого из них вычислить его фактическую обеспеченность по формуле Р =, где Робеспеченность члена ряда, расположенного в порядке убывания;

mпорядковый номер члена ряда;

nчисло членов ряда.

Как видно из последнего графика, нанесенные точки осредняют теоретическую кривую, значит кривая построена правильно и соотношение Cs=2 Сv соответствует действительности.

5. Рассчитать внутригодовое распределение стока методом компоновки для целей орошения с расчетной вероятностью превышения Р=80%.

Расчет делится на две части:

а) межсезонное распределение, имеющее наиболее важное значение;

б) внутрисезонное распределение (по месяцам и декадам), устанавливаемое с некоторой схематизацией.

Расчет выполняется по гидрологическим годам, т.е. по годам, начинающимся с многоводного сезона. Сроки сезонов начинаются едиными для всех лет наблюдений с округлением их до целого месяца. Продолжительность многоводного сезона назначается так, чтобы в границах сезона помещалось половодье как в годы с наиболее ранним сроком наступления, так и с наиболее поздним сроком окончания.

В задании продолжительность сезона можно принять следующий: весна-апрель, май, июнь; лето-осеньиюль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь; зимадекабрь и январь, февраль, март следующего года.

Величина стока за отдельные сезоны и периоды определяется суммой среднемесячных расходов. В последнем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за 3 месяца (I, II, III) первого года.

Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки (межсезонное распределение).

р. Сура за 1964гг.

п/п

Годы

Расходы за лимитирующий сезон лето-осень

сток лето-осень

Среднее значение стока лето-осень

Qо

К

К-1

(К-1)2.

Расходы за сезон весна

весенний сток

VII

VIII

IX

X

XI

IV

V

VI

1

/65

,7

,8

,8

,7

,6

,766

,22

,22

,0503

,9

,9

2

/66

,4

,3

,1

,8

,4

1,02

,02

,0005

,1

,1

3

/67

,6

,6

,2

,3

,1

,8

,16

0,87

-0,13

,0157

,5

,5

4

/68

,9

,4

,1

,4

,4

,2

,64

0,85

-0,15

,0237

,3

,6

,9

5

/69

,1

45,3

,2

,2

,8

,76

1,08

,08

,0057

,9

,9

6

/70

,1

,4

,4

,5

,9

,3

,66

1,13

,13

,0171

7

/71

,5

,7

,1

,9

,3

,5

,3

1,07

,07

,0045

,8

120,00

,8

8

/72

,6

,8

,7

,4

,5

,5

0,90

-0,10

,0100

,6

,6

9

/73

,2

,6

,2

,4

,2

,6

,32

0,71

-0,29

,0857

,6

,4

10

/64

,6

,1

,2

,8

,9

,6

,72

1,15

,15

,0227

,3

,4

,7

2638,3

,66

,00

,00

,2359

,4

Таблица 4

Продолжение таблицы 4

Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки (межсезонное распределение)

№ п/п

Годы

Расходы за лимитирующий сезон лето-осень

зимний сток

сток за маловодный межен. период зима+лето+осень

Среднее значение за межен. период суммы стока

Qo

К

К-1

(К-1) в кв.

Расходы в убыв. порядке

Р= 

XII

I

II

III

сток

зима

весна

лето-осень 

1

1

/65

42,50

,90

,20

,10

177,70

,70

,63

,52

,12

,12

,0152

,5

,9

,1

2

/66

55,20

,40

,90

,00

285,50

,50

,72

1,25

,25

,0607

,1

,8

,6

,2

3

/67

37,20

,60

,20

,30

134,30

,10

,57

0,82

-0,18

,0327

,4

,9

,3

,3

4

/68

31,40

,80

,20

,90

140,30

,50

,39

0,82

-0,18

,0340

,1

,5

,4

5

/69

15,40

,40

,00

,00

85,80

,60

,07

0,83

-0,17

,0291

,7

,6

,8

,5

6

/70

73,70

,50

,10

,80

232,10

,40

,93

1,19

,19

,0361

,1

,5

7

/71

44,70

,80

,30

,60

224,40

,90

,21

1,14

,14

,0183

,2

,50

,5

,6

8

/72

63,40

,70

,40

,60

171,10

,60

,40

0,92

-0,08

,0069

,3

,9

,8

,7

9

/73

60,60

,30

,00

,30

164,20

,80

,98

0,79

-0,21

,0453

,3

,2

,8

10

/64

67,90

,60

,60

,90

203,00

,60

,29

1,14

,14

,0187

,8

,7

,6

,9

1 818,40

456,70

,19

,00

,00

,2971

500,0

Qло== 263,83 м3/сек

Сv==0,1612

Cs=2Cv=0,322

Qмеж== 445,67 м3/сек

Cv== 0,1816

Cs=2Cv=0,363

Qрас год = Кр*12*Qо= 0,78*12*106,02=992,347 м3/сек

Qрас меж = Кр*Qмеж= 0,85*445,67=378,82 м3/сек

Qрас ло = Кр*Q ло=0,87*263,83=229,53 м3/сек

Qрас вес= Qрас год - Qрас меж=992,347-378,82=613,53 м3/сек

Qрас зим= Qрас меж - Qрас ло=378,82-229,53=149,29 м3/сек

Определить расчетные расходы по формулам:

годового стока Qрас год = К,*12 Qо, 

лимитирующего периода Qрас  меж = Кр,,* Qло,

лимитирующего сезона Qрас ло р,,,* Qрас год Qло,

где Кр,, Кр,,, Кр,,,ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения, снятые с таблицы соответственно для Сv годового стока, Сv меженного стока и Сv для летаосени.

Примечание: так как расчеты выполняются по среднемесячным расходам, расчетный расход за год требуется умножить на 12.

Одним из основных условий метода компоновки является равенство Qрас год= ∑ Qрас сез. Однако это равенство нарушается, если расчетный сток за нелимитирующее сезоны определять также по кривым обеспеченности (ввиду различия параметров кривых). Поэтому расчетный сток за нелимитирующий период (в заданииза весну) определить по разности Qрас вес= Qрас год - Qрас меж, а за нелимитирующий сезон (в задании зима)

Qрас зим= Qрас меж - Qрас ло.

Внутрисезонное распределениеприимается 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 сезон расположить по убыванию и подсчитать их фактическую обеспеченность (примертабл. 4). Так как расчетная обеспеченность (Р=80%) соответствует маловодной группе, дальнейший расчет можно производить для лет, входящих  в маловодную группу (табл. 5).

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 (табл. 5). Таким образом, первым окажется расход за наиболее многоводный месяц, последнимза 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, вписать 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 (табл. 4), на процентную долю каждого месяца А% (табл.5), вычислить расчетный расход каждого месяца.

Qрас IV== 613,53*9,09/100%=55,77 м3/с.

По данным табл. 5 графы «Расчетные расходы по месяцам» на миллиметровке построить расчетный гидрограф Р-80% изучаемой реки (рис 3).

6. Определить расчетный максимальный расход, талых вод Р=1% при отсутствии данных гидрометрических наблюдений по формуле:

Qp=MpF=, м3/с,

где Qp–расчетный мгновенный максимальный расход талых вод заданной обеспеченности Р, м3;

Mp–модуль максимального расчетного расхода заданной обеспеченности Р, м3/с*км2;

hp–расчетный слой половодья, см;

Fплощадь водосбора, км2;

n–показатель степени редукции зависимости =f(F);

koпараметр дружности половодья;

и–коэффициенты, учитывающие снижение максимальных расходов рек, зарегулированных озерами (водохранилищами) и в залесенных и заболоченных бассейнах;

–коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов при Р=1%; =1;

F1дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции, км2, принимаемая по приложению 3.

ГИДРОГРАФ

Рис. 3

Таблица 5

Вычисление внутрисезонного распределения стока 

№ п/п

Годы

Суммарный сток

Р%

Среднемесячные расходы по убыванию

Q1

месяц

Q2

месяц

Q3

месяц

Q4

месяц

Q5

месяц

1. За весенний сезон

1

/68

,9

,7

V

,6

VI

,3

IV

 

 

 

 

2

/73

,8

V

,4

VI

,6

IV

 

 

 

 

3

/64

,7

,9

V

,4

VI

,3

IV

 

 

 

 

 Всего:

,6

-

 

,4

 

,2

 

 

 

 

 

100%

%

,42

V

,49

VI

,09

IV

 

 

 

 

2. За летне-осенний сезон

1

/67

,8

,7

,6

VII

,6

VIII

,1

XI

,3

X

,2

IX

2

/68

,2

,8

,9

VII

,1

IX

,4

VIII

,4

XI

,4

X

3

/73

,6

,9

,2

VII

,6

VIII

,2

XI

,4

X

,2

IX

Всего:

,6

-

,7

 

,3

 

,7

 

,1

 

,8

 

100%

%

,09

VII

,59

VIII

,47

XI

,19

X

,67

IX

3. За зимний сезон

1

/68

,3

,7

,9

III

,8

I

,4

XII

,2

II

 

 

2

/67

,3

,8

,2

XII

,3

III

,2

II

,6

I

 

 

3

/69

,8

,9

,4

I

II

III

,4

XII

 

 

Всего:

,4

-

,5

 

,1

 

,6

 

,2

 

 

 

100%

%

,49

III

,55

II

,47

XII

,48

I

 

 

Расчетные расходы по месяцам

 

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

 

 

 47,01

38,14 

 47,01

 55,77

 444,32

113,44 

 57,58

 49,56

49,56 

39,46 

 44,69

47,01 

Расчетные объемы (млн. м3) по месяцам

 

 

125,99 

 92,29

 125,99

144,44 

1190,78 

293,81 

154,31 

132,82 

 128,36

105,75 

 115,75

 125,99

Примечание: Чтобы получить объемы стока в млн. куб., следует расходы умножить: а) для 31-дневного месяца на коэффициент 2,68, б) для 30-дневного месяца -2,59. в) для 28-дневного месяца -2,42.

Параметр ko определяется по данным рек-аналогов, в контрольной работе  ko выписывается из приложения 3. Параметр n1 зависит от природной зоны, определяется из приложения 3.

h=Kph,

где Kpордината аналитической кривой трехпараметрического гаммараспределения заданной вероятности превышения, определяется по приложению 2 в зависимости от Cv (приложение 3) при Cs=2 Cv с точностью до сотых интерполяций между соседними столбцами;

hсредний слой половодья, устанавливается по рекаманалогам или интерполяцией, в контрольной работепо приложению 3.

Коэффициент , учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле:

=1/(1+Сfоз),

где Скоэффициент, принимаемый в зависимости от величины среднего многолетнего слоя весеннего стока h;

fозсредневзвешенная озерность.

Так как в расчетных водосборах нет проточных озер, а расположенная вне главного русла fоз<2%, принимаем =1. Коэффициент , учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных водосборах, определяется по формуле:

= /(fл+1)n2=0,654,

где n2коэффициент редукции принимается по приложению 3. Коэффициент  зависит от природной зоны, расположения леса на водосборе и общей залесенности fл в %; выписывается по приложению 3.

Коэффициент , учитывающий снижение максимального расхода воды заболоченных бассейнов, определяется по формуле:

=1-Lg(0,1f+1),

где  –коэффициент, зависящий от типа болот, определяется по приложению 3;

fотносительная площадь болот и заболоченных лесов и лугов в бассейне, %.

Рассчитать максимальный расход 1% вероятности превышения талых вод для р. Сура с. Кадышева (F=27 900 км2, залесенность%, заболоченность –).

По приложению 3 определяем F1=2 км2,  h=80 мм,  Cv=0,40, n=0,25, =1, Ко= 0,02;

=1,3;

n2=0,2;

=0,8;

по приложению 2 Кр=2,16;

hp=kph=2,16*80=172,8 мм, =1;

=/(fл+1)n2=1,30(30+1)0,2=0,654;

=1-Lg(0,1f+1)=1-0,8Lg*(0,1*0+1)=1.

Q1%==4879,314 м3/с.




1. Доказательство презумпции невиновности
2. .Удержания с заработной платы.
3. Астра Место проведения- г
4. Архив Шерлока Холмса1
5. заката Европы. 3
6. Тема- Проблема монополизации рынка и антимонопольная политика в России
7. Практическое значение и охрана подземных вод
8. Выберите правильный ответ.html
9. Таможенное право для специальности 030501 юриспруденция 9 семестр ОФО ЗФО Сущность и содержани
10. Boxing dy обычно переводят на русский язык как День подарков однако буквальное значение День коробок
11. . Назвіть основні етапи підготовки до виступу
12. на тему- Графический метод решения задачи оптимизации Выполнил Студент 1го курса групп
13. Организация работа с молодёжью По предмету- Безопасность жизнедеятельности Медицина катастроф
14. Российское законодательство о государственных закупках спорах в области ипотеки фирменных наименованиях.html
15. Термиты и симбиотические жгутиконосцы
16. тематичне моделювання та обчислювальні методи АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобутт
17. Анализ нормы ст
18. Предметом науки конституционного государственного права зарубежных стран является государственное пра
19. АТекст научной работы размещён без изображений и формул
20. ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет гуманитарных и социальных наукКафедра психологии