3 Гидрологические расчеты

Гидрологические расчеты необходимы для установления единичного показателя стока на землях - модуля стока. Они лежат в основе последующего определения расходов воды по водотокам.

Гидрологические расчеты проводят в соответствии со СНиП 2.01.14-83.

Расходы водотоков, принимающих сток с относящейся к ним водосборной площади, изменяются как в течение года по отдельным его периодам, так и в различные годы. Типичный гидрограф стока характеризуется наличием осенне-зимнего минимума, весеннего половодья, связанного со снеготаянием, летнего меженного минимума и летне-осенних паводков, происходящих от затяжных или ливневых дождей.

Расчетные периоды (критические и поверочные) устанавливаются в зависимости от характера использования земель в соответствии со СНиП 11-52-74п.5.6. Критическим называется период, в котором переувлажнение земель является наиболее опасным.

Весенний паводковый период. Максимальный расход талых вод для равнинных бассейнов определяют по формуле:

м³/с (3.1)

где: К₀ - коэффициент дружности половодья, К₀ =0,006 - 0,008, для равнинных бассейнов К₀ =0,006;

h_p- расчетный слой суммарного стока половодья заданной обеспеченности, мм;

F - площадь водосбора, км²;

δ - коэффициент озерности, при площади озер ( F_оз) на водо­сборе менее 2% δ=1, при F_оз > 2% δ=0,8;

δ₁ - коэффициент, учитывающий регулирующее влияние водохранилищ и прудов, δ₁ =0,9; при их отсутствии δ₁=1;

δ₂ - коэффициент, учитывающий залесенность и заболоченность

(3.2)

f_л и f_б - площадь лесов и болот на водосборе, %;

μ - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды.

Расчетный слой суммарного стока половодья заданной обеспеченности (h_р, мм) определяют по трем параметрам:

мм (3.3)

где - средний слой стока половодья (мм) определяется по формуле:

мм

h₀ - среднемноголетний слой весеннего стока (мм) определяется по картам;

К_с - коэффициент, учитывающий условия стока, для территории с плоским рельефом и песчаными почвами К_с =0,9; для холмистого рельефа и глинистых почв К_с = 1,1;

C_v- коэффициент изменчивости (вариации) слоя стока, определяют по картам изолиний.

Коэффициент ассиметрии C_s = 2C_v;

Ф - ордината кривой трехпараметрического гамма-распределителя при C_s=2C_v.

Расчет противоэрозионных сооружений выполняется для расчетной обеспеченности 10 %. Исходя из рекомендаций СНиП и для условий Краснодарского края, в расчетных формулах приняты следующие величины:

- К₀ =0,006

- коэффициенты δ, δ₁, равны 1,0 так как на территории озера, водохранилища отсутствуют;

- f_л =15%, f_б = 0

- h₀ = 20 мм, К_с = 1,1; C_v =0,6, C_s = 2C_v = 1,2 Ф = 1,8 μ=0,89.

Расчеты по формуле (3.1) сведены в таблицу 2.

Предпосевной период. Максимальный расход воды в предпосевной период определяют по формуле:

м³/с (3.4)

где q_пр - модуль стока предпосевного периода, ориентированно может быть вычислен через модуль максимального стока весеннего половодья (q_вп):

м³/с (3.5)

где К - коэффициент определяется по формуле П.А. Дудкина:

для пологих водосборов с преобладанием песчаных и торфяных почв:

(3.6)

Т - допустимое время весеннего затопления, для полевых севооборотов и пастбищ Т= 5 - 15 суток; для лугов и сенокосов Т= 15 -20 суток, принимаем 15 суток.

Расчеты по определению расходов по формулам (3.4) и (3.5) представлены в таблице 2.

Летне-паводковый период. Эмпирическая редукционная формула для определения максимального расхода воды дождевых паводков имеет вид:

м³/с (3.7)

где q₂₀₀ - модуль максимального расхода воды вероятностью ежегодного превышения 1%, приведенный к площади водосбора 200 км² (м³/с км²);

n - показатель степени редукции модуля максимального расхода;

F - площадь водосбора, км²;

_р - переходный коэффициент от вероятности превышения 1% к другой вероятности;

δ - коэффициент озерности, учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами или прудами;

δ΄₂ - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода вследствие заболоченности, определяется по формуле:

(3.8)

где β - коэффициент, зависящий от типа болот;

β =0,8 - низинные болота и заболоченные леса и луга на водосборах, сложенных супесчаными и легкосуглинистыми почвогрунтами;

β =0,7 - водосборы с болотами разных типов;

β = 0,5 - верховые болота на водосборах, сложенных глинистыми и среднесуглинистыми почвогрунтами;

F_Б - площадь болот, заболоченных лесов и лугов в бассейне, %.

При расчете для Краснодарского края, и площади бассейнов менее 1 км определены следующие расчетные величины:

- q_{200 м}= 1,0 м³/сек км²;

- _р = 0,23 для обеспеченности 10% и IV района.

- δ , δ΄₂ равны 1,0.

Таблица 2 – Расчетные расходы воды выделенных водотоков

Номер водотока	Площадь, км2	Расходы
		QВП	qПР	QПР	QЛП

Для выделенный водоток строятся продольные профили по тальвегу.