7. Особенности расчета максимального дождевого стока в некоторых специфических регионах
7.1. Рекомендации по расчету максимального стока в Непале разработаны (1965 - 72 гг.) для участка построенной дороги и основаны на применении формулы (2.1) с параметрами обоснованными натурными данными. Часовую интенсивность и слой дождя рекомендуется принимать по соотношению:
|
ВП, % |
0,3 |
1 |
2 |
3 |
10 |
|
aчас, мм/мин |
2,33 |
2,08 |
1,97 |
1,84 |
1,22 |
|
hчас, мм |
140 |
125 |
118 |
110 |
73 |
|
S, мм/мин |
40,9 |
37,1 |
34,5 |
32,8 |
|
В рассматриваемом районе выявлена зависимость расчетных величин осадков от изменения долготы местности. Показатель степени редукции осадков по продолжительности равен П1 = 0,72. Переходный коэффициент от суточной суммы осадков к часовой равен К4 = 0,4:
S = 0,127 Hсут. (7.1)
Коэффициент редукции расчетных ливневых осадков по площади и длине одновременного распространения характеризуется следующими величинами:
|
F, тыс. км2.......... |
1 |
5 |
15 |
25 |
35 |
45 |
50 |
|
L, км................. |
1 |
100 |
300 |
500 |
700 |
90,0 |
1000 |
|
КF..................... |
1 |
0,98 |
0,93 |
0,88 |
0,82 |
0,77 |
0,75 |
Длины водотоков (в км) в данном районе могут быть определены при недостатке исходных данных по формуле:
L = 2,5 · F0,5 (7.2)
Коэффициент стока рекомендуется определять по соотношению:
|
ВП, % |
≤ 1 |
2 - 3 |
3 - 5 |
≥ 5 |
|
αо |
1 |
1 - 0,9 |
0,9 - 0,8 |
0,8 - 0,7 |
7.2. Рекомендации по расчету максимальных расходов воды в Афганистане разработаны (1971 - 72 гг.) для проектирования автомобильной дороги Шиберган - Андхой - Маймене - Герат и предусматривают использование формулы (2.1) с параметрами, обоснованными данными гидрометеорологических наблюдений в этом районе.
Расчетная часовая интенсивность дождя определяется по направлению дороги в зависимости от высоты местности (табл. 7.1).
Таблица 7.1
|
Высота местности H, м |
ВП, % |
|||
|
|
0,3 |
1 |
2 |
3 |
|
|
aчас, мм/мин |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
100 |
0,63 |
0,54 |
0,5 |
0,47 |
|
200 |
0,67 |
0,58 |
0,53 |
0,51 |
|
300 |
0,72 |
0,63 |
0,58 |
0,54 |
|
400 |
0,77 |
0,67 |
0,62 |
0,58 |
|
500 |
0,83 |
0,72 |
0,66 |
0,62 |
|
600 |
0,87 |
0,76 |
0,7 |
0,66 |
|
700 |
0,92 |
0,8 |
0,74 |
0,7 |
|
800 |
0,98 |
0,85 |
0,78 |
0,73 |
|
850 |
1 |
0,87 |
0,8 |
0,75 |
|
900 |
1,02 |
0,88 |
0,82 |
0,77 |
|
1000 |
1,05 |
0,92 |
0,83 |
0,78 |
|
1200 |
1,09 |
0,94 |
0,86 |
0,82 |
|
1400 |
1,13 |
0,96 |
0,88 |
0,84 |
|
1500 |
1,14 |
0,97 |
0,88 |
0,84 |
Рекомендуемые коэффициенты стока приведены в табл. 7.2.
Таблица 7.2
|
Районы |
ВП, % |
|||
|
|
0,3 |
1 |
2 |
3 |
|
|
αо |
|||
|
Горные с высотой более 700 м |
0,85 - 0,75 |
0,75 - 0,65 |
0,7 - 0,6 |
0,65 - 0,6 |
|
Предгорные с высотой до 600 - 700 м |
0,75 |
0,65 |
0,6 |
0,55 |
|
Полупустынные |
0,5 - 0,45 |
0,45 - 0,4 |
0,4 - 0,3 |
0,3 - 0,2 |
На участке дороги Маймене - Герат коэффициент стока 2 % ВП принято определять по формуле:
αо = α′о К3, (7.3)
где К3 - коэффициент, учитывающий уменьшение максимальных расходов за счет забора воды на орошение (табл. 7.3); α′о - коэффициент стока, равный 0,4 для 2 % ВП и 0,45 для 1 % ВП.
В основу данных обоснования коэффициента стока, определенного по формуле 7.3, были положены материалы полевых экспедиционных обследований 20 средних водотоков, данные рек-аналогов (Кашен, Кушка, Мургаб, Теджен), а также сведения об осадках на метеостанциях Герат, Шаберган, Дангара, Маймене.
Таблица 7.3
|
F,км2 |
≤ 100 |
250 |
500 |
750 |
1000 |
2000 |
3000 |
|
К3 |
1 |
0,95 |
0,91 |
0,88 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
|
F, км2 |
6000 |
9000 |
14000 |
16000 |
20000 |
40000 |
70000 |
|
К3 |
0,57 |
0,47 |
0,34 |
0,31 |
0,25 |
0,2 |
0,2 - 0,15 |
7.3. Нормы максимального стока для расчета водопропускных сооружений на территории Ирака разработаны в 1972 - 75 гг. Рахим Саадун Садик (МАДИ) и предусматривают (11) определение расчетных расходов воды с использованием формулы (2.1), параметры которой обоснованы натурными данными.
Так, расчетные величины интенсивностей дождей часовой продолжительности рекомендуется определять (рис. 7.1) в соответствии с ливневыми районами № 3 - № 7 (Приложение 1), а коэффициент редукции осадков по площади по следующему соотношению:
|
F, км2.................. |
1 |
5 |
10 |
30 |
50 |
100 |
200 |
280 |
|
КF........................ |
0,69 |
0,58 |
0,45 |
0,31 |
0,27 |
0,25 |
0,22 |
0,19 |
Рис. 7.1 Карта-схема ливневых районов Ирака.
Показатель степени редукции осадков по продолжительности изменяется незначительно по территории Ирака и районам Сирии, близлежащим к северо-западной и северной границе Ирака (табл. 7.4).
Таблица 7.4
|
Метеостанции |
П1 |
S |
К4 |
|
Багдад |
0,91 |
15,2 |
0,76 |
|
Дейр-эз-Зор |
0,78 |
6,1 |
0,5 |
|
Камышлы |
0,82 |
18,6 |
0,57 |
|
Хассеке |
0,88 |
15,8 |
0,69 |
Длины водотоков при недостаточных исходных данных могут быть определены по следующей аналитической зависимости:
L = 2,14 F0,64 (7.4)
В качестве расчетного для территории Ирака рекомендован показатель степени редукции максимального стока равный 0,5. Расчетные величины коэффициентов стока рекомендуется назначать (табл. 7.5) применительно к четырем районам (рис. 7.2).
Таблица 7.5
|
№№ районов (см. рис. 10) |
ВП, % |
|||
|
|
0,3 |
1 |
2 |
3 |
|
|
αo |
|||
|
I |
0,8 - 0,7 |
0,7 - 0,65 |
0,65 - 0,6 |
0,6 - 0,55 |
|
II |
0,7 - 0,65 |
0,65 - 0,6 |
0,6 - 0,55 |
0,55 - 0,5 |
|
III |
0,65 - 0,55 |
0,6 - 0,45 |
0,55 - 0,4 |
0,5 - 0,4 |
|
IV |
0,55 - 0,45 |
0,45 - 0,35 |
0,4 - 0,25 |
0,4 - 0,2 |
Рис. 7.2 Карта-схема распределения расчетного коэффициента стока a по территории Ирака.
7.4. Региональные нормы определения максимальных расходов воды в Узбекской ССР разработаны (20) в 1976 - 80 гг. Шахидовым А.Ф. (МАДИ). Они предусматривают расчеты максимального дождевого стока с малых водосборов до 100 км2 с использованием формулы (2.1).
Расчетные интенсивности дождей часовой продолжительности 1 % ВП приведены (мм/мин) на рис. 7.3. Для аналитической оценки коэффициента редукции часового дождя предложена формула:
(7.5)
где vдоб - скорость добегания, км/мин; L - длина водосбора, км.
Рис. 7.3 Карта-схема часовой интенсивности дождя 1 %-ной ВП в Узбекской ССР.
Для расчетов часовых интенсивностей, отличных от 1 % ВП рекомендуется пользоваться переходным коэффициентом, определяемым следующим соотношением:
|
ВП, 1 %..................... |
0,1 |
0,3 |
1 |
2 |
3 |
5 |
10 |
|
λ................................. |
1,34 |
1,17 |
1 |
0,9 |
0,83 |
0,74 |
0,62 |
Коэффициент редукции максимального дождевого стока определяется по данным приложения 5 или для водосборов 0,1 - 100 км2 по аналитической зависимости:
(7.6)
Расчетное значение коэффициента стока принято с учетом условий возможного образования стока на малых водосборах равным αp = 1,0.
Объем стока с учетом коэффициента редукции часовых осадков определяется в м3 по формуле:
(7.7)
7.5. Рекомендации по расчету дождевых расходов в горных районах Таджикистана разработаны (7) в 1976 - 79 гг. Панфиловой В.К.
При большой вертикальной протяженности горных бассейнов максимальный дождевой сток образуется не на всей площади водосбора, а только на части, расположенной ниже фронта снеготаяния (нулевой среднесуточной изотермы), так как выше осадки выпадают в твердом виде.
Для оценки максимального дождевого стока принята следующая формула предельной интенсивности
Q = 16,7 Qτp KF (F1 α1 + F2 α2), (7.8)
где Qτp - расчетная интенсивность осадков, соответствующая ВП для расхода воды, мм/мин (приложение 10); KF - коэффициент редукции осадков по площади (табл. 7.6); α1, α2 - коэффициент стока с площадей водосбора освобожденных от снега (K) и со снежной поверхности (расположенной ниже фронта таяния) соответственно равные 0,25 и 0,8; F1 - часть площади водосбора, расположенная ниже снеговой линии, км2 (рис. 7.4); F2 - часть площади водосбора, расположенная между снеговой линией и фронтом снеготаяния.
Таблица 7.6
|
F, км2 |
ВП, % |
||||
|
|
0,1 |
1 |
2 |
5 |
10 |
|
|
KF |
||||
|
50 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,93 |
0,93 |
|
100 |
0,94 |
0,93 |
0,91 |
0,88 |
0,87 |
|
300 |
0,89 |
0,86 |
0,86 |
0,84 |
0,82 |
|
500 |
0,77 |
0,76 |
0,76 |
0,74 |
0,74 |
Рис. 7.4. Схема горного бассейна:
1 - граница бассейна; 2 - фронт снеготаяния; 3 - граница снеговой линии; 4 - трасса дороги.
Положение фронта снеготаяния и границ снеговой линии должно определяться для каждого водосборного бассейна Таджикистана с учетом графика изменения дат прохождения максимального паводочного расхода (рис. 7.5) и графика вертикального изменения фронта снеготаяния и снеговой линии (рис. 7.6).
Рис. 7.5. График изменения дат прохождения максимального расхода воды в зависимости от средне-взвешенной высоты бассейна рек Таджикистана.
