Продолжительности (∆Тп) стояния рабочих уровней воды (рув) паводков разных лет (р. Битюг, г. Бобров)

Эти особенности продолжительных половодий не учитываются в практике гидрологических обоснований ПОС и ППР даже при наличии многолетних наблюдений.

Так, расчетная величина ∆Т_п обычно определяется по гидрографу Q = f (T) с ВП, нормируемой для проектирования основного сооружения. Однако при использовании такого гидрографа величины ∆Т_п могут быть менее наибольших фактических, зафиксированных на водпостах при практически одинаковых годовых максимумах расходов воды.

Для обеспечения строительного процесса при разработках ПОС и ППР более надежное определение продолжительности перерыва строительных работ в половодье имеет особо важное значение. С этой целью рекомендуется определение по годовым графикам колебаний уровней воды Н = f (T) ежегодных величин ∆Т_п с последующим их вероятностным анализом, построением эмпирических кривых распределения ВП этих величин и их экстраполяцией до требуемых ВП.

Таким же методом при использовании соответствующих данных могут быть определены даты (временные отрезки) начала подъема и спада пика половодий. В этом случае за основу определения этих временных отрезков должна быть положена устойчивая (прогнозируемая) дата пика исследуемого половодья.

Годовой строительный период характеризуется несколькими внутригодовыми сезонами. Для определения рабочих уровней и расходов воды этот период принято дифференцировать по месячным интервалам с определением этих уровней и расходов воды по каждому месяцу года.

Анализ типов внутригодового распределения речного стока, выполненный в подгл. 3.3 данной монографии, позволил при недостаточности исходных данных в створе строительства рекомендовать для определения максимальных расходов воды 10 и 50%-ной ВП каждого месяца года следующие формулы:

(25)

(26)

где Q₁₀ - максимальный годовой расход 10%-ной ВП;

к_П - переходный коэффициент от годового максимума с ВП 10% к месячному расходу воды с ВП = 10%, определяемый по табл. 3;

Q_m - максимальный расход воды 10%-ной ВП каждого месяца года;

k_v - модульный коэффициент редукции максимального годового расхода воды 10% - ной ВП, определяемый в зависимости от коэффициента изменчивости C_v паводочного стока (при C_v = 0,2 к_v = 0,75; при C_v = 0,4 к_v = 0,59; при C_v = 0,6 к_v = 0,46; при C_v = 0,8 к_v = 0,37; при C_v = l,0 к_v = 0,32; при C_v = l,2 к_v = 0,26).

Моделирование гидрографов паводков и половодий в расчетных схемах внутригодового проявления паводочных процессов (см. рис. 17, 18) при отсутствии или недостаточности гидрометрических наблюдений сопряжено с необходимостью учета многих факторов.

Анализ рекомендаций и методов моделирования этих гидрографов, нормируемых в СП 33-101-2003 [147], позволил установить, что они усложнены, также как и в СНиП 2.01.14-83 [146], необходимостью поиска рек-аналогов и обоснования расчетных параметров косвенными признаками этих аналогов, не учитывают особенности совместного проявления

паводков (половодий) при боковой приточности и относительно небольших дождевых паводках летнего периода.

С их помощью невозможно моделировать кривые спада и подъема многопиковых весенних половодий и дождевых паводков. Для гидрографов сложного очертания необходимо в дальнейшем исследовать более достоверные методы их моделирования.

По результатам анализа предшествующих исследований [12, 93, 108], а также многолетнего опыта гидрологических расчетов Мосгипротранса, Союздорпроекта и других организаций было установлено, что наибольшими возможностями обладают методы параболического моделирования одномодальных гидрографов, разработанные в свое время Д.Л. Соколовским [166].

С учетом результатов последующих исследований Л.Л. Лиштвана, И.И. Херхеулидзе и И.А. Шикломанова [12, 93] ординаты одномодальных параболических гидрографов паводков и половодий рекомендуется определять по уравнениям:

• для ветви подъема:

(27)

• для ветви спада:

(28)

где m и n - показатели степени кривых подъема и спада, принимаемые соответственно равными m = n = 2 - для весенних половодий и m = 2, n = 3 - для дождевых паводков;

Q_t - текущая ордината расхода воды;

Q_p - максимальная ордината гидрографа, соответствующая расчетному расходу воды требуемой нормативной ВП для основного сооружения;

t - текущая абсцисса времени от нуля до пика подъема паводка (половодья) и от этого пика до нуля спада воды;

t_n и t_cn - продолжительность соответственно подъема и спада воды.

Рис. 21. Схема для определения расчетной продолжительности затопления разновысотных пойменных массивов при моделировании гидрографов паводков требуемой ВП:

∆Т_плп - левой поймы; ∆Т_ппп - правой поймы; Q_лп - расход воды при