Гидрологических характеристик

На практических занятиях даются понятия о расчетных гидрологических характеристиках (РГХ). В зависимости от наличия данных наблюдений за расходами и уровнем воды в реках для определения РГХ применяются три способа расчета, которые регламентируются гидрологическим СП 33-101-2003. СП является официальным общероссийским нормативным документом. Поэтому применение для оценки РГХ других ведомственных документов должно быть обязательно обосновано.

1-ый способ определения РГХ. Он предполагает наличие гидрометеорологических данных наблюдений за ряд лет достаточной продолжительности. Продолжительность наблюдений считается достаточной, если: период наблюдений будет репрезентативен (показателен), Для оценки репрезентативности используется разностные интегральные кривые стока или результаты сопоставления кривых обеспеченности по рассматриваемой реке и реке-аналогу. Принято считать, что для определения достаточно надежной величины РГХ необходимо принять такой период наблюдений, в который бы входило одинаковое число многоводных и маловодных фаз колебаний стока. Поэтому, принцип «чем больше, тем точнее» в данном случае не применим. Кроме того, относительная среднеквадратическая ошибка определения величины рассматриваемой РГХ не должна превышать 10%., Ряд наблюдений должен быть однородным, а качество наблюдений высоким.

После проверки полноты и качества данных наблюдений производится статистическая обработка многолетних рядов наблюдений, определяются их параметры и строятся эмпирические кривые обеспеченности (рис. 8). Для их сглаживания и экстраполяции производится подбор аналитической кривой, как правило, это интегральная кривая трехпараметрического гамма-распределения Крицкого-Менкеля., Применение других кривых распределения должно быть обязательно обосновано, в том числе и биномиального распределения ежегодных вероятностей превышения.

Определяются параметры аналитической кривой обеспеченности (среднее, коэффициент вариации и отношение коэффициентов асимметрии и вариации) методом моментов или методом наибольшего правдоподобия. Графоаналитический метод применяется в случае использования биномиальной КО. По величинам этих параметров вычисляются РГХ расчетных (нормативных) обеспеченностей.

2-ой способприменяется при недостаточности данных наблюдений. Он заключается в приведении параметров кривых обеспеченостей к многолетнему периоду на основе парной или множественной регрессии. Используются данные рек-аналогов, которые должны иметь достаточный объем наблюдений. При этом число лет совместных наблюдений должно быть не менее 6 , а коэффициент корреляции между короткими и длинными рядами – более 0.7. Для восстановления статистических рядов наблюдений используются: уравнения регрессии или графики связи расходов или уровней воды по рассматриваемой реке и рекам-аналогам.

После восстановления рядов наблюдений дальнейший расчет производится согласно 1-ому способу.

Основные требования к рекам-аналогам: географическая близость рек, сходство климатических условий, однородность условий формирования стока (грунтов, гидрогеологических условий, степень заозерности, заболоченности , распаханности, залесенности), отсутствие антропогенных факторов, существенно снижающих естественный сток (сбросы, водозаборы и др.).

3-ий способ. При отсутствии данных наблюдений для определения РГХ используются: карты с изолиниями параметров, необходимых для расчета РГХ и расчетные формулы с применением данных рек-аналогов.