Глава II. Определение данных для расчётных лет
Определение характерных лет и года расчётной обеспеченности
Обеспеченность – это суммарная вероятность какого-либо события, иначе – это мера возможного появления того или иного события, например, различных гидрологических характеристик (сток, осадки, испарение и т.д.).
Гидротехнические сооружения для оросительной и осушительной систем, как правило, строят на длительный срок. Все сооружения рассчитывают исходя из определённого процента обеспеченности.
Расчёт режима орошения в зависимости от климатических условий, реального или фиктивного года, процент обеспеченности должен составлять не менее 75 – 95%, для дренажной сети на основании данных о стоке воды в весенний период – 10%.
Для расчёта процента обеспеченности выбирают данные за 25 – 35 лет наблюдений за стоком, осадками и другими параметрами. Их располагают в убывающем порядке и определяют обеспеченность ряда:
для длинного ряда лет.
А так как для проектирования осушительно-оросительной системы мы будем использовать данные только 10 лет (короткий ряд), то в этом случае лучше пользоваться формулой:
где:
р - % обеспеченности;
m – порядковый номер ряда;
n – число членов в ряду.
Испарения за расчётный период определяют по общим формулам или выведенными для конкретного района. Его можно рассчитать по формуле П.А. Волковского: , где:
КИ – испарение, м3/га, на 1° среднесуточной температуры воздуха в зависимости от влажности почвы;
St – сумма среднесуточных температур воздуха за расчётный период, °С.
Таблица 2.
Расчёт лет различной обеспеченности по разности между осадками и испарением.
Год | SО, Сумма осадков за V – IX, мм | St, Сумма среднесуточных температур воздуха за V – IX, °С | SЕ, Сумма испарений за V – IX, мм | R=SOC - SE разность между осадками и испарением, мм | R в убывающем порядке | Год | р, % обеспеченности |
415,3 | 333,60 | 81,7 | 192,8 | 9,1 | |||
333,7 | 333,45 | 0,25 | 183,4 | 18,2 | |||
287,2 | 369,30 | -82,1 | 81,7 | 27,3 | |||
484,1 | 291,30 | 192,8 | 68,65 | 38,4 | |||
393,6 | 348,00 | 45,6 | 45,6 | 45,4 | |||
335,6 | 300,75 | 34,85 | 34,85 | 54,6 | |||
382,4 | 360,75 | 21,8 | 21,8 | 65,7 | |||
493,3 | 309,90 | 183,4 | 0,25 | 72,8 | |||
446,2 | 377,55 | 68,65 | -29,95 | 81,9 | |||
297,2 | 327,15 | -29,95 | -82,1 | 91,0 |
Для расчёта параметров осушительной сети и составления планов регулирования водного режима в осушаемом слое почвы определяют расчётный год по разности между величинами осадков и испарения с площади водосбора. Эти показатели зависят от особенностей конкретного года, погодные условия которого могут иметь те или иные отклонения от средних.
Анализируя данные таблицы 1, приходим к выводу, что среднестатистическим средневлажным годом является 1973 г. (р = 27,8% обеспеченности); среднесухой – 1974 г. (р = 72,8% обеспеченности).
Для проектирования осушительной сети принимаем влажность года с обеспеченностью 5 – 10%. Выбираем влажный год, которым является 1976 г. – 9,1% обеспеченности.
За третью декаду апреля в этом году выпало 24,9 мм осадков, а среднесуточной температурой была температура равная 7,4°С.
Таблица 3.
Осадки и температура воздуха расчётного 1982 года при обеспеченности 81,9%.
Показатель | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | ||||||||||
I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | |
О, мм | 2,8 | 1,5 | 19,8 | 59,1 | 6,5 | 0,9 | 44,8 | 10,3 | 22,5 | 32,1 | 14,1 | 49,0 | 22,7 | 0,6 | 0,6 |
t,°C | 16,1 | 19,5 | 13,0 | 17,1 | 17,9 | 18,0 | 17,6 | 19,2 | 19,6 | 17,3 | 13,0 | 15,5 | 14,4 | 13,4 | 13,8 |