Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки

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 (Р= 80%) для года, лимитирующих пери­ода и сезона. Следовательно, для этих периодов требуется рассчитать пара­метры кривых обеспеченности (Qo, Cv и Cs).

Расчет делится на две части:

а) межсезонное распределение, имеющее наиболее важ­ное значение;

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

· Межсезонное распределение. Год делится на два пе­риода: многоводный и маловодный (межень). Многоводный период — весна, а маловодный (лимитирующий) период, включает в себя 2 сезона - лето-осень и зима.

Расчет выполняется по гидрологическим годам, т. е. по годам, начинающимся с многоводного сезона, в каждом пос­леднем году к расходу за декабрь прибавляются расходы за три месяца (I, II, III) предыдущего года. Сроки сезо­нов назначаются едиными для всех лет наблюдений с ок­руглением их до целого месяца.

Параметры аналитической кривой обеспеченности определяются методом моментов.

В нашем случае продолжительность сезона можно принять следующей: весна — апрель, май, июнь; лето-осень — июль, август, сентябрь, октябрь; зима — ноябрь, декабрь и ян­варь, февраль, март следующего года.

Величина стока за отдельные сезоны и периоды опре­деляется суммой среднемесячных расходов (табл. 7).

Расчетный годовой сток определяем по формуле:

Qр.г. = 12 К'80% р.г Qo = 12·19,15·0,7 = 160,8 м3/с.

Сток за сезон лето-осень и лимитирующий период определяем по формуле:

Qл.-о. = К'' л.-о. = 31,4·0,66 = 20,7 м3/с,

Qмеж. = К''' меж = 59,4·0,7 = 41,5 м3/с.

где К', К", К'" – ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения Р%= 80%, определенные по таблице (Приложение 2) соответственно для Cv годового стока (0,31); Cv меженного стока (0,36) и Cv для периода лето-осень (0,43).

К'80% р.г. = 0,70;
К"80% л.-о. = 0,66;
К'"80% меж = 0,70.

Внутригодовое распределение стока методом компоновки (межсезонное распределение) Таблица 7

№ п/п годы Расходы за лимитирующий сезон лето - осень ∑ сток л. - осень К К-1 (К-1)2 (К-1)3 Расходы за сезон весна ∑ вес. сток Расходы за сезон зима ∑ зим. сток ∑ сток за лимит период К К-1 (К-1)2 (К-1)3 ∑ сток в убывающем порядке Р = m/n+1∙ 100%  
 
VII VIII IX X IV V VI XI XII I II III зима весна л.- о.  
   
60/61 28,6 24,7 11,1 10,5 74,9 2,39 1,39 1,919 2,66 53,5 60,2 16,8 6,92 6,03 5,74 7,44 42,9 117,8 1,98 0,98 0,969 0,954 50,8 74,9  
61/62 16,5 11,9 7,93 11,6 47,9 1,53 0,53 0,277 0,15 57,5 18,1 12,2 11,5 8,51 5,74 8,84 46,8 94,7 1,6 0,6 0,354 0,211 46,8 50,4  
62/63 7,27 5,71 5,03 7,61 25,6 0,82 -0,18 0,034 -0,01 96,3 58,5 14,2 5,82 4,18 4,58 4,5 34,1 59,7 1,01 0,01 43,1 47,9  
63/64 3,68 3,36 3,69 11,6 22,3 0,71 -0,29 0,083 -0,02 31,8 27,5 11,1 70,4 6,43 3,25 2,6 3,96 32,2 54,6 0,92 -0,08 0,007 -0,001 42,9 47,1  
64/65 5,4 4,17 3,89 5,18 18,6 0,59 -0,41 0,165 -0,07 88,5 12,5 4,78 3,2 3,37 3,03 3,71 18,1 36,7 0,62 -0,38 0,145 -0,055 35,3 43,2  
65/66 5,2 5,96 6,27 8,7 26,1 0,83 -0,17 0,028 64,8 61,5 9,76 10,4 7,2 4,75 4,26 4,26 30,9 0,96 -0,04 0,002 34,1 42,2  
66/67 18,5 11,6 7,77 9,22 47,1 1,5 0,5 0,25 0,12 40,9 9,69 5,98 4,53 5,16 8,17 33,5 80,6 1,36 0,36 0,128 0,046 33,5 37,9  
67/68 6,13 8,63 6,28 11,5 32,5 1,04 0,04 0,001 69,6 6,7 6,63 2,77 2,73 2,7 50,8 83,4 1,4 0,4 0,163 0,066 32,2 33,4  
68/96 3,97 2,94 3,7 4,67 15,3 0,49 -0,51 0,264 -0,14 6,1 3,84 1,66 2,42 1,79 2,31 27,3 0,46 -0,54 0,292 -0,158 31,7 32,5  
69/70 5,65 5,79 5,86 20,6 37,9 1,21 0,21 0,043 0,01 98,6 21,8 16,9 5,8 4,4 4,72 11,3 43,1 1,36 0,36 0,133 0,048 30,9 30,5  
70/71 6,53 6,1 9,57 8,26 30,5 0,97 -0,03 0,001 84,2 44,5 12,4 7,46 4,57 2,38 3,46 22,9 53,3 0,9 -0,1 0,01 -0,001 30,1  
71/72 7,71 5,32 4,23 4,01 21,3 0,68 -0,32 0,104 -0,03 89,7 17,9 5,16 3,61 2,06 2,26 2,66 15,8 0,62 -0,38 0,142 -0,053 27,1 27,6  
72/73 15,7 6,78 5,33 5,56 33,4 1,06 0,06 0,004 69,5 18,4 6,4 4,39 3,97 3,21 6,3 24,3 57,6 0,97 -0,03 0,001 25,9 27,4  
73/74 14,9 10,8 7,5 9,02 42,2 1,34 0,34 0,119 0,04 97,8 23,6 9,83 6,71 4,79 4,09 4,69 30,1 72,3 1,22 0,22 0,048 0,01 24,3 25,6  
74/75 4,95 3,98 4,6 5,75 19,3 0,61 -0,39 0,149 -0,06 30,4 8,67 3,58 2,42 2,64 3,36 4,79 16,8 36,1 0,61 -0,39 0,154 -0,06 23,4  
75/76 6,89 5,18 6,45 8,88 27,4 0,87 -0,13 0,016 59,8 77,5 20,5 5,7 3,61 3,5 2,86 2,73 18,4 45,8 0,77 -0,23 0,052 -0,012 22,9  
76/77 11,4 7,72 7,27 16,8 43,2 1,38 0,38 0,141 0,05 89,5 72,7 9,93 11,5 5,86 4,52 4,33 5,48 31,7 74,9 1,26 0,26 0,068 0,018 22,7 23,6  
77/78 7,36 7,14 6,74 7,76 0,92 -0,08 0,006 51,2 10,7 2,82 3,78 3,25 5,22 22,1 51,1 0,86 -0,14 0,02 -0,003 22,1 23,1  
78/79 7,4 6,24 4,55 5,39 23,6 0,75 -0,25 0,062 -0,02 86,9 29,4 28,8 4,83 4,45 4,12 3,88 4,29 21,6 45,2 0,76 -0,24 0,057 -0,014 21,6 22,3  
79/80 17,2 7,99 7,94 17,3 50,4 1,61 0,61 0,367 0,22 58,6 27,7 13,5 7,96 5,22 3,81 4,77 35,3 85,7 1,44 0,44 0,196 0,087 18,4 21,3  
80/81 8,97 6,99 5,34 6,27 27,6 0,88 -0,12 0,015 25,8 13,7 12,2 5,93 3,65 3,09 1,05 25,9 53,5 0,9 -0,1 0,01 -0,001 18,1  
81/82 6,98 5,44 5,08 7,51 0,8 -0,2 0,041 -0,01 69,2 8,45 4,48 3,32 2,97 2,95 3,82 17,5 42,6 0,72 -0,28 0,08 -0,023 17,5 19,5  
82/83 4,81 4,11 3,86 6,69 19,5 0,62 -0,38 0,144 -0,05 72,5 34,2 8,97 7,28 4,47 3,94 4,38 7,02 27,1 46, 6 0,78 -0,22 0,047 -0,01 16,8 19,3  
83/84 6,26 4,46 4,28 4,95 0,64 -0,36 0,133 -0,05 44,9 59,9 17,1 9,34 5,13 3,33 1,44 4,17 23,4 43,4 0,73 -0,27 0,073 -0,02 15,8 94,6 18,6  
84/60 5,95 5,9 3,77 8,42 0,77 -0,23 0,055 -0,01 40,2 44,6 9,84 94,6 7,49 4,92 2,96 3,58 3,72 22,7 46,7 0,79 -0,21 0,046 -0,01 70,4 15,3  
∑           784,6 4,4 2,8                     3,2 1,02          

 


Расчетный сток для лимитирующего сезона лето-осень:

= м3/с,

Cv = 0,43; Cs =1,57 ≈ 3,5 Cv..

для лимитирующего периода:

м3/с,

Cv = 0,36 Cs = 0,98 ≈ 2,5 Cv..

 

Расчетный сток за нелимитирующий период за весну определяется по разности:

Qвес. = Qр.г. – Qмеж. = 160,8 – 41,5 = 119,3м3/с.

а за нелимитирующий сезон (зима):

Qзим. = Qмеж. – Qл.-о. = 41,5 – 20,7 = 20,8 м3/с.

· Внутрисезонное распределение – принимается осредненным по каждой из трех групп водности ( многоводная – с обеспеченностью Р < 33%, средняя по водности 33<Р<66% и маловодная Р>66% ). Для выделения лет, входящих в отдельные группы водностинеобходимо суммарные расходы за сезоны расположить по убыванию и подсчитать их фактическую обеспеченность. Т.к. расчетная обеспеченность (Р = 80%) соответствует маловодной группе, дальнейший расчет производим для лет, входящих в маловодную группу. Для этого в графу «Суммарный сток» (табл. 8) выписываем расходы по сезонам, соответствующие обеспеченности 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. Таким образом, первым окажется расход за наиболее многоводный месяц, последним – за маловодный месяц.

Для всех лет произвести суммирование расходов отдельно за сезон и каждый месяц. Принимая сумму расходов за сезон за 100%, определить % каждого месяца, входящего в сезон, а в графу «Месяц» записать наименование того месяца, который повторяется наиболее часто. Каждый месяц входящий в сезон, должен иметь свой процент от сезона.

Таблица 8

Вычисление внутрисезонного распределения стока р. Алей с. Староалейское

№ Годы ∑ сток Р% Среднемесячные расходы по убыванию
месяц Q месяц Q месяц Q месяц Q месяц Q
За весенний сезон
1983/84 121,9 59,9 44,9 17,1        
1982/83 115,7 72,5 34,2 8,97        
1980/81 112,5 25,8 13,7        
1981/82 102,7 69,2 8,45        
1967/68 100,3 69,6 6,7        
1984/85 94,6 44,6 40,2 9,84        
1963/64 70,4 31,8 27,5 11,1        
∑   718,1         75,9        
%   % 58,6 30,9 10,6        
Летне- осенний сезон
1963/64 22,3 11,6 3,69 3,68 3,36    
1971/72 21,3 7,71 5,32 4,23 4,01    
1983/84 6,2 4,95 4,46 4,28    
1982/83 19,5 6,69 4,81 4,11 3,86    
1974/75 19,3 5,75 4,95 4,6 3,98    
1964/65 18,6 5,4 5,18 4,17 3,89    
1968/69 15,3 4,67 3,97 3,7 2,94    
∑   136,3     48,1   32,9   28,9   26,3    
%   % 35,3 24,1 21,2 19,3    
  зимний сезон
1978/79 21,6 4,83 4,45 4,29 4,12 3,88
1975/76 18,4 5,70 3,61 3,50 2,86 2,73
1964/65 18,1 4,78 3,71 3,37 3,20 3,03
1981/82 17,5 4,48 3,82 3,32 2,97 2,95
1974/75 16,8 4,79 3,58 3,36 2,64 2,42
1971/72 15,8 5,16 3,61 2,66 2,26 2,06
1968/69 12,0 3,84 2,42 2,31 1,79 1,66
∑   120,2     33,6   25,2   22,8   19,8   18,7
%   100,0 % 27,9 21,0 19,0 16,5 15,6
                                               

Затем, умножая расчетный расход за сезон, определенный в части межсезонного распределения стока, на процентную долю каждого месяца А% (табл.8) вычисляется расчетный расход каждого месяца.

Например: м3/с .

Далее все расчеты сводятся в таблицу 9:

Таблица 9

Распределение годового стока

Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII год
Q80% м3/с 3,43 3,24 3,95 69,9 36,9 12,6 4,99 4,43 4,00 7,31 5,80 3,47 13,4
n, млн.с 2,68 2,43 2,68 2,59 2,68 2,59 2,68 2,68 2,59 2,68 2,59 2,68  
W80%, млн.м3 9,2 7,9 10,6 98,8 32,8 13,4 11,9 10,3 19,6 15,0 11,7 422,2

Для окончательного расчета принимается то распределения годового стока, где годовой сток Р = 80% (W80%) имеет меньшее значение (в нашем случае это распределение стока методом компоновки).

РЕГУЛИРОВАНИЕ СТОКА