§ 37. Построение гидрографов половодий и дождевых паводков
Для установления характера половодий и паводков необходимо, помимо максимумов и объемов, выявить их общую продолжительность подъема и спада, а также величины расходов в отдельные моменты половодья (паводка).
При отсутствии наблюдений за элементами паводков построение гидрографа производится путем использования расчетных схематизированных гидрографов, в большей или меньшей степени отражающих в обобщенном виде достаточно разнообразные формы фактических графиков притока.
В расчетах используются схемы графиков притока в виде треугольника. трапеции и криволинейных фигур.
Таблица 95
Ординаты гидрографа половодья (паводка)
Каждый такой трансформированный гидрограф имеет площадь, численно равную характеристике формы γ.
Если какие-либо из наблюденных паводков имеют несколько пиков, то в расчет вводятся объем стока и продолжительность основной волны паводка, выделяемой путем нанесения на гидрограф типовых кривых подъема и спада паводка. По полученным совмещенным гидрографам строится медианный типовой график распределения паводочного стока так, чтобы по обе стороны ветвей подъема и спада типового графика (для каждой его точки) располагалось бы примерно одинаковое число (50%) совмещенных гидрографов отдельных паводков.
Для такого медианного типового графика величина коэффициента формы γ определяется как средняя из величин для исходных совмещенных. гидрографов рассматриваемой группы.
Рис. 71. Обобщенные гидрографы половодья (паводка).
Снимая с графика (рис. 71) координаты точек типового гидрографа и используя указанные расчетные характеристики паводка, вычислим координаты точек расчетного гидрографа паводка обеспеченностью Р — 1% (табл. 98).
В предпоследней графе табл. 98 указаны ординаты гидрографа выше уровня срезки, т. е. без учета меженного стока; в последней графе приведены ординаты полного расчетного гидрографа за паводок.
При построении расчетных гидрографов, используемых в расчетах регулирования стока, необходимо тщательно и всесторонне анализировать формирование и режим половодий и паводков рассматриваемой реки. В частности, следует изучить распределение паводков по сезонам года, возможность прохождения повторных пиков паводка, колебания длительности периодов между смежными пиками и т. п.
Координаты точек расчетного гидрографа
Расчетные величины половодья или паводка заданной обеспеченности, используемые для построения гидрографов, принимаются с учетом следующих условий:
а) при незначительной срезке максимального расхода, что имеет место в водохранилищах небольшой емкости, критерий обеспеченности применяется к величине наибольшего мгновенного или среднего за сутки расхода воды;
б) при регулировании, распространяющемся на всю волну половодья или паводка, расчетной обеспеченности должен соответствовать объем этой волны;
в) в промежуточных случаях критическим является объем некоторой части волны паводка.
Форма расчетного гидрографа принимается либо по модели одного из наблюдавшихся на реке гидрографов половодий или паводков, либо по теоретической схеме, устанавливающей закон изменения расхода воды на протяжении половодья или паводка в зависимости от некоторых параметров, определяемых по материалам наблюдений.
При построении расчетного гидрографа по моделям половодий и паводков, наблюдавшихся в прошлом, к расчету принимается тот гидрограф, который по своей форме является наиболее неблагоприятным в отношении срезки водохранилищем максимальных расходов воды.
Согласно "Нормам и Техническим Указаниям" по расчету максимальных расходов воды при проектировании гидротехнических сооружений расчетный гидрограф должен отвечать принятым нормативам вероятности превышения как в отношении объема стока, так и максимального расхода воды. При этом вычисляются переходные коэффициенты, равные для ординат гидрографа отношению
расхода заданной обеспеченности Qp к максимальному расходу
гидрографа, принятого за модель, Qм, а для абсцисс — отношению
объемы паводка, соответствующие расчетной обеспеченности и модели.
В необходимых случаях подобные построения выполняются для нескольких гидрографов — моделей, и расчет регулирования стока производится в нескольких вариантах с выбором наиболее невыгодного из них.
