СНиП 2.01.14-83 (1985) (СНиП 2.01.14-83), страница 2

  - среднее арифметическое (среднее многолетнее) значение расходов  воды, определяемое в зависимости от числа лет гидрометри­ ческих наблюдений п по формуле

(5)

По полученным значениям статистик l₂ и l₃ определяют расчетный коэффициент вариации и коэффициент асимметрии по обязательному прил. 1.

2.6. Расчетный коэффициент вариации C_v и коэффициент асимметрии C_s для трехпараметрического гамма - распределения и биномиального распределения методом моментов определяется по формулам:

(6)

(7)

где а₁,.., а₆; b₁, ..., b₆ - коэффициенты, определяемые по обязательным  прил. 2 и 3;

C_v и С_s - соответственно смещенные коэффициенты ва­ риации и асимметрии, определяемые по  формулам:

(8)

(9)

2.7. Расчетные значения отношения коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации, а также коэффициента автокорреляции следует принимать как среднее из значений, установленных по данным группы рек с наиболее продолжительными наблюдениями за рассматриваемой гидрологической характеристикой в гидрологически однородном районе.

2.8. Если не представляется возможным произвести расчет согласно требованиям пп. 2.5 2.6, допускается применять графоаналитический и графический методы. Параметры биномиального распределения графо­аналитическим методом определяются по формулам:

S=(Q_5%+Q_95%-2Q_50%)/(Q_5%-Q_95%); (10)

s=(Q_5%-Q_95%)/(Ф_5%-Ф_95%); (11)

=Q_50%-Ф_50%s. (12)

где Q_5%, Q_50%, Q_95% - величины расходов воды вероятностью превышения соответственно 5%, 50%, 95%, установленные по сглаженной эмпирической кривой распределения;

Ф_5%, Ф_50%, Ф_95% - нормированные ординаты биноминальной кривой распределения, соответствующие вычисленному значению коэффициента скошенности S.

Величина коэффициента асимметрии определяется по функци­ональной зависимости от коэффициента S.

При определении параметров графическим методом используется набор клетчаток вероятностей при фиксированном отношении C_s / C_v.

2.9. В случае неоднородности исходных данных гидрометрических наблюдений, когда рассматриваемый ряд состоит из неоднородных гидрологических характеристик, эмпирические и аналитические кривые распределения устанавливаются отдельно для каждой однородной совокупности.

Обобщенная кривая распределения вероятностей превышения независимо от условий формирования членов ряда рассчитывается на основе однородных кривых, установленных по однородным данным одним из двух способов:

а) при наличии наблюдений в каждом году всех однородных элементов режима реки (п₁ = п₂ = п₃ = п) ежегодная вероятность превышения Р% рассматриваемой гидрологической характеристики при любом ее значении определяется по формуле

Р%=[1-(1-Р₁)(1-Р₂)(1-Р₃)]100%, (13)

где Р₁; Р₂; Р₃ - ежегодные вероятности превышения однородных элементов.

При двух однородных гидрологических характеристиках формула (13) принимает вид

Р%=(Р₁+Р₂-Р₁Р₂)100% (14)

Вероятности превышения Р₁, Р₂, Р₃ однородных элементов в формулах (13) и (14) выражаются в долях от единицы;

б) если в каждом году имеется лишь одно значение рассматриваемой гидрологической характеристики, ежегодные вероятности превышения при любом ее значении определяются по формуле

Р=(п₁Р₁+п₂Р₂+п₃Р₃)(п₁+п₂+п₃), (15)

где п₁, п₂, п₃ - числа членов однородных совокупностей.

При двух генетически однородных элементах формула (15) принимает вид

Р=(п₁Р₁+п₂Р₂)(п₁+п₂). (16)

При наличии в ряду наблюдений нулевых значений рассматриваемой гидрологической характеристики (например, минимальные расходы воды) ежегодные вероятности превышения определяются по формуле Р=п₁Р₁/(п₁+п₂). (17)

Вероятности превышения Р₁, Р₂, Р₃ в формулах (15), (16), (17) выражаются в процентах.

Параметры кривых распределения однородных элементов устанавливаются согласно требованиям пп. 2.5, 2.6, 2.8.

2.10. Для наибольшего или наименьшего членов ряда гидро­метрических наблюдений следует указывать доверительные интервалы эмпирической ежегодной вероятности превышения, определяемые по обязательному прил. 4.

2.11. Параметры кривых распределения гидрологических харак­теристик при наличии обоснованных сведений о выдающихся величинах речного стока следует определять:

А. При учете одного выдающегося значения гидрологической характеристики, не входящего в непрерывный п -летний ряд данных гидрометрических наблюдений:

а) методом наибольшего правдоподобия в зависимости от статистик l₂ и l₃, определяемых по формулам:

(18)

;(19)

б) методом моментов - по формулам:

(20)

(21)

Б. При учете одного выдающегося значения гидрологической характеристики, входящего в п -летний ряд данных гидрометрических наблюдений:

а) методом наибольшего правдоподобия в зависимости от статистик l₂ и l₃, определяется по формулам:

(22)

(23)

б) методом моментов - по формулам:

(24)

(25)

В формулах (18) - (25): N ^/ - число лет, в течении которых выдающееся значение гидрологической характеристики не было превышено.

Эмпирическая ежегодная вероятность превышения выдающегося значения гидрологической характеристики определяется по формуле (1) с заменой п на N ^/.

2.12. Боковая приточность речного стока между смежными створами определяется одним из следующих способов:

а) суммированием расхода воды притоков с учетом времени добегания, впадающих на участке между двумя створами;

б) по разности средних доходов воды в верхнем и нижнем створах участка реки;

в) по методу водного баланса.

Годовой сток воды рек и его

внутригодовое распределение

2.13. При определении расчетных гидрологических характеристик годового стока воды рек надлежит выполнять требования, изложенные в пп. 2.1 - 2.12.

2.14. Для определения внутригодового распределения стока воды при наличии данных гидрометрических наблюдений за период не менее 15 лет принимаются следующие методы:

распределение стока по данным рек-аналогов;

метод компоновки сезонов.

2.15. Внутригодовое распределение стока следует рассчитывать по водохозяйственным годам, начиная с многоводного сезона. Границы сезонов назначаются едиными для всех лет с округлением до месяца.

2.16. Деление года на периоды и сезоны производится в зависимости от типа режима реки и преобладающего вида использования стока. Продолжительность многоводного периода следует назначать так, чтобы в принятые его границы включалось половодье за все годы. Период года и сезон, в котором естественный сток может лимитировать водопотреб­ление, принимаются за лимитирующий период и лимитирующий сезон. В лимитирующий период входят два смежных сезона, из которых один является наиболее неблагоприятным в отношении использования стока (лимитирующий сезон).

Для рек с весенним половодьем за лимитирующий период прини­маются два маловодных сезона: лето - осень и зима. При преобладании водопотребления на сельскохозяйственные нужды за лимитирующий сезон следует принимать лето - осень, а для гидроэнергетики и в целях водоснабжения - зиму.

2.17. Для высокогорных рек с летним половодьем при преимущест­венно ирригационном использовании стока за лимитирующий период принимается осень - зима и весна, а за лимитирующий сезон - весна.

При проектировании отвода избыточных вод для борьбы с навод­нениями или при осушении болот и заболоченных земель за лимити­рующий период принимается многоводная часть года (например, весна и лето - осень), а за лимитирующий сезон - самый многоводный сезон (например, весна).

Расчетная вероятность превышения величины стока за год, за лимитирующие сезон и период определяется по кривым распределения ежегодных вероятностей превышения (эмпирическим или аналити­ческим).

2.18. Внутригодовое распределение стока за конкретный год наблюдений принимается в качестве расчетного, если вероятность превышения стока за этот год и за лимитирующие период и сезон близки между собой и соответствуют заданной по условиям проектирования ежегодной вероятности превышения.

2.19. Внутригодовое распределение стока при расчете по методу компоновки определяется из условий равенства вероятностей превы­шения стока за год, стока за лимитирующий период и внутри его за лимитирующий сезон.

Величину стока сезона, не входящего в лимитирующий период, определяются по разности между стоком за год и стоком за этот период, а величины стока за нелимитирующий сезон, входящий в лимитирующий период,- по разности стока этого периода и сезона.

2.20. При близких значениях коэффициентов вариации и асимметрии речного стока за год и лимитирующие период и сезон расчетное внутригодовое распределение определяется как среднее для всех лет распределение стока воды по месяцам (декадам) в процентах от годового стока воды исследуемой реки.

2.21. При незначительном изменении водопотребления в течение года допускается замена календарного распределения стока воды по сезонам и месяцам кривой продолжительности суточных расходов воды за год.

2.22. При изменении стока воды под влиянием хозяйственной деятельности необходимо привести его к естественному стоку воды реки согласно требованиям п. 1.6. По этим данным определяется расчетное внутригодовое распределение стока воды реки и в результаты расчетов вносятся соответствующие изменения.

Максимальный сток воды рек

весеннего половодья и дождевых паводков

2.23. Расчетные гидрологические характеристики максимального стока воды рек весеннего половодья и дождевых паводков следует определять согласно требованиям пп. 2.1 - 2.12.

2.24. Для рек с продолжительностью стояния максимальных расходов воды сутки и более расчет производится по среднесуточным значениям, менее суток - по мгновенным расходам воды. В случае прохождения максимального расхода воды между строками наблюдений, необходимо исследовать соотношения между среднесуточными и мгновенными максимальными расходами воды.

2.25. При невозможности разделения максимальных годовых расходов воды на максимумы дождевых и талых вод допускается построение кривых распределения ежегодных вероятностей превышения макси­мальных расходов воды независимо от их происхождения.

2.26. Расчетные максимальные расходы воды зарегулированных рек определяются исходя из расчетного максимального расхода воды реки в естественном незарегулированном состоянии с изменением его в результате хозяйственной деятельности в бассейне реки и трансформации проектируемыми или действующими водохранилищами.

На реках с каскадным расположением гидроузлов расчетные макси­мальные расходы воды следует определять с учетом влияния выше­лежащих гидроузлов на приток к нижерасположенным и с учетом боковой приточности между гидроузлами.

2.27. К значениям величин расчетных максимальных расходов воды Q_Р% вероятностью превышения 0,01 следует прибавлять гарантийную поправку DQ_Р%, определяемую по формуле