Введение 3
Глава 1 Природный условия района исследования 4
1.1 Физико-географическая характеристика района исследования 4
1.2 Гидрометеорологическая изученность района исследования 6
1.3 Климатическая характеристика района исследования 8
1.4 Характеристика гидрологического режима водных объектов суши 21
1.5 Общая характеристика водного объекта 26
Глава 2 Расчет максимальных расходов и высших уровней воды
при наличии данных гидрометрических наблюдений 27
2.1 Предварительный анализ исходных данных 29
2.2 Проверка однородности 32
2.3 Оценка значимости линейного тренда 33
2.4 Расчет числовых характеристик и их погрешностей 35
2.5 Расчет максимальных расходов воды при наличии данных
наблюдений 38
2.6 Расчет высшего уровня воды при наличии данных наблюдений 40
Глава 3 Построение кривых зависимости расходов от уровней воды при отсутствии режимных наблюдений 43
3.1 Построение кривых зависимости расходов от уровней воды с
использованием данных СП 33-101-2003 44
3.2 Построение кривых зависимости расходов от уровней воды с
использованием данных гидрологических работ на расчетном створе реки 52
Заключение 60
Использованные документы и материалы 64
Приложение А Космоснимок исследуемого участка долины реки Черная 65
При проектировании капитальных объектов строительства вблизи или пересекающих постоянные водотоки необходим ряд гидрометеорологической информации, включающий в себя климатические характеристики района проектирования, гидрологический режим, максимальные расходы и уровни воды, морфометрические показатели, а также деформационные процессы.
Расчетные высшие уровни воды водотоков при отсутствии режимных наблюдений определяются по кривым зависимости расходов от уровней волы Q = f(H) в соответствии с требованиями СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» по формуле:
Q = (ш/п) h0’66 I0’5, (1)
где го - площадь поперечного сечения русла или поймы при заданной отметке уровня Н, м2; принимается по занивелированному поперечному профилю участка долины;
n - коэффициент шероховатости, с/м0,33;
h - средняя глубина в русле или на пойме, м, принимается позанивелированному поперечному профилю участка долины;
I - уклон водной поверхности, принимается продольному профилю реки.
Для поведения анализа и проверки результатов определения расчетных высших уровней воды при отсутствии режимных наблюдений, определенных по кривым зависимости расходов от уровней воды в соответствии с требованиями СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик», произведен расчет аналогичных характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений в одном и том же створе.
Выпускная квалификационная работа выполнена для реки Черная в створе гидрологического поста «ж.д. станция Сагра».
Длина реки Черная в расчётном створе 22,4 км, площадь бассейна 220 км2. Средневзвешенный уклон реки 6,90 %о.
Река Черная принадлежит к равнинному типу рек, для которых характерно смешанное питание с преобладанием снегового. В годовом ходе уровней выражены весеннее половодье, летне-осенняя межень, почти ежегодно нарушаемая дождевыми паводками, короткий осенне-зимний период с несколько повышенной водностью и зимняя межень, изредка прерываемая подъемами уровня во время оттепелей.
На гидрологическом посту река Черная - ж.д. станция Сагра наибольший в году максимальный расход воды наблюдается в период весеннего половодья.
В ходе работы был выполнен перечень заданий, связанный с расчетами гидрометеорологических характеристик реки Черная в поселке Сагра городского округа Верхняя Пышма.
Представленные гидрологические и метеорологические характеристики участка исследования:
- природные условия района, представленные в главе 2, а именно: физикогеографическая характеристика района исследования, гидрометеорологическая изученность, климатическая характеристика, общая характеристика водного объекта и гидрологический режим;
- расчет максимальных расходов и высшие уровни воды на реке Черная в расчетном створе при наличии данных наблюдений, представлен в главе 2;
- расчетные максимальные уровни воды различной вероятности превышения на реке Черная в расчетном створе при отсутствии данных наблюдений с учетом рекомендаций СП 33-101-2003 и с учетом данных полевых гидрометеорологических работ представлен в главе 3.
На гидрологическом посту река Черная - ж.д. станция Сагра для высшего уровня воды гипотеза об однородности ряда не опровергается (ряды однородны), а для максимальных расходов воды гипотеза об однородности ряда не опровергается по критерию Стъюдента, но опровергается по критерию Фишера.
Согласно выполненному анализу для всех рассматриваемых рядов данных (максимальные расходы воды и высшего уровня воды) гипотеза об отсутствии значимого тренда не опровергается - тренд не значим.
Для гидрологического поста на реке Черная - ж.д. станция Сагра на основании выполненного анализа эмпирических данных произведен расчет ординат аналитических кривых обеспеченностей для максимальных расходов воды весеннего половодья и высшего уровня воды. В качестве аналитической кривой использована кривая обеспеченностей Крицкого-Менкеля.
На клетчатках вероятностей построены эмпирические и аналитические кривые обеспеченности и приведены на рисунках 11, 12.
Высший уровень воды на реке Черная в расчетном створе «ж.д. станция Сагра» посчитан тремя способами:
- расчет максимальных уровней воды при наличии данных гидрометрических наблюдений (Нот) с построением эмпирической и аналитической кривых;
- расчет высшие уровни воды (Нсп), определенные по кривым зависимости расходов от уровней воды с использованием данных СП 33-101-2003;
- расчет высшие уровни воды (Ноле), определенные по кривым зависимости расходов от уровней воды с использованием данных полевых работ.
...
