Расчетный график колебания уровней воды

При планировании сроков производства дноуглубительных работ исходят из расчетного графика колебания уровня воды

Обеспеченность расчетного спада принята равной 75%. Исходя из этой обеспеченности, подбирают элементы спада.

К расчетным элементам спада весеннего половодья относятся: высота и дата прохождения пика весеннего половодья, дата наступления уровня, при котором можно начать производство землечерпательных работ, интенсивность и продолжительность спада.

Расчетные элементы спада весеннего половодья определяют на основании:

  1. графиков колебания уровня воды за многолетний период; если в режиме реки произошли существенные изменения, например, был частично зарегулирован сток, то — графиков, построенных для периода после зарегулирования стока;
  2. отметки уровня воды начала землечерпательных работ;
  3. гарантируемой (задаваемой) при проектном уровне глубины и отметки проектного уровня;
  4. графиков T=F(H).

За конец подготовительного периода, в течение которого на перекатах должны быть закончены дноуглубительные работы по обеспечению проектного дна, принимают уровень воды, при котором глубина на 15% превышает гарантированную глубину.

В приводимом ниже примере, гарантированная глубина составляет 200 см, а данные водомерных наблюдений взяты за период с 1911 по 1941 г. Для рассматриваемого плеса подготовительный период заканчивается при уровне воды +70 см; дноуглубительные работы начинают при уровне воды 500 см. Для каждого года определены (табл. 10) даты наступления: пика половодья, уровня начала дноуглубления и конца подготовительного периода. Эти данные расположены в убывающем порядке в графах 4, 6 и 8.

Продолжительность спада с момента наступления пика весеннего половодья до установления рабочего уровня и от последнего до конца подготовительного периода определяют подсчетом числа дней между соответствующими датами, располагая их также в убывающем порядке (графы 10 и 12).

Так, указанная в первой горизонтальной строке табл. 10, продолжительность спада от пика половодья до рабочего уровня, равная 34 дням (графа 10), соответствующая 1924 году, определяется датами этого года, указанными в графе 4 (1/V) и графе 6 (3/VI). Продолжительность спада от рабочего уровня до конца подготовительного периода, указанная в той же строке, равная 84 суткам (наблюдавшаяся в 1927 году), определяется датами — 27/V (графа 6) и 18/VIII (графа 8)

 

Средние интенсивности спада уровня за подготовительный период (графа 14) определены как частное от деления разности рабочего уровня (500 см) и уровня конца подготовительного периода (70 см) на продолжительность этого периода. Например, интенсивность спада, указанная в первой горизонтальной строке графы 14 и равная 5,13 см/сут, определена как частное от деления см/сут.

Порядковый номер ряда требуемой обеспеченности определяют по формуле:

,                                (48)

где    m — номер числа ряда с обеспеченностью р %;
n — число членов в ряду.

Дата наступления рабочего уровня с обеспеченностью 75% определяется в результате следующих вычислений по данным графы 6 (см. табл. 10). Число членов в ряду n=30


.

Это соответствует 15 маю.

Для конца подготовительного периода (графа 8) при числе членов в ряду n=26


.

Этому номеру соответствует (графа 8) 23 июня.

Для продолжительности спада от пика половодья до наступления рабочего уровня при n=30 (графа 10).


.

Этому соответствует спад продолжительностью 17 суток.

Величины 75-процентной обеспеченности и другие параметры элементов спада весеннего половодья систематизируют и помещают в табл. 11.

По данным табл. 11 построен расчетный график спада весеннего половодья с обеспеченностью 75% (рис. 108, а). По оси абсцисс отложены даты наступления уровней, а по оси ординат — уровни, имеющие обеспеченность 75%. Максимальный уровень воды принятой обеспеченности равен 884 см. Продолжительность спада от рабочего уровня до конца подготовительного периода с такой же обеспеченностью равна 40 суткам. Интенсивность спада за подготовительный период составляет см/сут, что близко к расчетной интенсивности, равной 10,75 см/сут.

На одном графике с расчетной кривой спада (длительность спада 40 дней) нанесены кривые колебания уровня воды для фактически наблюдавшихся наименьшего (21 день в 1921 г.) и наиболее продолжительного (84 дня в 1927 г.) спада уровней и подобрана наиболее близко приближающаяся по продолжительности подготовительного периода кривая спада (1926 г.).

На рис. 108, б вместе с расчетным нанесены близкие к нему по форме (1938 и 1917 гг.) и наиболее отличающиеся (1914 и 1922 гг.) графики уровней. В результате анализа нанесенных на рис. 108, б кривых за расчетную принята кривая, относящаяся к навигации 1917 г., имеющая интенсивность спада, близкую к расчетной и почти совпадающую с построенной кривой спада.

За расчетный ход уровней, по возможности, принимают ход уровней наиболее поздней навигации с тем, чтобы при построении кривой дифференцированных глубин использовать фактические данные.

Для участков рек, где весенний паводок в основном происходит в результате сбросов воды из водохранилищ, могут быть использованы расчетные графики сброса (в м3), составляемые для навигаций различной водности.

Рис. 108. Расчетный график спада весеннего половодья

По кривым связи расходов с уровнями воды строят расчетные графики ежедневных уровней воды (рис. 109). Рассматриваемые кривые построены для среднего по водности года (1927), многоводного (1926) и маловодного (1938).

Рис. 109. График ежедневных уровней воды на участке реки с зарегулированным стоком

За расчетный для землечерпательных работ принимают один из этих графиков, исходя из ожидаемого (по прогнозу) заполнения водохранилища, и применительно к нему планируют сроки разработки отдельных перекатов.