42. Принцип назначения вероятности превышения расхода для транспортных сооружений.

Каждый класс дорожных и аэродромных сооружений имеет собственную ВП, регламентируемую действующими строи­тельными нормами: для разных категорий дорог она меняет­ся от 1—2% для мостов и труб до 2—5% для водоотводных канав.

Назначают ВП для различных условий эксплуатации сооружений, например ВП для дорожных труб на дорогах — исходя из экономических соображений; ВП для дамб обвалования населенных пунктов, когда прорыв их грозит жизни людей,— из требований безопасности. Чем ответствен­нее сооружение, рассчитываемое на основе максимальных годовых расходов, тем ниже ВП его расчетного расхода, и, наоборот, для сооружений, рассчитываемых по минималь­ным годовым расходам, повышение их класса ведет к увели­чению ВП расчетных гидрологических характеристик.

43. Построение кривой вероятностей превышения максимальных расходов при ограниченном ряде наблюдений и определение расчетного расхода.

Каждой частоте nt повторения на кривой распределения соответствуют два расхода (или уровня): один — в области высоких значений, другой — низких.

РИСУНОК (стр 252 рис 15,8. Константинов)

Двойственность решения исключается при исполь­зовании интеграль­ной кривой распреде­ления 2, которую чаще называют кривой обес­печенности или веро­ятности превы­шения (ВП). Ее стро­ят, интегрируя повторя­емость отдельных расхо­дов. Например, расходы

в диапазоне Qmax—∆Q на кривой распределения 1 имеют по­вторяемость n1 лет в течение периода п, что в процентах со­ставляет величину P1=n1/n *100%

Следовательно, появление такого или большего расхода за п лет обеспечено в р1% случаев. Появление расходов в диа­пазоне Qmax—2∆Q и выше обеспечено на n2 случаев больше, или в процентном выражении p2=n1+n2/n *100%

Рассуждая далее аналогично, в итоге может быть пост­роена интегральная кривая распределения 2 в осях Q и р% .

Легко заме­тить, что абсцисса р любого расхода показывает вероят­ность его превышения (ВП) и в то же время обеспеченность или гарантию сооружения от появления более высокоготрасхода. Например, р2 показывает вероятность появления расхода Q≥Qmax—2∆Q, т. е. в (100—р2)% случа­ев сооружение обеспечено от появления такого расхода. Следовательно, по интегральной кривой можно определить расход заданной ВП, т. е. расчетный расход. Ясно, что расчетный расход зависит не только от водно­сти реки или ее створа, но и от класса намечаемого к строи­тельству сооружения, его расчетной вероятности превыше­ния. Рассмотренный пример показывает, что варианты стро­ительства в одном и том же створе сооружений разных клас­сов будут иметь разные расчетные расходы. Расчетный расход заданной ВП определяют по формуле Qp%=kp%Qср, где kp%— ордината кривой для расчетной ВП. Qср - среднее значение расхода.

44. Расчетный расход и уровень. Их определение при отсутствии данных наблюдений. Основные факторы, входящие в формулы для определения расчетного расхода.

Расчетный уровень Hp% свободной поверхности потока в реках при расчетном расходе Qp% устанавливается по кривой расходов Q=Q(H) в створе проектируемого сооружения. Связь величин Q и H устанавливается по данным многолетних наблюдений за максимальными годовыми значениями расходов и уровней. Связь расходов с уровнями может иметь различный характер. Если в устойчивом русле при всех уровнях движение равномерное, т эта связь будет однозначной. каждому расходу будет соответствовать единственное значение уровня при конкретной нормальной глубине h0. Практика показывает, что во многих случаях допущение равномерного движения вполне оправдано. В то же время само по себе изменение расхода и уровня - это нарушение равномерности движения. Выпавшие дожди или таяние снега увеличивают расход на том или ином участке реки, формируется паводочная волна, перемещающаяся вниз по течению.