2.3. Расчет стока талых вод
Расчет стока талых вод с малых водосборов ведется на основании СП 33-101-2003 [3]. Расчетный максимальный расход талых вод
(4)
где k0 – коэффициент дружности половодья;
hp – расчетный слой стока весенних вод той же вероятности превышения, что и расчетный расход, мм;
F – площадь водосбора, км2;
n1 – показатель, учитывающий климатическую зону;
δ1 – коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в залесенных бассейнах;
δ1=1/(АЛ+1), (5)
где АЛ – залесенность водосбора, % (если в перспективе лес бассейна может быть сведен, принимают δ1=1);
δ2 – коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в заболоченных бассейнах;
δ2=1-0,7lg(0,1Аб+1) (6)
Слой стока hp устанавливается по аналогам, т. е. на основе натурных наблюдений. В связи с тем, что натурные наблюдения над стоком талых вод с малых водосборов практически не производились, можно воспользоваться формулой
hp = h0* Kp (7)
где h0 – средний многолетний слой стока, мм;
KP – модульный коэффициент для расчетного расхода.
Величина h0 определяется по карте среднего многолетнего слоя стока талых вод (рис. 2). Для бассейнов меньше 100 км2 для европейской части бывшего СССР и меньше 1000 км2 для азиатской части вводятся поправочные коэффициенты:
1,1 – при холмистом рельефе и глинистых почвах;
0,9 – при плоском рельефе и песчаных почвах.
Модульный коэффициент Кр зависит от величины коэффициента асимметрии Сs, который в свою очередь зависит от коэффициента вариации Сυ, определяемого по карте (рис. 3). При площади бассейнов менее 200 км2 величину Сυ умножают на соответствующий коэффициент (табл. 4)
Таблица 4
-
Площадь бассейна, км2
0-50
51-100
101-150
151-200
Коэффициент
1,25
1,20
1,15
1,05
Коэффициент асимметрии Сs для равнинных водосборов принимается равным 2Сυ. Для северо-запада и северо-востока страны, где в формировании максимального стока участвуют дождевые осадки, Сs = 3Сυ.
Коэффициент дружности половодья k0 принимают: в зонах тундры и леса - 0,01, для Западной Сибири - 0,013, в зонах лесостепи и степи - 0,02, в зоне полупустынь - 0,06.
Величина коэффициента Кр определяется по кривым модульных коэффициентов слоев стока для соответствующей вероятности превышения (рис. 4).
Показатель степени n1 в большинстве случаев принимается равным 0,25. Для тундры и лесной зоны европейской территории России и Восточной Сибири он снижен до 0,17.
Рис. 2 Карта средних слоев стока талых вод
Рис. 3 Карта коэффициентов вариации слоев стока талых вод
Рис. 4 Кривые модульных коэффициентов слоев стока
Пример. Определить расход талых вод для Подмосковья.
F=10 км2, озерность – 5 %, ВП – 1 %.
По картам изолиний (рис. 2) слой стока h0 = 100 мм.
Коэффициент вариации Сυ = 0,40.
Так как бассейн менее 50 км2 для Сυ применяем коэффициент 1,25 (см. табл.3).
Сυ=0,40·1,25=0,50
Коэффициент асимметрии для равнинного водосбора Сs = 2Сυ. По графику (рис.4) модульный коэффициент Кр=2,5.
Расчетный слой стока hp = h0* Kp=100·2,5=250 мм.
k0=0,002; n1=0,25; δ1=0,9; δ2=1,0.
