Файл: Комплексное использование водных объектов на тему Обоснование водохозяйственных мероприятий в бассейне реки Преголи Работу проверил канд техн наук Нелюбина Е. А.docx

В нашем случае: К_эк (75%) = 0,7 ; К_эк (95%) = 0,9. Результаты определения объемов экологически допустимого стока представлены в табличном виде (табл. 1.2.7).

Таблица 1.2.7 – Внутригодовое распределение объемов экологически допустимого стока воды в створе 1-1, млн.м³.

P, %	Месяцы													Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
95	105,9894	89,6832	339,7104	163,0611	74,7369	91,0422	65,2248	105,9894	57,0717	86,9661	96,4782	130,4487	1406,402
75	116,6732	102,0894	291,683	160,4253	87,5049	102,0894	72,9204	72,9204	58,3366	72,9204	102,0894	218,7626	1458,415

3. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

---

Оценка условий затопления земель при прохождении высоких половодий

В рамках курсового проекта принимаем, что между створами реки 1-1 и 3-3 во время весеннего половодья происходит затопление земель. В пределы зоны затопления попадает сельский поселок, находящийся в створе 3-3 на расстоянии 100 км от устья. Оценка опасности затопления в этом случае проводится для обеспеченности половодья Р_п = 0.5% [10].

Зона затопления характеризуется следующими параметрами: Средний уклон реки: I_p= 0,08 ‰ = 0,00008. Уклон поверхности поймы: I_П = 0,0015. Средняя глубина русла реки: h_Р = 4,0 м. Средняя ширина русла: b_Р = 50 м.



Рисунок 7 – Расчетная схема русла реки и пойменного участка
Для данного створа строим зависимость глубины воды в реке от расходов, учитывая, что во время половодья вода проходит по руслу реки, глубиной h_р, и пойме максимальным слоем h_п.

Зависимость расходов воды в реке от глубины строим по формуле Шези, которая записывается для двух участков: речного русла (прямоугольного сечения) и пойменного участка (трапецеидальной формы):


Расход для речного русла определяется по формуле:



где n – шероховатость русла, для выбранного участка (естественное русло в благоприятных условиях) принимаем равным 0,025; I_р – уклон русла;





где b_p – ширина русла, м; h_р – глубина русла, м

Расход пойменного участка определяется по формуле:







Ширина затапливаемого пойменного участка для одного берега реки составит:

---

где b_p – ширина русла, м; I_П – уклон поймы; h_п – глубина воды на пойме, м;
Расчетный расход воды в реке во время весеннего половодья рассчитывается по формуле:



где h_ср – среднемноголетний слой стока половодья; F₂ (км²) – площадь водосбора, подвешенная к створу 3-3; K₀ – коэффициент дружности половодья; N – коэффициент, учитывающий изменение модуля весеннего стока в зависимости от природной зоны и географического положения; δ – коэффициент, учитывающий влияние озер на сток половодья; δ₁ – коэффициент, учитывающий влияние лесов на сток половодья; δ₂ - коэффициент, учитывающий влияние болот на сток половодья; µ – коэффициент, учитывающий несоответствие статистических параметров слоя стока и максимального расхода; К_P% – коэффициент перехода к году заданной обеспеченности.



Рисунок 8 – Карта среднего слоя тока весеннего половодья (мм) Калининградской области

Определим все необходимые параметры:

Среднемноголетний слой стока половодья определен картографически по рис. 8 и составляет:



Площадь водосбора составит:



где L – длина реки Преголи от истока до створа в г. Гвардейск; L_3-3 – расстояние от створа 3-3 до створа в г. Гвардейск.


Коэффициент дружности K₀ и коэффициент стока N определяются по таблице 1.8 в зависимости от природно-климатических условий бассейна реки. Для определения K₀ необходимо знать параметр a, учитывающий тип рельефа.

---

Таблица 1.2.8 – К определению параметров N и K₀.

Природная зона	N	K0
		a > 1	a = 1…0,5	a < 0,5
Тундра и лесная зона
Европейская часть РФ	0,17	0,010	0,008	0,006
Западная сибирь	0,25	0,015	0,013	0,010
Лесостепь и степь
Европейская часть РФ	0,25	0,030	0,017	0,012
Западная Сибирь	0,25	0,030	0,025	0,017

Река расположена в лесной природной зоне Европейской части РФ, следовательно, K₀ = 0,006; N = 0,17.

Коэффициент δ, учитывающий влияние озер на сток половодья, расcчитаем как:



где f_оз – среднемноголетний слой стока половодья; С — коэффициент, принимаемый равным 0,2 для лесной и лесостепной зон и 0,4 — для степной зоны.



Чтобы определить коэффициент δ₁ воспользуемся формулой [7]:



где f_лес – степень залесенности бассейна, %; n’ – коэффициент редукции; α – коэффициент, учитывающий расположение леса на водосборе(в верхней или нижней части водосбора), а также природную зону (лесная или лесостепная).


Рисунок 9 – К определению коэффициентов n’ и α [11]
Бассейн реки находится в лесной природной зоне с различным механическим составом почвогрунтов, лес преимущественно расположен в верхней части водосбора, то при значении лесистости 17% параметры составят:




Чтобы определить коэффициент δ₂ воспользуемся формулой:

---

где f_бол – степень заболоченности бассейна, %.
β – коэффициент, определяемый в зависимости от типа болот (рис.10).


Рисунок 10 – К определению коэффициентов n’ и α [11]
Так как на территории бассейна реки Преголи присутствуют болота различных типов, принимаем коэффициент β = 0,7.


Коэффициент μ, учитывающий несоответствие статистических параметров слоя стока и максимального расхода определяется по табл. 1.2.9.
Таблица 1.2.9 – К определению коэффициента μ.

Природная зона	Обеспеченность
	0,1	0,5	1,0	5,0
Европейская часть РФ	1,10	1,06	1,00	0,92
Западная сибирь	1,04	1,02	1,00	0,96
Лесостепь и степь	1,05	1,03	1,00	0,94

Так как река находится в Европейской части РФ, а необходимая обеспеченность составляет 0,5%, то μ = 1,06

К_Р% – коэффициент перехода к году заданной обеспеченности Р%=0,5%. Определяется по Таблице 1.2.10 в зависимости от коэффициента вариации слоя стока половодья Сv^полов. Картографическим способом находим Сv^полов = 0,4.


Рисунок 11 – Карта коэффициентов вариации слоя стока половодий
Таблица 1.2.10 – Значения коэффициентов К_Р% (Cs=2,5Cv) [8].

P, %	Коэффициент изменчивости Cvполов
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
0,5	1,28	1.61	1,99	2,41	2,87	3,36	3,90	4,46	5,03	5,63

---