39 REM ЦИКЛ ВВОДА ПО 6 МЕСЯЦАМ ЗИМЫ
40 FOR J=1 TO 6
49 REM ВВОД КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА КАЖДОГО МЕСЯЦА
50 READ L(J)
59 REM ВВОД СРЕДНЕМЕСЯЧНОЙ ТОЛЩИНЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА КАЖДОГО ГОДА
60 FOR I=1 TO N
70 READ H(I, J)
80 NEXT I
82 REM ВВОД СРЕДНЕМЕСЯЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР КАЖДОГО ГОДА
84 FOR I=1 TO N
86 READ T1(I, J)
88 NEXT I
90 REM ОКОНЧАНИЕ ЦИКЛА ВВОДА ПО 6 МЕСЯЦАМ ЗИМЫ
92 NEXT J
100 REM WATER
110 FOR I=1 TO N
210 F5(I, 1)=0
219 FOR J=2 TO 6
230 H5=Z1/A+H(I, J)*01*Z1/L(J)
240 F5(I, J)=.8*(SQR((H5+F5(I, J-1))^2-2*Z1*T1(I, J)*720*3600/Z2)-H5)
280 NEXT J
360 F(I)=F5(I,6)
364 REM ФОРМИРОВАНИЕ РЯДА ЛЕТ НАБЛЮДЕНИЙ ТОЛЩИНЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА
365 G1(I)=G0+1
390 NEXT I
399 REM РАНЖИРОВАНИЕ РЯДА ГЛУБИН ПРОМЕРЗАНИЙ
400 К=0
402 FOR I=1 TO N-1
404 IF F(1)>F(I+1) THEN 420
406 R1=F(I+1)
408 R2=G1(I+1)
410 F(I+1)=F(I)
412 G1(I+1)=G1(I)
414 F(I)=R1
416 G1(I)=R2
418 K=1
420 NEXT I
422 IF K=1 THEN 400
449 REM КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ОКТЯБРЯ
459 REM СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА ОКТЯБРЯ
460 DATA 2, 7.67, 4, 7.33, 4.67, 2, .33, 1.33, 3.33, 8.67
465 DATA 1.67, 5, .67, 5, 5.33, 1.67, 7.33, 2.33, 9, .67, 0, 1, .33, 8.33, 8.33
489 REM СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ОКТЯБРЯ
490 DATA -11.6, -13.2, -9.8, -14.5, -12.1
495 DATA -10.2, -4.0, -8.8, -9.9, -11.7
496 DATA -6, -5.2, -3.9, -4.4, -3.3, -6, -11.4, -5.4, -8, -8.8
497 DATA -7 -5.7, -7, -2.7, -5.3
499 REM КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА НОЯБРЯ
509 REM СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА НОЯБРЯ
510 DATA 15.67, 8.67, 8.67, 12, 6.33, 14.67, 2, 3.67, 14.33, 14,33
515 DATA 3.33, 5.33, 7.33, 4.67, 10.67, 6.33, 14.67, 5, 0, 4.33, 9.33, 10.33, .33, 5.67, 11.67
539 REM СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА НОЯБРЯ
540 DATA -23.6, -22.7, -18.6, -19.6, -26.1
545 DATA -19.2, -12.0, -14.3, -15.6, -21.3
546 DATA -15.1, -21.6, -14.7, -19, -17.9, -15.3, -16.1, -15.8, -19.1, -17.5
547 DATA -14.3, -20.4, -17.4, -15.6, -11.7
549 REM КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ДЕКАБРЯ
550 DATA .2031
559 REM СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА ДЕКАБРЯ
560 DATA 11.33, 11, 8.67, 19.67, 6.33, 35, 15, 18, 11, 15.33
565 DATA 5, 19.33, 1.2.33, 4.67, 8.67, 6, 11.33, 0, 15, 6.67, 12, 9, 3.33, 8, 10.33
589 REM. СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ДЕКАБРЯ
590 DATA -20.6, -23.1, -27.2, -26.7, -28.9
595 DATA -25.6, -27.8, -29.6, -17.3, -16
596 DATA -20.1, -19.2, -16.7, -20.5 -15.9, -20.9, -18.6, -28.1, -21.9, -15.2
597 DATA -25.0, -25.2, -18.2, -25.8, -20.1
599 RЕМ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ЯНВАРЯ
600 DATA .349
609 REM СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА ЯНВАРЯ
610 DATA 8, 24, 8, 32, 7, 39.67, 13.33, 20.67, 10.33, 18.33
615 DATA 5, 14, 11, 5, 8.33, 5.67, 13, 8, 18.67, 6.33, 14.67, 19, 13.33, 8, 7.67
639 REM СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ЯНВАРЯ
640 DATA -26.6, -19.6, -31, -26.7, -27.1
645 DATA -26.8, -21.2, -19.8, -20.2, -18.6
646 DATA -28.4, -30.4, -17.8, -23.7, -19.5, -19.2, -23.4, -21.9, -14.9, -20.7
647 DATA -26.1, -16.3, -20.6, -21.7, -19.9
649 REM КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ФЕВРАЛЯ
650 DATA .349
659 REM СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА ФЕВРАЛЯ
660 DATA 8, 24.67, 6.67, 28, 6, 59.33, 10, 26, 10, 13.33
665 DATA 8.33, 13, 14, 6.67, 12.67, 4.67, 8.33, 9.33, 20, 9, 17.33, 18.33, 11, 14.67, 8
689 REM СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ФЕВРАЛЯ
690 DATA -27.1, -23.6, -25.8, -22.4, -29.4
695 DATA -18.7, -19.3, -18.6, -23.6, -21.1
696 DATA -14.8, -21.5, -18.7, -16.7, -18.6, -23.4, -21.3, -15, -19.9, -19
697 DATA -16.2, -21.4, -20.2, -15, -17
699 REM КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА МАРТА
700 DATA .349
709 REM СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА МАРТА
710 DATA 6, 26, 6.67, 27, 15, 64, 10.67, 25, 8, 12.33
715 DATA 5.33, 12.33, 13.33, 8.33, 12.67, 3.67, 8.33, 4, 18, 7.33, 16, 16, 9.67, 14.67, 8.33
739 REM СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА МАРТА
740 DATA -19.2, -24.4, -23.2, -20.2, -9.2
745 DATA -13.4, -17.4, -15.4, -17.2, -16.1
746 DATA -12.2, -16.7, -14, -14.4, -17, -18.6, -11.2, -16.4, -17, -16.9
747 DATA -18.9, -14.5, -13.1, -20.5, -16.8
1000 REM РАСЧЕТ СУММ ЖИДКИХ ОСАДКОВ
1043 REM ВВОД КОЛ-BA ЖИДКИХ ОСАДКОВ ЗА ИЮЛЬ КАЖДОГО ГОДА
1044 FOR I=1 ТО N
1046 READ O0(I)
1048 NEXT I
1049 REM ВВОД КОЛ-ВА ЖИДКИХ ОСАДКОВ ЗА АВГУСТ КАЖДОГО ГОДА
1050 FOR I=1 ТО N
1052 READ O1(I)
1054 NEXT I
1055 REM ВВОД КОЛ-ВА ЖИДКИХ ОСАДКОВ ЗА СЕНТЯБРЬ КАЖДОГО ГОДА
1056 FOR I=1 ТО N
1058 READ O2(I)
1060 NEXT I
1061 REM ВВОД КОЛ-ВА ЖИДКИХ ОСАДКОВ ЗА ОКТЯБРЬ КАЖДОГО ГОДА
1062 FOR I=1 ТО N
1064 READ O3(I)
1066 NEXT I
1499 REM РАСЧЕТ СУММ ЖИДКИХ ОСАДКОВ ЗА 3 МЕСЯЦА
1500 FOR I=1 TO N
1510 O(I)=0
1520 NEXT I
1530 FOR I=1 TO N
1540 O(I) =O0(I)+O1(I)+O2(I)+O3(I)
1560 NEXT I
1609 REM ФОРМИРОВАНИЕ РЯДА ЛЕТ НАБЛЮДЕНИЙ ЖИДКИХ ОСАДКОВ
1610 FOR I=1 TO N
1620 G2(I)=G0-1+I
1630 NEXT I
1639 REM РАНЖИРОВАНИЕ РЯДА СУММ ЖИДКИХ ОСАДКОВ
1640 K=0
1650 FOR I=1 TO N-1
1660 IF O(I)>O(I+1) THEN 1740
1670 R1=O(I+1)
1680 R2=G2(I+1)
1690 O(I+1)=O(I)
1700 G2(I+1)=G2(I)
1710 O(I)=R1
1720 G2(I)=R2
1730 K=1
1740 NEXT I
1750 IF K=1 THEN 1640
1760 FOR I=1 TO N
1764 REM ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭМПИРИЧЕСКОЙ ВЕРОЯТНОСТИ
1765 F2(I)=I/(N+1)
1780 NEXT I
1949 REM ЖИДКИЕ ОСАДКИ ЗА ИЮЛЬ ПО КАЖДОМУ ГОДУ НАБЛЮДЕНИЙ
1950 DATA 83.1, 78.8, 49.5, 24, 35.8
1955 DATA 74.1, 50.8, 73.3, 98.2, 44.1, 17.4, 79.3, 15.5, 66.2, 67.7
1956 DATA 41.4, 93.9, 149.3, 64, 67.7, 62.7, 34.9, 94.3, 93.8, 163.2
1959 REM ЖИДКИЕ ОСАДКИ ЗА АВГУСТ ПО КАЖДОМУ ГОДУ НАБЛЮДЕНИЙ
1960 DATA 37.6, 51.2, 21.8, 73.9
1970 DATA 60, 76.6, 17.9, 30.1, 61.6, 61, 46.9
1975 DATA 160.9, 59.2, 18.2, 117.5, 102.2, 75.7, 59.3
1976 DATA 73.3, 33.7, 24.3, 111.4, 103.0, 84.6, 64.7
1979 REM ЖИДКИЕ ОСАДКИ ЗА СЕНТЯБРЬ ПО КАЖДОМУ ГОДУ НАБЛЮДЕНИЙ
1980 DATA 80.4, 44.4, 8.4
1990 DATA .5, 22, 106.8, 96.3, 59.1, 38.4, 41, 43
1995 DATA 28.1, 98.6, 97.4, 50, 1.9, 93.8, 15.2
1996 DATA 38.7, 42.4, 38.9, 47.7, 51.4, 12.9, 28.1
1998 REM ЖИДКИЕ ОСАДКИ ЗА ОКТЯБРЬ ПО КАЖДОМУ ГОДУ НАБЛЮДЕНИЙ
1999 DATA 0, 0, 58.5, .8, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
2000 DATA 1.8, 90, 33.4, .8, 0, 0, 16.3, 0, 0, 16.9, 76.4, 0, 19.6, .5
2100 REM АППРОКСИМАЦИЯ КРИВЫХ СУММ ЖИДКИХ ОСАДКОВ И ГЛУБИН ПРОМЕРЗАНИЯ
2110 FOR I=1 TO N
2120 X(I)=F2(I)
2130 Y(I)=O(I)
2140 NEXT I
2215 PRINT #1, «А, В - КОЭФФИЦИЕНТЫ УРАВНЕНИЯ КРИВОЙ Y=1/(A*X+B) СУМ. Ж. ОСАД.»
2146 PRINT #1. «Е – ТОЧНОСТЬ - УСРЕДНЕННОЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ»
2150 GOSUB 3000
2160 А1=А9
2170 В1=В9
2180 Е1=Е
2190 FOR I=1 TO N
2200 Y(I)=F(I)
2210 NEXT I
2215 PRINT #1, «А, В - КОЭФФИЦИЕНТЫ УРАВНЕНИЯ КРИВОЙ Y=1/(A*X+B) ГЛУБ. ПРОМ.»
2216 PRINT #1, «E - ТОЧНОСТЬ - УСРЕДНЕННОЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ»
2220 GOSUB 3000
2230 А2=А9
2240 В2=В9
2250 Е2=Е
2255 REM ПЕЧАТЬ ЗАГОЛОВКА ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ
2280 PRINT #1, «Р ЭМП», «СУМ. Ж. ОСАД.», «СУМ. Ж. ОСАД.», «ГОД», «ГЛУБ. ПРОМ.», «ГЛУБ. ПРОМ.», «ГОД»
2265 PRINT #1, « », «НАБЛ.», «АППР.», « », «РАСЧ.», «АППР.»
2270 FOR I=1 ТО N
2280 Y1(I)=1/(A1*F2(I)+B1)
2290 Y2(I)=1/(A2*F2(I)+B2)
2295 REM ПЕЧАТЬ ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ
2300 PRINT #1, F2(I), O(I), Y1(I), G2(I), F(I), Y2(I), G1(I)
2310 NEXT I
2315 CLOSE #1
2350 STOP
3000 REM ПОДПРОГРАММА АППРОКСИМАЦИИ КРИВОЙ ПО МЕТОДУ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ
3020 S=0
3021 S1=0
3622 S2=0
3023 S3=0
3024 S4=0
3070 FOR I=1 TO N
3075 U(I)=X(I)
3080 V(1)=1/Y(I)
3085 NEXT I
3165 FOR I=1 TO N
3170 S1=S1+U(I)*U(I)
3175 S2=S2+U(I)
3180 S3=S3+U(I)*V(I)
3185 S4=S4+V(I)
3190 NEXT I
3195 D=S1*N-S2*S2
3200 D1=S3*N-S4*S2
3205 D2=S1*S4-S2*S3
3210 A9=D1/D
3211 B9=D2/D
3215 FOR I=1 TO N
3220 V1(I)=A9*U(I)+B9
3225 S=S+(V1(I)-V(I))*(V1(I)-V(I))
3230 NEXT I
3235 E=SQR(S/N)
3255 PRINT #1, «A=»; A9, «B=»; B9,«E=»; E
3260 RETURN
3300 END
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Пример прогнозирования расчетных параметров наледи поверхностных вод на реке В
Река находится в первой климатической зоне. Долина реки в месте перехода имеет ширину 840 м, ограниченную пологими склонами гор. Русло сложено из гравия и гальки с песком, также сложены поймы. На глубине 3,9 м залегают глинистые сланцы. Площадь водосбора выше перехода 870 км2, расход воды 246 м3/с с вероятностью превышения 2 %. Уклон реки 0,006. Средняя глубина воды в русле при осеннем уровне 2,7 м.
На реке ежегодно образуется наледь. Изыскания перехода производили в 1975 г., а обследование наледи и ледомерные съемки в апреле 1976 г. Объем наледи составлял 285 000 м3, площадь 397 000 м2, средняя толщина 0,72 м, максимальная толщина 1,03. На переходе проектируют балочный четырехпролетный мост на столбчатых опорах диаметром 0,8 м, погружаемых на глубину 9,5 м. Пролеты моста в свету 20,4 м. Дорога IV категории.
Определение расчетных параметров наледи, согласно п. 1.25 СНиП 2.05.03-84, производим с вероятностью превышения 2 %. Река находится на расстоянии 12 км от реки А, рассмотренной в примере прил. 2. Поэтому данные о жидких осадках, температуре воздуха и снежном покрове используем из табл. 2 прил. 2.
Для вычисления за 25 лет глубин промерзания поверхностного потока воды, сумм осадков и ординат кривых обеспеченности используется приведенная в прил. 4 программа Лед-II. Данные об осадках, температуре воздуха и толщине снежного покрова, указанные в табл. 1 и 2 прил. 2, вводим в программу. ЭВМ выдает расположенные в ранжированные ряды ординаты аппроксимирующих кривых обеспеченности сумм жидких осадков и глубины промерзания поверхностного потока воды, которые приводятся в табл. 1.
На специальной клетчатке строим кривые обеспеченности сумм жидких осадков и глубины промерзания воды (рис. 1).
Из табл. 1 находим в год обследования наледи (1976), глубина промерзания речного потока составляла 0,605 м с эмпирической вероятностью превышения РЭ=0,577. В предыдущий год (1975) сумма жидких осадков за четыре летне-осенних месяца была 213 мм с эмпирической вероятностью превышения РЭ=0,346.
Находим коэффициент - отношение вероятности сумм жидких осадков к вероятности глубины промерзания в год изысканий:
По формулам (15) и (16) находим расчетные вероятности сумм жидких осадков и глубины промерзания:
Рис. 1. Кривые обеспеченности сумм жидких осадков и глубины промерзания на реке В (питание поверхностными водами)
Таблица 1
Ординаты аппроксимирующих кривых обеспеченности сумм жидких осадков и глубин промерзания на реке В
ICE2
А, В - КОЭФФИЦИЕНТЫ УРАВНЕНИЯ КРИВОЙ Y=1/(A*X+B) СУМ. Ж. ОСАД.
Е - ТОЧНОСТЬ - УСРЕДНЕННОЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
А=6.15400Е-03 В=2.56446Е-03 Е=5.61809Е-04
А, В - КОЭФФИЦИЕНТЫ УРАВНЕНИЯ КРИВОЙ Y=1/(A*X+B) ГЛУБ. ПРОМ.
Е – ТОЧНОСТЬ - УСРЕДНЕННОЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
А=1.22817 Р ЭМП |
В=.94326 СУМ. Ж. ОСАД. НАБЛ. |
Е=.269979 СУМ. Ж. ОСАД АППР. |
ГОД |
ГЛУБ. ПРОМ. РАСЧ. |
ГЛУБ. ПРОМ. АППР. |
ГОД |
.0384615 |
270.4 |
356.996 |
1982 |
.915003 |
1.00959 |
1964 |
.0769231 |
270.1 |
329.181 |
1972 |
.859368 |
.963637 |
1977 |
.115385 |
263.4 |
305.387 |
1977 |
.847115 |
.921683 |
1979 |
.153846 |
263.3 |
284.8 |
1973 |
.832147 |
.883229 |
1962 |
.192308 |
257.5 |
266.814 |
1966 |
.819519 |
.847855 |
1966 |
.230769 |
256.5 |
250.965 |
1985 |
.76782 |
.815206 |
1975 |
.269231 |
248.7 |
236.893 |
1983 |
.763433 |
.784978 |
1972 |
.307692 |
240.1 |
224.316 |
1978 |
.749274 |
.756912 |
1981 |
.346154 |
236 |
213.007 |
1975 |
.735117 |
.730783 |
1984 |
.384615 |
215.2 |
202.783 |
1974 |
.700341 |
.706398 |
1970 |
.423077 |
210.9 |
193.496 |
1984 |
.699549 |
.683588 |
1968 |
.461538 |
201.1 |
185.022 |
1961 |
.696315 |
.662205 |
1973 |
.5 |
198.2 |
177.259 |
1969 |
.689925 |
.642119 |
1985 |
.53862 |
176 |
170.121 |
1979 |
.681667 |
.623215 |
1986 |
.576923 |
174.4 |
163.536 |
1962 |
.640528 |
.605393 |
1976 |
.615385 |
165 |
157.442 |
1967 |
.636397 |
.588562 |
1978 |
.653846 |
162.5 |
151.786 |
1968 |
.635289 |
.572641 |
1980 |
.692308 |
146.1 |
146.522 |
1970 |
.611259 |
.557559 |
1982 |
.730769 |
145.5 |
141.611 |
1976 |
.585852 |
.543252 |
1963 |
.769231 |
143.8 |
137.018 |
1980 |
.577659 |
.52966 |
1971 |
.807692 |
142.8 |
132.714 |
1981 |
.574442 |
.516731 |
1974 |
.846154 |
138.2 |
128.672 |
1963 |
.571971 |
.504419 |
1983 |
.884615 |
117.8 |
124.869 |
1965 |
.514707 |
.49268 |
1969 |
.923077 |
107.3 |
121.284 |
1971 |
.501734 |
.481474 |
1965 |
.961538 |
99.2 |
117.9 |
1964 |
.29835 |
.470767 |
1967 |
По кривым обеспеченности (рис. 1, приложение 5) при P(xp)=0,11 и P(hЛ)=0,183 находим ??xp=308 мм и hЛР=0,85 м.
Определяем переходные коэффициенты:
Площадь живого сечения реки без учета стеснения опорами моста =421??2,7=227 м2.
Площадь стеснения речного потока опорами моста С=5??0,8??0,85=3,40 м2.
Коэффициент, учитывающий стеснение,
По формуле (6) определяем прогнозируемый объем наледи
VНР=nVНИkxkhkC=1,2??285000??1,45??1,41??1,02=713203 м3.