Определение скоростей течения и расходов воды вертушкой

На больших водотокахпри регулярных наблюдениях за гидрологическим режимом используются гидрологические посты. Уровни воды в реках измеряют на водомерных постах, скорости определяют гидрометрическими вертушками. По скоростям и уровням рассчитывают расходы воды. Известно, что расходы в разные годы могут значительно различаться. Для получения достоверных расчетных характеристик необ­ходимо иметь длительный ряд наблюдений. При наличии небольшого ряда фактических наблюдений производится спе­циальная обработка таких наблюдений с построением теоре­тической кривой обеспеченности.

Задание 6. Построить теоретическую кривую обеспеченно­сти расходов р. Тосно. Дано: средние расходы воды в реке за 1968 –1981 гг. (табл. 4). Водосборная площадь 130 000 га.

Для построения кривой обеспеченности расходов имею­щиеся данные по расходам (графа 3) располагают в поряд­ке убывания (графа 5). Определяется вероятность появления данного расхода при названной длительности ряда (опреде­ляется обеспеченность членов ряда – графа 9). Расчет обес­печенности производится по формуле

P % = ·100, (17)

где т – порядковый номер ряда; N – число членов ряда.

Таблица 4

Вычисление параметров кривой обеспеченности средних годовых расходов р. Тосно; F = 133000 га)

Определяется модульный коэффициент К как отношение каждого расхода Q к среднему расходу М_о:

К= Q / М_о (18)

и записывается в графу 6.

Последующие вычисления в табл. 4 пояснений не требуют.

Для статистической оценки ряда наблюдений вычисляется коэффициент вариации C_v:

C_v= , (19)

а также коэффициент асимметрии C_s.

Наиболее часто

C_s= 2· C_v. (20)

Коэффициент вариации представляет собой отношение среднего квадратического отклонения σ ряда распределения рассматриваемой величины к ее среднему значению .

C_v= σ/ . (21)

В нашем примере, используя данные табл. 4, находим:

C_v= = = 0,30;

C_s= 2· C_v = 0,60.

Результаты расчетов приведены в табл. 4.

Для построения теоретической кривой определяют отклонения ординат кривой обеспеченности Ф от среднего значения (принимаемого за единицу), используя таблицу (приложение 3 учебника «Гидротехнические мелиорации лесных земель»); при C_v= 1 и C_s= 0,60.

По данным табл. 4 на миллиметровой бумаге строится теоретическая кривая обеспеченности (рис. 10).

Рис. 10. Теоретическая кривая обеспеченности

Таблица 5

Вычисление обеспеченности среднегодовых расходов реки Тосно (C_v= 0,30, C_s= 0,60)