СНиП 2.01.14-83 (1985) (СНиП 2.01.14-83)

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

СНиП 2.01.14-83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

МОСКВА 1985

РАЗРАБОТАНЫ Государственным гидрологическим институтом Госкомгидромета (руководители темы: д-р геогр. наук А.А.Соколов и д-р техн. наук А.В.Рождественский, ответственные исполнители: д-р геогр. наук В.Е.Водогрецкий, кандидаты техн. наук А.Г.Лобанова и С.М.Тумановская, канд. геогр. наук Б.М.Доброумов, инженеры Э.А.Зайцева и М.А.Жукова) и институтом Гидропроект им. С.Я.Жука Минэнерго СССР (руководители темы: инженеры Б.Ф.Бологуров и О.В.Польский, ответственные исполнители: инженеры М.Б.Лосева и М.В.Смолякова) с участием Института водных проблем А.Н. СССР, Украинского регионального научно-исследовательского института, Закавказкого регионального научно-исследовательского института и Дальневосточного регионального научно-исследовательского института Госкомгидромета, ВНИИ ВОДГЕО и ПНИИИС Госстроя СССР, ЦНИИС и института Союздорпроект Минтрансстрояб Азербайджанского государ­ственного университета Минвуза Азербаджанской ССР.

ВНЕСЕНЫ Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом технического норми­рования и стандартизации Госстроя СССР.

Исполнители: Е.А.Троицкий и В.А.Кулиничев.

С введением в действие СНиП 2.01.14-83 «Определение расчетных гидрологических характеристик» утрачивают силу Указания по опреде­лению расчетных гидрологических характеристик (СН 435-72).

Настоящие нормы распространяются на определение расчетных гидрологических характеристик при проектировании речных гидротех­нических сооружений, железных и автомобильных дорог, сооружений мелиоративных систем, систем водоснабжения, планировки и застройки населенных пунктов, генеральных планов промышленных и сельско­хозяйственных предприятий, а также при разработке мероприятий по борьбе с наводнениями.

Настоящие нормы не распространяются на определение расчетных гидрологических характеристик при инженерных изысканиях и проекти­ровании объектов, подлежащих строительству на устьевых участках рек, находящихся в зоне влияния морских приливов и отливов, а также на селеопасных реках.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Определение расчетных гидрологических характеристик должно основываться на данных гидрометеорологических наблюдений, опубли­кованных в официальных документах Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды в области гидрологии, а при необходимости на дополнительном учете данных инженерно-гидрометеорологических изысканий.

1.2. При определении расчетных гидрологических характеристик необходимо применять следующие приемы расчетов:

а) при наличии данных гидрометрических наблюдений - непосред­ственно по этим данным;

б) при недостаточности данных гидрометрических наблюдений - приведением их к многолетнему периоду по данным рек-аналогов с более длительными рядами наблюдений;

в) при отсутствии данных гидрометрических наблюдений - по формулам с применением данных о реках-аналогах и картам, основан­ным на совокупности данных наблюдений всей сети гидрометрических станций и постов данного района или более обширной территории, включая материалы инженерно-гидрометеорологических изысканий.

1.3. В качестве критерия при определении величины расчетной гидрологической характеристики для каждого вида строительства принимается ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) этой величины, устанавливаемая нормативными документами, утвержден­ными или согласованными Госстроем СССР.

1.4. Данные гидрометрических наблюдений следует подвергать проверке, включающей анализ:

полноты и надежности наблюдений за уровнями и расходами воды, наличия данных о наивысших (мгновенных и среднесуточных) и наинизших уровнях воды за время наблюдений при свободном от льда русле, ледяном покрове, ледоходе, заторе льда, заросшем водной растительностью русле, подпоре от нижерасположенной платины, сбросах воды выше гидрометрического створа и др.;

увязки высотных отметок водомерных постов и уровней за весь период наблюдений;

увязки годового и сезонного стока воды, максимальных и мини­мальных расходов и уровней воды в пунктах наблюдений по длине реки;

полноты учета стока воды на поймах и в протоках;

обоснованности способов подсчета стока воды по осредненным или ежегодным кривым расходов воды или же другими методами;

обоснованности экстраполяции кривых расходов воды до наивысших и наинизших уровней, а также точности расчета стока воды по кривым расходов за год, сезон, месяц, сутки;

необходимости восстановления наблюдений, пропущенных за отдельные годы, месяцы, дни;

точности расчетов стока воды за зимний и переходный периоды, обоснованности принятых при расчете стока воды коэффициентов, учитывающих зарастание русла водной растительностью, правильности учета деформации русла и переменного подпора;

влияния хозяйственной деятельности на речной сток.

1.5. Данные гидрометеорологических наблюдений низкого качества при невозможности их уточнения исключаются из расчетного ряда наблюдений. В необходимых случаях должен выполняться пересчет стока воды за отдельные дни, месяцы, годы.

1.6. Определение расчетных гидрологических характеристик следует производить по однородным гидрологическим рядам.

Для рек, в бассейнах которых интенсивно разбивается хозяйственная деятельность, необходимо приведение гидрологичес­ких рядов к однородным условиям.

Приведение стока к однородным условиям производится:

регрессионными методами с использованием парной и множест­венной корреляции;

водно-балансовыми методами с учетом изменения всех элементов водного баланса.

Выбор методов определяется наличием и качеством необходимой гидрометеорологической информации. При комплексном учете влияния видов хозяйственной деятельности применяются регрессионные методы, а при дифференцированном - водно-балансовые. Оценка надежности восстановленного речного стока определяется статическими методами. Приведение стока к однородным условиям не производится, если суммарная величина его изменений не выходит за пределы случайной средней квадратической ошибки исходных данных наблюдений.

1.7. Оценка однородности рядов гидрометрических наблюдений осуществляется на основе генетического анализа условий формирования речного стока путем выявления причин, обусловливающих неодно­родность исходных данных наблюдений. При необходимости коли­чественной оценки однородности данных наблюдений применяются статистические критерии однородности средних значений и дисперсий с учетом внутрирядных и междурядных корреляционных связей.

1.8. При выборе рек-аналогов необходимо учитывать следующие условия:

возможную географическую близость расположения водосборов;

сходство климатических условий;

однородность условий формирования стока,-однотипность почв (грунтов) и гидрогеологических условий, по возможности близкую степень озерности, залесенности, заболоченности и распаханности;

площади водосборов должны отличаться не более, чем в 10 раз, а их средние высоты (для горных рек) - не более, чем на 300 м;

отсутствие факторов, существенно искажающих величину естест­венного речного стока (регулирование стока, сбросы, изъятие на ороше­ние и другие нужды).

1.9. Величины расчетных геологических характеристик должны устанавливаться на основе современного и перспективного уровня комплексного использования водных ресурсов.

1.10. Основные гидрологические характеристики:

Расход воды Q, м³/с;

Объем стока воды V, м³;

Модуль стока воды q, м³/(с×км²);

Слой стока воды h, мм;

Уровень воды Н, м.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ НАЛИЧИИ ДАННЫХ

ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

Общие указания

2.1. Определение расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений достаточной продолжи­тельности осуществляется путем применения аналитических функций распределения ежегодных вероятностей превышения.

Примечание. Продолжительность периода наблюдений считается достаточной, если рассматриваемый период репрезентативен (представителен), а величина относительной средней квадратической ошибки расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10%.

Оценка репрезентативности ряда наблюдений за п лет производится по рекам-аналогам с числом лет наблюдений N (N > п, при N > 50 лет). Репрезентативность ряда наблюдений за гидрологической харак­теристикой определяется по разностным интегральным кривым речного стока или сопоставлением кривых распределения речного стока по реке-аналогу за периоды n и N лет.

Если относительные средние квадратические ошибки превышают указанный предел и период наблюдений нерепрезентативен, необходимо осуществить приведение рассматриваемой гидрологической харак­теристики к многолетнему периоду согласно требованиям пп. 3.1-3.5.

2.2. Эмпирическая ежегодная вероятность превышения Р_т гидро­логических характеристик определяется по формуле

Р_т=т/(п+1)100%, (1)

где т - порядковый номер членов ряда гидрологической харак­теристики, расположенного в убывающем порядке; п - общее число членов ряда.

Эмпирические кривые распределения ежегодных вероятностей превышения строятся на клетчатках вероятностей. Тип клетчатки вероятностей выбирается в соответствии с принятой аналитической функцией распределения вероятностей и полученного отношения коэффициента асимметрии C_s к коэффициенту вариации C_v.

2.3. Для сглаживания и экстраполяции эмпирических кривых расп­ределения ежегодных вероятностей превышения, как правило, применяется трехпараметрическое гамма-распределение при любом отношении C_s / C_v. При надлежащем обосновании допускается применять биноминальную кривую распределения (при C_s > 2C_v) или другие функции распределения вероятностей. При неоднородности ряда гидро­метрических наблюдений (различные условия формирования стока) допускается применять усеченные и составные кривые распределения ежегодных вероятностей превышения.

2.4. Параметры аналитических кривых распределения - среднее мно­голетнее значение , коэффициент вариации C_v и отношение коэф­фициента асимметрии к коэффициенту вариации - устанавливаются по гидрометрическим рядам наблюдений за рассматриваемой гидро­логической характеристикой методом наибольшего правдоподобия или методом моментов.

2.5. Расчетный коэффициент вариации C_v и коэффициент асимметрии C_s для трехпараметрического гамма-распределения методом наиболь­шего правдоподобия следует определять в зависимости от статистик l₂ и l₃, вычисляемых по формулам:

(2)

(3)

где k_i - модульный коэффициент рассматриваемой гидрологической характеристики, определяемый по формуле

k_i=Q_i/ , (4)

где Q_i - погодичные значения расходов воды;