Файл: Лабораторная работа 1 Определение нормы годового стока и расчёт среднегодовых расходов различной обеспеченности.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 36
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(РГГМУ)
Кафедра инженерной гидрологии
Лабораторная работа №1
«Определение нормы годового стока и расчёт среднегодовых расходов различной обеспеченности»
Выполнил: ст. гр. ПГ-Б18-1-4
Вагнер К.В.
Проверил: Сикан А.В.
Санкт-Петербург
2021
Таблица 1 –исходные данные среднегодового расхода воды для р. Мга –д.Горы за 1945-1988 гг. (река-аналог) и р.Тосна –ст.Тосно за 1955-1988 гг. (река-расчётная).
| Р.Мга | Р.Тосна |
Год | 172039 | 172073 |
1945 | 6,22 | |
1946 | 5,32 | |
1947 | 4,93 | |
1948 | 6,79 | |
1949 | 3,78 | |
1950 | 4,82 | |
1951 | 4,4 | |
1952 | 6,74 | |
1953 | 8 | |
1954 | 4,46 | |
1955 | 6,53 | 9,58 |
1956 | 4,47 | 6,98 |
1957 | 7,57 | 12,1 |
1958 | 6,72 | 11,9 |
1959 | 5,67 | 9,29 |
1960 | 4,32 | 7,04 |
1961 | 4,23 | 8,58 |
1962 | 8,94 | 16,3 |
1963 | 3,58 | 5,81 |
1964 | 3,71 | 4,71 |
1965 | 3,41 | 5,5 |
1966 | 6,88 | 12 |
1967 | 4,09 | 7,51 |
1968 | 5,55 | 9,3 |
1969 | 4,99 | 7,69 |
1970 | 5,52 | 8,73 |
1971 | 4,36 | 8,76 |
1972 | 3,19 | 4,44 |
1973 | 2,32 | 2,68 |
1974 | 6,1 | 11,4 |
1975 | 4,32 | 6,14 |
1976 | 5,44 | 7,42 |
1977 | 5,08 | 8,84 |
1978 | 4,86 | 9,8 |
1979 | 4,52 | 8,06 |
1980 | 5,08 | 7,3 |
1981 | 5,58 | 9,48 |
1982 | 6,2 | 10,5 |
1983 | 5,36 | 8,58 |
Продолжение таблицы 1
1984 | 5,79 | 8,58 |
1985 | 5,64 | 9,84 |
1986 | 7,9 | 13,6 |
1987 | 8,42 | 15,3 |
1988 | 5,05 | 9,37 |
-
Расчет нормы годового стока при наличии данных гидрометрических наблюдений
Таблица 2 – Расчётные характеристики годового стока реки Тосна – ст.Тосно.
Характеристика | Обозначение | Размерность | Значение |
Длина ряда | N | Лет | 34 |
Площадь водосбора | F | Км2 | 1300 |
Коэффициент автокорреляции | r | - | 0,21 |
Погрешность расчёта нормы стока | ɛ | % | 6,93 |
Средний многолетний расход воды | Qср | м3/с | 8,92 |
Средний многолетний модуль стока | q | л/c км2 | 12,6 |
Для расчёта коэффициента вариации необходимо знать модульные коэффициенты и длину ряда. Модульные коэффициенты для расчётной реки представлены в таблице 3.
(1)
Таблица 3 – Модульные коэффициенты для р.Тосна – ст.Тосно.
| ki | (ki-1)^2 | (ki-1)^3 |
| 1,07 | 0,006 | 0,000 |
| 0,78 | 0,047 | -0,010 |
| 1,36 | 0,128 | 0,046 |
| 1,33 | 0,112 | 0,038 |
| 1,04 | 0,002 | 0,000 |
| 0,79 | 0,044 | -0,009 |
| 0,96 | 0,001 | 0,000 |
| 1,83 | 0,686 | 0,568 |
| 0,65 | 0,121 | -0,042 |
| 0,53 | 0,222 | -0,105 |
| 0,62 | 0,147 | -0,056 |
| 1,35 | 0,120 | 0,041 |
| 0,84 | 0,025 | -0,004 |
| 1,04 | 0,002 | 0,000 |
| 0,86 | 0,019 | -0,003 |
| 0,98 | 0,000 | 0,000 |
| 0,98 | 0,000 | 0,000 |
| 0,50 | 0,252 | -0,126 |
| 0,30 | 0,489 | -0,342 |
| 1,28 | 0,078 | 0,022 |
| 0,69 | 0,097 | -0,030 |
| 0,83 | 0,028 | -0,005 |
| 0,99 | 0,000 | 0,000 |
| 1,10 | 0,010 | 0,001 |
| 0,90 | 0,009 | -0,001 |
| 0,82 | 0,033 | -0,006 |
| 1,06 | 0,004 | 0,000 |
| 1,18 | 0,032 | 0,006 |
| 0,96 | 0,001 | 0,000 |
| 0,96 | 0,001 | 0,000 |
| 1,10 | 0,011 | 0,001 |
| 1,53 | 0,276 | 0,145 |
| 1,72 | 0,513 | 0,367 |
| 1,05 | 0,003 | 0,000 |
Сумма | 34,0 | 3,52 | 0,496 |
Расчёт коэффициента вариации р.Тосна – ст.Тосно производится по следующей формуле:
(2)
Для определения погрешности расчёта нормы годового стока используется формула, рекомендуемая Сводом правил:
(3)
По результатам расчёта нормы годового стока по данным гидрометрических наблюдений Cv = 0,33 ; ɛQ = 6,93%
-
Расчёт нормы годового стока при недостаточности данных гидрометрических наблюдений
При недостаточности наблюдений используют реку-аналог, находящейся рядом с расчётной рекой. Их площади должны различаться не более чем в 10 раз.
В таблицу 4 заносятся рассчитанные характеристики для реки-аналога и расчётной реки.
Таблица 4 – Расчётные характеристики р.Тосна - ст.Тосно и р.Мга – д.Горы.
| Мга | Тосна |
F | 709 | 1300 |
n | 44 | 34 |
r | 0,21 | 0,21 |
Cv | 0,27 | 0,33 |
Qср | 5,38 | 8,92 |
qср | 4,14 | 12,6 |
ɛ | 19,5 | 6,93 |
Чтобы проверить синхронность колебаний стока на расчётной реке и реке-аналоге строится совмещенные хронологические графики и разностные интегральные кривые.
Рисунок 1 – Хронологический график среднегодовых расходов воды на р.Мга – д.Горы
Рисунок 2 – Хронологический график среднегодовых расходов воды на р.Тосна – ст.Тосно
Для построения разностной интегральной кривой заполняется вспомогательная таблица 5.
Таблица 5 – Расчёт координат разностной интегральной кривой реки-аналога р. Мга – д.Горы.
Год | Расход | ki | ki-1 | Σ(ki-1) | (Σ(ki-1))/Cv |
1944 | | | | 0 | 0 |
1945 | 6,22 | 1,16 | 0,16 | 0,16 | 0,60 |
1946 | 5,32 | 0,99 | -0,012 | 0,15 | 0,56 |
1947 | 4,93 | 0,92 | -0,084 | 0,064 | 0,240 |
1948 | 6,79 | 1,26 | 0,26 | 0,33 | 1,22 |
1949 | 3,78 | 0,70 | -0,30 | 0,028 | 0,104 |
1950 | 4,82 | 0,90 | -0,10 | -0,077 | -0,288 |
1951 | 4,4 | 0,82 | -0,18 | -0,26 | -0,97 |
1952 | 6,74 | 1,25 | 0,25 | -0,007 | -0,027 |
1953 | 8 | 1,49 | 0,49 | 0,48 | 1,79 |
1954 | 4,46 | 0,83 | -0,17 | 0,31 | 1,15 |
1955 | 6,53 | 1,21 | 0,21 | 0,52 | 1,95 |
1956 | 4,47 | 0,83 | -0,17 | 0,35 | 1,31 |
1957 | 7,57 | 1,41 | 0,41 | 0,76 | 2,83 |
1958 | 6,72 | 1,25 | 0,25 | 1,01 | 3,76 |
1959 | 5,67 | 1,05 | 0,053 | 1,06 | 3,96 |
1960 | 4,32 | 0,80 | -0,20 | 0,86 | 3,22 |
1961 | 4,23 | 0,79 | -0,21 | 0,65 | 2,42 |
1962 | 8,94 | 1,66 | 0,66 | 1,31 | 4,90 |
1963 | 3,58 | 0,67 | -0,33 | 0,97 | 3,64 |
1964 | 3,71 | 0,69 | -0,31 | 0,66 | 2,48 |
1965 | 3,41 | 0,63 | -0,37 | 0,30 | 1,11 |
1966 | 6,88 | 1,28 | 0,28 | 0,57 | 2,15 |
1967 | 4,09 | 0,76 | -0,24 | 0,33 | 1,25 |
1968 | 5,55 | 1,03 | 0,031 | 0,36 | 1,37 |
1969 | 4,99 | 0,93 | -0,073 | 0,29 | 1,09 |
1970 | 5,52 | 1,03 | 0,03 | 0,32 | 1,19 |
1971 | 4,36 | 0,81 | -0,19 | 0,13 | 0,48 |
1972 | 3,19 | 0,59 | -0,41 | -0,28 | -1,05 |
1973 | 2,32 | 0,43 | -0,57 | -0,85 | -3,18 |
1974 | 6,1 | 1,13 | 0,13 | -0,72 | -2,68 |
1975 | 4,32 | 0,80 | -0,20 | -0,91 | -3,42 |
1976 | 5,44 | 1,01 | 0,011 | -0,90 | -3,38 |
1977 | 5,08 | 0,94 | -0,06 | -0,96 | -3,59 |
1978 | 4,86 | 0,90 | -0,10 | -1,06 | -3,95 |
1979 | 4,52 | 0,84 | -0,16 | -1,22 | -4,55 |
1980 | 5,08 | 0,94 | -0,056 | -1,27 | -4,76 |
1981 | 5,58 | 1,04 | 0,037 | -1,24 | -4,63 |
1982 | 6,2 | 1,15 | 0,15 | -1,08 | -4,06 |
1983 | 5,36 | 1,00 | 0,00 | -1,09 | -4,08 |
1984 | 5,79 | 1,08 | 0,076 | -1,01 | -3,79 |