ВНД 33-5.2-02-98 Методика определения зон возможного затопления на речках Украины (рус)

При определении величин максимального стока необходимо использовать такие расчетные схемы :

а) при наличии данных многолетних наблюдений - непосредственно по этим данным ;

б) при недостаточном количестве данных наблюдений - с приведе- нием этих данных к многолетнему периоду по реках-аналогах ;

в) при отсутствии данных наблюдений - по формулам с исполь- зованием материалов по рекам-аналогам и картам, которые бази- руются на совокупности данных наблюдений по региону в целом .

При определении расходов воды расчетных обеспеченностей с использованием материалов наблюдений для рек, которые расположены ниже водомерных постов и имеют широкое русло и пойму, необходимо учитывать возможную трансформацию максимальных расходов воды. Расчеты транс-формации необходимо выполнять с использованием традиционных методов ( М.В.Потапова и Я. Д. Гильденблата, Й.А.Железняка и др.).Чаще всего расчет трансформации паводочных волн выполняется с использованием упрощенной инженерной методики, разработанной в УкрНИГМИ и реализованной как специальная прграмма для персонального компьютера .

При надлежащем обосновании допускается использовать региональные методики и рекомендации, которые согласованы и утверждены в соот-ветствующем порядке .

3.13. Кривые расходов воды Q=f(H) в опорных створах необходимо строить на основании данных наблюдений, при их наличии, и гидравлических расчетов с использованием таких основных формул :

Q=WV=WC Ri (3.3)

и C=R^у / n (3.3)

где W - площадь поперечного сечения потока, м² ;

V - средняя по сечению скорость потока, м/с ;

С - коэффициент Шези ;

R - гидравлический радиус, м ;

i - уклон свободной поверхности потока ;

n - коэффициент шероховатости ;

у - показатель степени .

При использовании компьютерной техники для гидравлических расчетов показатель степени “ у “ рекомендуется определять по формуле М.М.Павловского:

у = 2.5 n - 0.13 - 0.75 R ( n - 0.10 ) ( 3.4 )

При расчетах вручную значения показателя степени при гидравлическом радиусе допускается принимать у = 1.3 n , или же по рекомендации Маннинга у = 0,167 .

Значения коэффициента Шези и коэффициента шероховатости рекомендуется определять обратным путем на основании измеренных расходов воды и уклонов водной поверхности, а также установленных ИУВВ и соответствующих им расходов .

При соответственном обосновании допускается устанавливать основные параметры формул 3.2 и 3.3 по таблице М.Ф. Срибного .

При наличии относительно широких пойм ( более 2-х ширин русла ) расчеты по формуле 3.2 необходимо выполнять отдельно для русла и поймы .

3.14. Для увязки расчетных величин максимальных расходов воды по длине реки чаще всего используется график зависимости модуля макси-мального стока от площади водосбора g = f ( F ) . При построении такого графика корректируются значительные отклонения отдельных точек, что поз-воляет избежать необоснованных резких изменений величин максимальных расходов воды .

3.15. Максимальные уровни воды расчетных обеспеченностей в опорных створах устанавливаются по кривых Q = f ( H ) в зависимости от соответствующих максимальных расходов воды .

3.16. Расчет кривых свободной поверхности ( КСП ) реки или ее отдельного участка рекомендуется выполнять с использованием уравнения Бернулли :

H=Q²(1/W₁ ² - 1/W₂ ² )/2g+(Q²  l_1-2 )/W²  C²  R ( 3.5 )

где H - падение водной поверхности между смежными расчетными створами, м ;

W, C, R и Q - средние для участка реки значения площади поперечного сечения ( в м² ), коэффициента Шези, гидравли- ческого радиуса ( в м) и расчетного расхода воды (м³/с);

W₁ и W₂ - площади поперечных сечений в расчетных створах ;

l_1-2 - расстояние между расчетными створами, м ;

g - ускорение свободного падения .

Расчет по этому методу выполняется ходом назад против направления потока способом последовательного приближения. Расчет двух смежных створов считаетсятся законченным, когда разница между исходной и рассчитанной по формуле 3.5 величинами падения свободной поверхности потока не превышает 5 % при уклонах реки на участке <5 м/км, 1 % - при уклонах 5-10 м/км, 0.5 % - при уклонах 10-30 м/км и 0.3 % - при уклонах более 30 м/км .

3.17. Расчет КСП начинается с гидрометрического или опорного створа. Исходное значение отметки максимального уровня в этом створе устанавливается с использованием принятой величины расхода воды расчетной обеспеченности и кривой Q = f (H) . Исходные значения коэф-фициента Шези устанавливаются на основании фактических данных о максимальных уровнях и расходах воды в половодье или паводок, принятые за расчетную модель .

3.18. Контроль и соответствующая корректировка хода расчета КСП по длине реки или ее участка осуществляется в гидрометрических и опорных створах с использованием предварительно построенныих Q = f (H) .

3.19. В связи с большим обьемом вычислений, расчеты по этом методу рекомендуется проводить с использованием персональных компьютеров и соответствующего програмного забезпечення .

3.20. Расчеты по формуле 3.5 необходимо проводить для определения ЗВЗ в особенно ответственных случаях (большие и средние реки, одам-бированые участки, коммуникации государтвенного и межгосударственного значения, большие населенные пункты и т.д.). В остальных случаях допускается упрощенный способ установления КСП и соответственно ЗВЗ .

3.21. Упрощенный способ установления ЗВЗ состоит из следующего :

1) по результатам инструментального рекогносцировочного обсле- дования устанавливаются отметки и даты ИУВВ и отметки уровня воды на день выполнения работ ;

2) намечаются опорные створы в границах расчетного участка реки соответственно пункту 3.7 ;

3) строятся кривые расходов воды Q=f(H) в намеченных опорных створах соответственно пункту 3.13 ;

4) камерально- стандартными гидрологическими методами опреде- ляются превышения уровней воды различой обеспеченности в опор- ных створах ;

5) на продольный профиль реки наносяться занивелированные уровни воды на день обследования и ИУВВ, а потом, по взаимным превыше- ниям, установленным для опорных створов, расчетные уровни воды различой обеспеченности .

Этот метод менее точный, но зато позволяет обойтись без сьемки большого количества поперечных профилей и гидравлических расчетов .

3.22. При наличии на реке подпорных сооружений, или подпора от водоприемника, допускается использование упрощенного способа определения расстояния распространения подпора :

L =  ( h_o + z ) / I (3.6)

где L - расстояние распространения подпора, км ;

h_o - средняя глубина при отсутствии подпора, м ;

z - величина подпора около сооружения или в устье реки, м ;

I - уклон водной поверхности, м/км ;

 - коэффициент, который зависит от отношения z / h_o, которое необходимо устанавливать с использованием приведенных в таблице 3.2 данных :

Таблица 3.2

z / h_o

5.0

2.0

1.0

0.5

0.3

0.2

0.1



0.96

0.91

0.85

0.76

0.68

0.58

0.41

3.23. Допускается соместное использование детального и упрощенного методов установления ЗВЗ на одной и той же реке на участках с различной степенью важности .

3.24. При надлежащем обосновании допускается использование и других методов расчета КСП, согласованных и утвержденных в соот-ветствующем порядке .

3.25. Для участков рек, находящихся в подпоре от больших водохранилищ, необходимо использовать принятые в соответствующих проектах КСП при их наличии .

3.26. Продольный профиль реки строится в абсолютных отметках на основании материалов топо-геодезических работ и результатов расчета КСП при использовании детального метода или относительных превышений уровней - при использовании упрощенного метода .

Продольный профиль должен быть одним из основных отчетных документов по выполненой работе .

3.27. Границы ЗВЗ наносятся на карты крупного масштаба с использованием отметок уровней водной поверхности, которые снимаются с продольного профиля через 50 -100 м длины реки .

Местоположение отметок водной поверхности на топографических картах устанавливается линейной интерполяцией .

Плавная линия, соединяющая соответствующие точки отметок водной поверхности и проведенная в согласовании с очертаниями горизонталей на топографических картах, является границей ЗВЗ при половодье или паводке расчетной обеспеченности .

Топографические карты долини реки с нанесенными ЗВЗ являются основным отчетным документом по выполненой работе .

4. СОСТАВ ОТЧЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Пояснительная записка о выполненной работе по установлению ЗВЗ должна состоять из таких разделов :

В с т у п л е н и е

1. Краткая характеристика максимального стока реки

2. Расчеты (прогоноз) режима уровней при половодьях или паводках расчетных обеспеченностей

2.1. Методика расчетов

2.2. Исходные данные

2.3. Результаты расчетов

В ы в о д ы

Приложение 1 ( Рекомендованное )

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СТОИМОСТИ РАБОТ

5.1. Целью этих Рекомендаций является обеспечение удобства и единого подхода организаций-исполнителей при определении стоимости работ по установлению ЗВЗ на реках Украины .

5.2. Рекомендации разработаны в соответствии с требованиями ДБН IV.16.96, ч. III, “Порядок визначення вартості проектно-вишукувальних робіт для будівництва, що здійснюється на території Украини “, К., 1997 .

5.3. В ценах учтены затраты, связанные с изучением местных условий, сбором исходных данных, выполнением топо-геодезических и инженерно-гидрологических изысканий и камеральних работ, а также методическим и техническим руководством со стороны головной организации .

5.4. При определении цен учтены инфляционные коэффициенты в соответствии с нормативными актами Госкомградостроительства Украины по состоянию на 1 апреля 1997 года .

5.5. За базовую рекомендуется принимать удельную стоимость уста-новления ЗВЗ на 1 км длины участка реки средней величины со средними по Украине сложностью физико-географических условий в долине, гидрологи-ческой изученностью, хозяйственным использованием и др .

Соответствующими расчетами установлено, что величина указанной удельной стоимости работ ( b_п ) составляет примерно 530 гривен / км .

П р и м е ч а н и я : 1. Рекомендованная величина удельной стоимости работ уста-новлена применительно к обьемам работ и отчетной документации, приведенных в разделе 2 .

2. При увеличенни или уменьшении обьемов работ и отчетной документации соот-ветственно изменяется и удельная стоимость работ . Величина изменения согласовывается между Заказчиком и Исполнителем.

5.6. Абсолютную величину стоимости установления ЗВЗ на конкретной реке или ее отдельном участке рекомендуется устанавливать по формуле :

B = ( b_n  L k₁ k₂ k₃ + З) / 10³ тыс. гривен , (5.1) где b_{n -} удельная стоимость работ, гривен / км ; L - длина реки или ее участка , в границах которых устанавливаются ЗВЗ , км;

З - стоимость пояснительной записки, которая составляет 520 гривен ; k₁ - поправочный коэффициент, который учитывает категорию сложности и другие особенности реки или ее участка ; k₂ - поправочный коэффициент, который вводится при установлении кри- вой свободной поверхности упрощенным методом ; k₃ - поправочный коэффициент, который вводится при определении КСП упрощенным методом дополнительно к коэффициенту k₂ в тех случа-

ях, когда ЗВЗ устанавливаются в составе работ по паспортизации ма-

лых рек Украины .

Величины поправочных коэффициентов приведены в таблице 5.1 .

Таблица 5.1

Х а р а к т е р и с т и к а р е к и

Значения коэффициентов:

k₁

k₂

k₃

1. Реки равнин и плато шириной до 100 м с малоизвилис-тым руслом, без рукавов и староречий.

Берега открытые, без широких пойм.

0.80

0.55

0.60

2. Реки равнин и плато шириной более 100 м с умеренно извилистым руслом и широкими,но открытыми поймами.

Горные реки шириной до 50 м .

1.00

0.60

0.65

3. Реки равнин и плато шириной более 100 м с очень изви-листым руслом и широкими заросшими и заболоченными поймами .

Горные реки шириной более 50 м .

1.20

0.65

-

П р и м е ч а н и я : 1. Для рек, индивидуальные особенности которых очень отлича-ются от приведенных в таблице 5.1, допускается изменение общей стоимости работ в размере до 20 % .

2. Обязательным условием возможности установления ЗВЗ в составе работ по паспор-тизации малых рек Украины является одновременное (параллельное) выполнение этих работ одной организацией-исполнителем . При этом отчетная документация по ЗВЗ должна входить отдельным разделом в соответствующий “Паспорт малой реки “.

5.7. Относительные стоимости основных видов работ по установлению ЗВЗ на реках Украины приведены в таблице 5.2 .

Таблица 5.2

О с н о в н ы е в и д ы

Относительная стоимость работ (в %) при

определении ЗВЗ :

р а б о т

детальным

методом

упрощенным методом

в составе “Паспорта

малой реки”

1.Инженерно-геодезические изыска- ния и камеральные работы

35

21

15

2. Инженерно-гидрометеорологичес- кие изыскания и расчеты

20

33

14

3. Гидравлические расчеты

25

14

12

4. Подготовка отчетной техничес-кой документации

18

30

55

5. Методическая и техническая по-

мощь головной организации

2

2

4

В с е г о

100

100

100

П р и м е ч а н и е . При взаимной додоговоренности между соисполнителями относительная стоимость отдельных видов работ может быть несколько изменена против приведенных в таблице 5.2 величин, при условии незменности общей стоимости работ .

Приложение 2 (Информационное)

6. П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т О В

В соответствии с техническим заданием, выданным институту “Укрводпроект” Закарпатским облводхозом, необходимо установить ЗВЗ при паводках обеспеченностью 1.0, 5.0 и 10 % на р. Боржаве в границах участка с. Билки - с Луково .

6.1. П о д г о т о в и т е л ь н ы й э т а п

В соответствии с принятой в Водном Кодексе Украины классификацией р. Боржава относится к категории малых рек .

Режим реки достаточно изучен. Систематические гидрологические наб- людения проводятся на 2 водомерных постах, которые расположены в с.с. Дол- гое и Шаланки. Неоднократно проводились также полевые рекогносцировоч-ные обследования реки и периодические гидрометрические работы, которые выполнялись различными организациями для обоснования в основном проек-тов противопаводковой защиты .

Кроме этого, в 1995 г. институтом “Львовгипроводхоз” был составлен “Паспорт р. Боржава”.

Для обоснования различных проектов выполнялись также топо-гео-дезические работы со сьемкой продольного и поперечных профилей. Особенно значительный обьем работ был выполнен в 1995 г. для обоснования “Схемы противопаводковых мероприятий в бассейне р. Боржава”, которая в настоящее время разрабатывается институтом “Укрводпроект”.