Гидрологический расчет водотоков
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ВОДОТОКОВ —- определение характеристик, количественно описывающих гидрологич. режим водотоков. Совокупность закономерно повторяющихся пространственно-временных изменений состояния водных объектов (водотоков) наз. гидрологич. режимом, формирование гидрологич. режима — гидрологич. процессом.
В зависимости от изучаемых гидрологич. процессов выделяют гидрологич. расчёты водного, термич. и ледового режимов, речных наносов и русловых процессов. Объём воды, проходящей через поперечное (живое) сечение русла в ед. времени (расход воды), и масса наносов, проносимых через живое сечение в ед. времени (расход наносов),— осн. гидрологич. х-ки водотока. Изменение этих и других х-к (уровней и глубин, уклонов пов-сти воды, скоростей течения, концентрации наносов, толщин льда и пр.) производится в пунктах стационарных наблюдений на реках (гидрологич. постах и станциях). Аналогичные работы в экспедиц. условиях выполняются в ходе изысканий мостовых переходов, гидротехн. изысканий и пр.
Важнейшая х-ка для данного сечения водотока — связь между расходами и уровнями воды — наз. кривой расходов. Пользуясь этой кривой, по ежедневно измеряемым уровням воды в реках определяют расходы воды. Хронологич. график изменения расходов воды в данном створе водотока наз. гидрографом. Площадь, огранич. гидрографом и осями координат, численно равна объёму стока воды за к.-л. период (напр., за год, за время половодья).
В зависимости от полноты информации о режиме водотока на участке его пересе-чения с трассой ж. д. различают гидрологич. расчёты: при наличии гидрометрич. данных за многолетний период, при их недостаточности и при нх отсутствии (напр., при расчёте стока с малых водосборов).
В зависимости от цели Г. р. в. подразделяют на четыре вида.
1. Расчёты для обобщения натурных измерений х-к (параметров) водотоков. Результаты гидрометрич. работ обрабатываются по определ. системе за годичные циклы и публикуются в «Гидрологических ежегодниках». Обобщённые данные, содержащие их гидрологич. анализ, публикуются в спец. справочниках по ресурсам поверхностных вод. Систематизир. свод данных учёта вод по количеств, и качеств, показателям, регистрации водопользователей, а также данных учёта использования вод представляет собой Государственный водный кадастр.
2.Расчёты для предсказания будущего гидрологич. режима водотоков — гидрологич. прогнозы. Их подразделяют на краткосрочные (до 15 сут) и долгосрочные (до неск. мес). При составлении гидрологич. прогнозов используют закономерности движения воды на водосборах и в русловой сети, связи гидрологич. н метеорология. элементов и др.
3.Расчёты для регулирования речного стока и составления проектов использования водных ресурсов. Одна из гл. задач в этом случае — определение ёмкости водохранилища.
4. Определение расчётных гидрологич. х-к, необходимых для проектирования и обеспечения надёжной эксплуатации всех водопропускных сооружений ж. д. (мостов, труб и пр.) и гидротехн. сооружений. За критерий расчётной х-ки принимают вероятность её превышения за ряд лет (т. н. обеспеченность Р). Напр. при С = 2% превышение расчётной х-ки может произойти один раз в 50 лет (т. н. повторяемость х-ки Н). Чем меньше значение обеспеченности, тем больше значе-ние расчётной гидрологич. х-ки. В зависимости от класса сооружений (категории ж. д.) значения С нормируются. Напр., при сооружении мостов на ж. д. первой категории общей сети за расчётный расход воды во время половодья принимают расход при С = 1%. При определении расчётных гидрологич. х-к применяют методы матем. статистики.
При отсутствии гидрометрич. данных используются карты с изолиниями гидро-логич. параметров и формулы, учитывающие особенности бассейнов, с к-рых происходит сток воды.
С помощью гидрологич. и гидравлич. расчётов определяются гл. размеры всех водопропускных и др. гидротехн. сооружений при проектировании, стр-ве и эксплуатации ж. д.
Рекомендуем почитать