Гідрологічні та водогосподарські розрахунки
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
аріації і асиметрії.
Слід памятати, що стік може бути представлений у вигляді різних параметрів і одиниць.
Це витрати Q, модуль q, шар h, обєм V3 відповідними одиницями м3/c, л /с км2, мм і м3. Всі вони переводяться з одних в інші за допомогою простіших залежностей.
2.1 Визначення норми стоку
При достатній кількості даних (біля 300 років) норма стоку визначається як середня арифметична даного ряду, тобто
? Qi
Q = --------- (2)
n
де n число членів ряду.
При нестачі даних (n < 30 років) виникає потреба в продовженні ряду по більш довгому ряду річки аналогу. Для цього може бути використаний метод парної регресії.
Відібравши річку-аналог, або створ даної річки, з довгим періодом спостережень (в нашому випадку річка-аналог вказана в завданні), і використовуючи короткий ряд по основній річці, яка також вказана в завданні (додаток 2), одержують рівняння регресії, що має такий вигляд:
Qi - Qcp = r (QAI QAcp) (3)
Де Qi і Qai витрати даної річки і річки-аналогу в будь-який рік спостережень;
Qcp i QAcp cередні значення витрат за загальний період спостережень;
уQ i уQA середньоквадратичні відхилення рядів даної річки і аналогу від середнього значення;
r коефіцієнт кореляції.
№№ п/пРікQ,
м3/сQA, м3/сДQДQАДQ2ДQА2ДQДQА123456789119615,413,0-4,9-0,724,010,493,932196218,620,98,37,268,8951,8459,76319634,76,0-5,6-7,731,3659,2943,12419645,16,2-5,2-7,527,0456,2539,00519656,07,8-4,3-5,918,4934,8125,376196612,317,82,04,14,0016,818,27196710,413,40,1-0,30,010,09-0,038196813,617,63,33,910,8915,2112,879196914,921,54,67,821,1660,8435,8810197019,628,49,314,786,49216,09136,8111197117,521,07,27,351,8453,2952,561219726,18,3-4,2-5,417,64291622,681319735,97,4-4,4-6,319,3639,6927,721419744,07,0-6,3-6,739,6944,8942,211519756,49,3-3,9-4,415,2119,3617,16154,5205,5436,08698,11526,64
Розрахунки починають з визначення коефіцієнта кореляції за формулою:
(4)
де ДQ і ДQА різниця між будь-якими і середніми значеннями даної річки і аналогу.
=0,95
Середні квадратичні відхилення, в свою чергу, визначаємо за формулами
(5)
(6)
= 5,58
= 7,06
У всіх випадках використовують ряди з одночасним періодом спостережень.
Знаходимо за формулою (3) всі недостаючі дані, вивчаючої річки в роки, коли не було спостережень.
Q1976 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (21,0 - 13,7) = 15,78
Q1977 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (24,7 - 13,7) = 18,56
Q1978 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (17,7- 13,7) = 13,3
Q1979 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (9,6- 13,7) = 7,22
Q1980 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (13,7 - 13,7) = 10,3
Q1991 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (8,8 - 13,7) = 6,62
Одержавши тим самим довгий ряд, знаходять норму стоку за формулою (2).
2.2 Визначення коефіцієнтів варіації та асиметрії
Для порівняння мінливості окремих рядів, які відрізняються своїми значеннями, використовуються коефіцієнти варіації (Сн), яки визначаємося за формулою:
= = 0,5(7)
де К - модульний коефіцієнт, який являє собою відношення Qi/Qcp.
Ряд є симетричним, коли додатні і відємні відхилення від середнього арифметичного (Qi Qcp), повторюються однаково часто, тобто симетрично групуються відносно центру розподілу.
В тих випадках, коли додатні або відємні відхилення повторюються часто або рідко, ряд асиметричний. Асиметричність ряду характеризуються коефіцієнтом асиметрії, який визначається за формулою:
= = 0,5 (8)
Для визначення значень Сv i Cs беремо продовжуваний ряд заданої річки, а розрахунки заносимо в табл.2.
Розрахунок параметрів для визначення Сv i Cs
РокиQ, м3/c Qi
К =
Qcp
К 1
(К 1)2
(К 1)319615,40,54-0,460,212-0,097196218,61,860,860,7400,63619634,70,47-0,530,281-0,14919645,10,51-0,490,240-0,11819656,00,6-0,40,160-0,064196612,31,230,230,0530,012196710,41,040,040,0020,001196813,61,360,360,1300,047196914,91,490,490,2400,118197019,61,960,960,9220,885197117,51,750,750,5630,42219726,10,61-0,390,152-0,05919735,90,59-0,410,168-0,06919744,00,4-0,60,360-0,21619756,40,64-0,360,130-0,047197615,781,580,580,3340,1931197718,561,860,860,7330,6272197813,31,330,330,1090,035919797,220,72-0,280,077-0,0215198010,31,030,030,0010,000019816,620,66-0,340,114-0,038619824,70,47-0,530,281-0,148919834,00,40-0,600,360-0,216019845,30,53-0,470,221-0,103819857,10,71-0,290,084-0,024419866,00,60-0,400,160-0,064019877,40,74-0,260,068-0,017619888,90,89-0,110,012-0,0013198915,61,560,560,3140,1756199019,31,930,930,8650,804419917,40,74-0,260,068-0,0176199212,51,250,250,0630,0156199315,11,510,510,2600,132719949,80,98-0,020,0010,000019954,70,47-0,530,28090,148910,022.3 Забезпеченість, її визначення і будова кривої забезпеченості при обмежений кількості даних
Всі гідротехнічні споруди розраховуються на певну забезпеченість. Якщо розташувати ряд в убиваючому порядку, то під забезпеченістю будь-якої величини цього ряду розуміється імовірність перевищування даного значення і більше нього серед сукупності всіх можливих значень. Є декілька способів визначення забезпеченості. Вибір кожного з них, в основному, залежить від довжини ряду спостережень. Спочатку ми використовуємо спосіб визначення забезпеченості при наявності короткого 30-40 річного ряду.
Цей спосіб заключається в слідуючому. Члени хронологічного ряду спостережень за “n” років розташовують в убиваючому порядку з наданням кожному числу порядкового номера “m”, який змінюється від 1 до “n”.
Для кожного значення розраховують імовірність перевищування серед сукупності всіх значень, що маємо в ряду, за допомогою формули
m
Рm = ------- 100, % (9)
n + 1
Наносячи на графік точки з координатами (Рm і Qm), та усереднюючи їх на око, одержують криву забезпеченості гідрологічної характеристики, що розглядається
Всі розрахунки зводжу у табл.3.
Розрахунок емпіричної кривої забезпеченості
РокиQ, м3/сQ в убиваючому
порядку, м3/сM Qm
К =------
Qср m
P =------100,%
N + 119615,419,611,962,7196218,619,321,935,519634,718,631,868,319645,118,5641,85611,119656,017,551,7513,8196612,315,7861,57816,6196710,415,671,5619,4196813,615,181,5122,2196914,914,991,4925,0197019,613,6101,3627,7197117,513,3111,3330,519726,112,5121,253,3319735,912,3131,2336,119744,010,4141,0438,819756,410,3151,0341,6197615,789,8160,9844,4197718,568,9170,8947,2197813,37,4180,7450,019797,227,4190,7452,7198010,37,22200,72255,519816,627,1210,7158,319824,76,62220,66261,119834,06,4230,6463,819845,36,1240,6