» » » ТКП 45-3.04-168-2009 - Расчетные гидрологические характеристики

ТКП 45-3.04-168-2009 - Расчетные гидрологические характеристики

ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ


РАСЧЕТНЫЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Порядок определения

РАЗЛIКОВЫЯ ГІДРАЛАГІЧНЫЯ ХАРАКТАРЫСТЫКI
Парадак вызначэння

Estimated hydrological characteristics
Determination procedure



Дата введения 2010-07-01


Содержание


1 Область применения
Настоящий технический кодекс установившейся практики (далее — технический кодекс) устанавливает порядок определения расчетных гидрологических характеристик при проектировании речных гидротехнических сооружений, железных и автомобильных дорог, сооружений мелиоративных систем, систем водоснабжения, планировки и застройки населенных пунктов, генеральных планов промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также порядок разработки природоохранных, противопаводковых мероприятий и схем комплексного использования и охраны водных ресурсов на территории Республики Беларусь.

2 Нормативные ссылки
В настоящем техническом кодексе использованы ссылки на следующие технические нормативные правовые акты в области технического нормирования и стандартизации (далее — ТНПА):1)
ГОСТ 19185-73 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения
П1-03 к СНБ 1.02.01-96 Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания для мелиоративного и водохозяйственного строительства
П1-98 к СНиП 2.01.14-83 Определение расчетных гидрологических характеристик.

3 Термины и определения
В настоящем техническом кодексе применяют термины, установленные в [1], [2] и ГОСТ 19185,
а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 водооотдача снежного покрова: Процесс поступления на поверхность почвы избыточной (не удерживаемой снегом) гравитационной талой или дождевой воды.
3.2 водохозяйственный год: Расчетный годичный период, начинающийся с самого многоводного сезона.
3.3 время добегания: Время, в течение которого водная масса проходит заданное расстояние.
3.4 гидрограф: График изменения во времени расходов воды за год или часть года (сезон, половодье или паводок) в данном створе водотока.
3.5 гидрологические расчеты: Раздел инженерной гидрологии по разработке методов расчета параметров гидрологического режима.
3.6 гидрологические параметры: Количественные оценки элементов гидрологического режима.
3.7 запас воды в снежном покрове: Общее количество воды в твердом и жидком состоянии, содержащееся в рассматриваемый момент времени в снежном покрове.
3.8 интенсивность осадков: Слой осадков в миллиметрах, выпадающих за единицу времени.
3.9 интенсивность снеготаяния: Количество воды в миллиметрах, образующееся в процессе таяния снега в единицу времени.
3.10 клетчатка вероятностей: Специальные клетчатки с прямоугольной системой координат, построенные таким образом, что на них спрямляются (полностью или частично) различные кривые вероятности превышения.
3.11 коэффициент редукции: Коэффициент, характеризующий интенсивность изменения какого-либо одного значения с изменением другого, связанного с ним значения.
3.12 кривая распределения вероятностей: Графическое или аналитическое выражение функции, характеризирующей вероятность появления того или иного значения рассматриваемого ряда случайной величины.
3.13 лимитирующий период: Часть водохозяйственного года, неблагоприятная для осуществления проектируемых мероприятий по водопотреблению, водопользованию, борьбе с наводнениями или по осушению болот.
3.14 методы гидрологических расчетов: Технические приемы, позволяющие рассчитать, обычно с оценкой вероятности их появления, значения различных характеристик гидрологического режима.
3.15 нелимитирующий период: Часть водохозяйственного года за вычетом лимитирующего периода.
3.16 обеспеченность гидрологической характеристики: Вероятность превышения рассматриваемого значения гидрологической характеристики в совокупности всех ее возможных значений.
3.17 объем стока: Количество воды, протекающее через рассматриваемый створ водотока за какой-либо период времени.
3.18 поверхностный сток: Перемещение воды в процессе ее круговорота в природе в форме стекания по поверхности земли.
3.19 подпор воды: Повышение уровня воды из-за наличия в русле препятствия при ее движении.
3.20 расчетная обеспеченность: Обеспеченность гидрологической характеристики, принимаемая при строительном проектировании для установления значения характеристик гидрологического режима, определяющих проектные решения.
3.21 расчетный расход воды: Расход воды заданной вероятности превышения, принимаемый
в качестве исходного значения для определения размеров проектируемых сооружений.
3.22 редукция интенсивности дождя: Изменение (убывание) средней интенсивности дождя с увеличением его продолжительности.
3.23 редукция максимального модуля стока: Изменение (убывание) максимального модуля стока при увеличении площади водосбора.
3.24 свободное состояние русла: Состояние русла, характеризующееся отсутствием препятствий (ледяных образований, водной растительности, сплавного леса и т. д.), которые влияют на зависимость между расходами и уровнями, а также отсутствием подпора.
3.25 соответственные уровни воды: Уровни воды на двух гидрологических постах, относящиеся к одинаковым фазам уровенного режима.
3.26 уклон водной поверхности: Отношение разности отметок уровня воды на рассматриваемом участке к длине этого участка.

4 Общие указания
4.1 Определение расчетных гидрологических характеристик должно основываться на данных гидрометеорологических наблюдений, в том числе регулярных наблюдений последних лет, опубликованных в специальных документах в области гидрологии; дополнительно должны учитываться данные инженерно-гидрометеорологических изысканий. При отсутствии данных гидрометеорологических наблюдений для объекта проектирования необходимо проводить гидрометеорологические изыскания. Изыскания осуществляют в соответствии с П1 к СНБ 1.02.01, а также с действующими строительными нормами и правилами.
При необходимости следует также использовать достоверные данные наблюдений за гидрологическими параметрами, содержащиеся в государственном гидрометеорологическом фонде, изыскательских, проектных и других организациях, литературных источниках и другие материалы, относящиеся к периоду до начала регулярных наблюдений, включая материалы опроса местных жителей. При этом необходимо указать источник, на основании которого установлена гидрологическая информация, и произвести оценку достоверности и точности полученных материалов.
4.2 Определение расчетных гидрологических характеристик следует проводить по однородным рядам наблюдений. Оценку однородности рядов гидрологических наблюдений осуществляют на основе генетического и статистического анализов исходных данных наблюдений. Для количественной оценки статистической однородности применяют критерии резко отклоняющихся экстремальных значений в эмпирическом распределении (критерии Смирнова-Граббса и Диксона), критерии однородности выборочных дисперсий (критерий Фишера) и выборочных средних (критерий Стьюдента).
4.3 Данные гидрологических наблюдений, вызывающие сомнение, следует подвергать проверке, включающей анализ:
— полноты и надежности наблюдений за уровнями и расходами воды, наличия данных о наивысших (мгновенных и средних суточных) и наинизших уровнях воды за время наблюдений при свободном от льда русле, ледяном покрове, ледоходе, заторе льда, заросшем водной растительностью русле, подпоре от нижерасположенной плотины, сбросах воды выше гидрометрического створа и др.;
— увязки высотных отметок гидрологических постов и уровней воды за весь период наблюдений;
— увязки годового и сезонного стока, расчетных расходов и уровней воды в пунктах наблюдений по длине реки;
— полноты учета стока воды на поймах и протоках;
— обоснованности способов подсчета стока воды по осредненным или ежегодным кривым расходов воды или др. методами;
— обоснованности экстраполяции кривых расходов воды до наивысших и наинизших уровней воды, а также точности расчета стока воды по кривым расходов воды за год, сезоны, месяцы, сутки;
— необходимости восстановления наблюдений, пропущенных за отдельные годы, месяцы, сутки;
— точности расчетов стока воды за зимний и переходный периоды, обоснованности принятых при расчете стока воды коэффициентов, учитывающих зарастание русла водной растительностью, правильности учета деформации русла и переменного подпора;
— однородности данных наблюдений;
— частоты наблюдений, обеспечивающей регистрацию наивысшего и наинизшего уровней (расходов) воды.
Если нельзя уточнить данные гидрологических наблюдений низкого качества, то их исключают из расчетного ряда наблюдений. В необходимых случаях должен выполняться пересчет стока воды за отдельные периоды.
4.4 Для рек, в бассейнах которых имеет место интенсивная хозяйственная деятельность, существенно нарушающая естественный гидрологический режим рек, определение расчетных гидрологических характеристик следует производить по двум расчетным схемам.
Первая расчетная схема предполагает приведение гидрологических рядов наблюдений к естественным однородным стационарным условиям воднобалансовыми и регрессионными методами. В расчетное значение гидрологического параметра, полученного по естественному ряду в соответствии с разделами 5–7, вводят поправку на влияние хозяйственной деятельности. Значение поправки расчетной вероятности превышения определяют по кривой распределения поправок.
Во второй расчетной схеме гидрологические ряды наблюдений приводят к бытовому стоку за весь период наблюдений в предположении, что сложившийся комплекс хозяйственной деятельности с учетом реальных планов развития действовал с начала наблюдений.
Восстановление бытового стока за весь период наблюдений производят воднобалансовыми и регрессионными методами. Восстановленный ряд проверяют на однородность с использованием генетических и статистических методов. Определение расчетных гидрологических характеристик в этом случае производят по данным за весь период наблюдений без введения поправок на хозяйственную деятельность методами, изложенными в настоящем техническом кодексе.
4.5 В качестве критерия при назначении числового значения расчетной гидрологической характеристики следует принимать ежегодную вероятность превышения (обеспеченность) этого значения, устанавливаемую ТНПА для каждого вида строительства, утвержденными или согласованными Министерством архитектуры и строительства Республики Беларусь.
4.6 При определении расчетных гидрологических характеристик необходимо применять, в зависимости от наличия гидрологической информации, следующие методы расчетов:
— при наличии данных гидрологических наблюдений — непосредственно по этим данным;
— при недостаточности данных гидрологических наблюдений — приведением их к многолетнему периоду по данным рек-аналогов с более длительными рядами наблюдений;
— при отсутствии данных гидрологических наблюдений — по формулам, с применением данных рек-аналогов, или интерполяцией, основанной на совокупности данных наблюдений всей сети гидрометрических станций и постов данного района.
4.7 При использовании нескольких независимых (не более трех) методов расчета окончательное расчетное значение рассматриваемой гидрологической характеристики G следует определять по формуле
(4.1)
где gi — значение рассматриваемой гидрологической характеристики, определенное различными методами;
— абсолютная дисперсия погрешности расчетных значений для каждого метода;
k — количество методов.
4.8 При выборе рек-аналогов необходимо учитывать следующие требования:
— однотипность стока реки-аналога и исследуемой реки;
— возможную географическую близость расположения водосборов;
— площади водосборов не должны различаться более чем в 10 раз, а при проектировании объектов мелиоративного строительства и мелких прудов — более чем в 20 раз;
— однородность условий формирования стока, сходство климатических условий, однотипность почв (грунтов) и гидрогеологических условий, близкую степень озерности, залесенности, заболоченности и распаханности водосборов;
— отсутствие факторов, существенно искажающих естественный речной сток (регулирование стока, сбросы и изъятие воды).
4.9 Гидрологические расчеты для проектируемого сооружения при наличии действующих сооружений на реках должны учитывать возможность их влияния и, при необходимости, предусматривать согласованные решения по совместной работе вновь проектируемых и существующих сооружений
с учетом возможности реконструкции существующих сооружений.
4.10 При проектировании водохозяйственных объектов допускается использование стохастических моделей колебаний стока рек, позволяющих моделировать искусственные ряды гидрометеорологических характеристик требуемой продолжительности. В качестве модели многолетних колебаний стока используют простую цепь Маркова.
Моделирование рядов сезонных (месячных) значений стока осуществляют на основе периодических стохастических моделей различной степени сложности. При наличии продолжительных рядов наблюдений допускается использование метода фрагментов с учетом зависимости внутригодового распределения стока от водности года.
4.11 К основным гидрологическим характеристикам относятся:
— расход воды Q, м3/с;
— объем стока воды W, м3;
— модуль стока воды q, м3/скм2;
— слой стока воды h, мм;
— уровень воды Н, см.

5 Определение расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрологических наблюдений
5.1 Общие указания
5.1.1 Определение расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений достаточной продолжительности осуществляют путем применения аналитических функций распределения ежегодных вероятностей превышения — кривых обеспеченностей.
Продолжительность периода наблюдений следует считать достаточной, если относительная среднеквадратичная погрешность расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10 % — для годового и сезонного стоков и 20 % — для максимального и минимального стоков.
Если относительные среднеквадратичные погрешности превышают указанные пределы, необходимо привести рассматриваемую гидрологическую характеристику к многолетнему периоду в соответствии с указаниями раздела 6.
5.1.2 Эмпирическую ежегодную вероятность превышения Pm%, %, гидрологических характеристик следует вычислять по формуле


tkp-45-3.04-168-2009.zip [1,23 Mb] (cкачиваний: 476)

Комментарии:
Нормативные документы, руководства, статьи, новости, опыт коллег
Группа брестских инженеров - техническая библиотека © 2009-2018