2.8. Гидрологические расчеты

Цель гидрологических расчетов — определение расчетных расходов проводящей сети осушительной системы в критические периоды, которые принимаются за расчетные и устанавливается в зависимости от характера использования осушаемых земель (табл. 6).

Расчетные расходы изменяются по длине проводящих каналов, усиливаясь от истоков к устью. Следовательно, должны изменяться и размеры поперечных сечений каналов.

Для определения расчетных расходов по длине каналов назначают расчетные створы в устье канала, выше впадения каждого гидравлически рассчитываемого канала, в местах изменения уклона дна, на участках с постоянными уклонами при изменении площади водосбора более чем на 20%. Каждому расчетному створу соответствует определенная площадь водосбора

Таблица 6. Расчетные расходы и условия их пропуска в каналах осушительной сети

Сельскохозяйственное использование осушаемых земель	Расчетные расходы	Условия пропуска расчетных расходов
Полевые севообороты с озимыми культурами (вне пойм)	Весеннего половодья	в бровках канала
Полевые севообороты без озимых культур	Предпосевной	с запасом от бровок канала не менее 0,5 м
Овощные и кормовые севообороты	Предпосевной	с запасом не менее 0,5 м
Пастбища, сенокосы	Летне-осеннего паводка	с запасом от бровок не менее 0,2 м
Для всех видов использования осушаемых земель	Бытовой	Обеспечение бесподпорной работы впадающей сети

В целях сокращения объема работ в курсовом проекте в качестве примера разрешается выполнить расчеты только для первого створа, расположенного на нулевом цикле магистрального канала.

Расчетный расход в каждом створе Qp для любого периода работы осушительной системы определяют по зависимости:

, где

q - модуль стока, м³/с км² (приложение Ж, З)

F - площадь водосбора, га

, где

F - площадь водосбора, км²

Foс - площадь осушения, с которой осуществляется приток воды к данному створу

Fвн - соответственно, площадь внешнего водосбора

Например, при площади Fос = 330 га, Fвн = 2,5F_0C, тогда по зависимости получим F = 1155 га или 11,55 км².

Необходимо помнить, что если на осушаемой территории имеется несколько магистральных каналов, то каждому из них присуща своя площадь водосбора.

Определяем максимальный модуль стока весеннего половодья

где:

к₀ — параметр характеризующий дружность половодья (табл. 7);

h_p — расчетный слой суммарного весеннего стока вероятности превышения Р=10%, мм;

μ — коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов;

δ — коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды рек, зарегулированных озерами и водохранилищами (δ₁);

δ₂ — коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных и заболоченных бассейнах;

n — показатель степени редукции;

F — площадь водосбора, км².

Таблица 7. Значения µ, n и к₀ для Европейской территории России

Природная зона	Значение µ при вероятности превышения Р=10%	n	Параметр к0 в зависимости от рельефа
			Холмистые возвышенности чередуются с понижениями	Плоские низменности и заболоченные поймы
Зона тундры и лесная зона	0,93	0,17	0,01	0,01
Лесостепная зона	0,89	0,25	0,02	0,01

Для перехода от среднего многолетнего слоя стока h к расчетному слою суммарного стока h_p обеспеченности Р=10% вводится модульный коэффициент перехода К, зависящий от Р% и Cs.

Для Нечерноземной зоны России принимается Сs=2Cv. Показатели К и Сv приведены в таблице 8.

Расчетный слой суммарного весеннего стока определяется в зависимости от среднемноголетнего слоя стока, коэффициента вариации слоя и коэффициента асимметрии.

Таблица 8. Значения коэффициента К при Cs=2Cv и P=10%

Сv	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
К	1,13	1,26	1,40	1,50	1,67

Гидрологические характеристики территории бассейна приведены в приложении И.

Коэффициент δ определяется по формуле

где:

С — параметр, зависящий от h; при h≥100 мм, С=0,2; при h=100...50 мм, С=0,2...0,3; при h=50...20 мм, С= 0,3...0,4; при h<20 мм, С=0,4;

fоз — относительная озерность выраженная в долях (приложение И). При степени озерности до 2% (fоз=0,02).

Коэффициент δ₂ определяется по зависимости

где:

fл — степень залесенности бассейна, % (приложение И);

fб — степень заболоченности бассейна, % (приложение И)