1 км²) до 20000 км² на Европейской и до 50000 км² на Азиатской территории СССР, за исключением транзитных участков рек, где происходит снижение максимумов стока вследствие распластывания паводочной волны.

Для рек с площадями водосборов, превышающих указанные пределы, максимальные расходы воды надлежит определять по результатам полевых исследований.

4.17.    Расчетный максимальный расход талых вод равнинных и горных рек с весеннелетним половодьем определяется по формуле

Q_p=qpF = ff^_nlb₂F,    (19)

где Qp — расчетный максимальный расход воды вероятностью превышения Р%, м³/с;

qp — расчетный максимальный модуль стока вероятностью превышения F%, м³/с км²;

h_P — слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания) той же вероятности превышения, мм;

F — площадь водосбора до расчетного створа, км²;

Ко — параметр, характеризующий дружность половодья на малых реках (табл. 3 и 4);

п — показатель степени редукции отношения — (см. табл. 3 и 4);

Пр

б — коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды рек, зарегулированных озерами (6i) и водохранилищами (б^);

62 — коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных и заболоченных бассейнах;

р — коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды.

4.18.    Среднюю многолетнюю величину и коэффициент изменчивости слоя весеннего стока следует определять по картам (приложения 3 и 4) с учетом рекомендуемых к ним поправок на влияние местных факторов.

4.19.    Коэффициент асимметрии C_s для весеннего стока принимается равным 2 C_v. Для северо-запада и северо-востока СССР, где в формировании максимального стока половодья в значительной мере принимают участие дождевые осадки, С_а принимается равным 3 С„.

4.20.    Значения параметров Ко и п в зависимости от географического положения речного бассейна приведены в табл. 3 и 4.

10

4.21. Коэффициент 8_Ь учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, определяется по формуле

(20)

где f'₀₃—средневзвешенный коэффициент озерности, равный

П

й=^{тЩ %.    (21>

1=1

Здесь F — площадь водосбора в расчетном створе реки;

Si — площадь зеркала озера; fi — площадь водосбора озера; с — коэффициент, значение которого зависит от среднего слоя весеннего стока.

При отсутствии сведений о площадях водосборов f{ отдельных озер величина озерности принимается равной

2 Si ■ 100 f₀₃ = ^-p- °/о-    (22)

4.22.    Поправочный коэффициент 8'_г (см. п. 4.17) на снижение максимального расхода регулирующим влиянием водохранилищ в бассейне реки определяется с учетом проектных материалов и эксплуатационных данных.

4.23.    Коэффициент б₂ в формуле (19), учитывающий снижение максимального расхода воды вследствие залесенности и заболоченности бассейна, определяется по формуле

§₂ = 1 - 0,81 g (1 + 0,05/_л + 0,1/₆),    (23)

где /_л — степень залесенности бассейна, %; fo — степень заболоченности, %.

4.24. При наличии многолетних наблюдений по смежным речным бассейнам для уточнения расчетных максимальных расходов воды используется метод гидрологической аналогии.

В этом случае максимальный расход воды Qp в расчетном створе вероятностью превышения Р% вычисляется по формуле

^qP*h_DAF+ \) 8_1а? ^Г-

Здесь индекс а означает принадлежность характеристик, входящих в формулу, реке-аналогу.

4.25. Расчет максимальных расходов воды Q_P высокогорных районов Средней Азии и Кавказа со средней высотой водосборов более 2000 м и производится по методу аналогии по формуле

h_PT /f_a + l\o,is 8,

где h_Pf — расчетный слой годового стока с вероятностью превышения Р%, определяемый в соответствии с требованиями пп. 2.1—2.16.

Б. Максимальные расходы воды дождевых паводков

4.26. Максимальные расходы воды дождевых паводков Q_P в зависимости от площади водосбора реки определяются по одной из* двух формул: по эмпирической редукционной формуле (26) или по формуле предельной интенсивности стока (27).

Границы применимости указанных формул в различных физико-географических зонах приведены в табл. 5.

4.27.    При проектировании сооружений на> реках с площадями водосборов, превышающими пределы, указанные в табл. 5, максимальные расходы воды дождевых паводков при отсутствии гидрометрических данных определяются на основе полевых гидрологических исследований.

4.28.    Для водопропускных сооружений на железных и автомобильных дорогах максимальные расходы воды дождевых паводков на реках с площадью водосборов не более' 100 км² допускается определять по другим! нормативным документам, утвержденным или согласованным Госстроем СССР, при соответствующем обосновании проектно-изыскатель-

11

ской организацией целесообразности их применения.

4.29. Эмпирическая редукционная формула для определения максимального расхода воды Qp имеет вид

Q_P = q_PF = q.₂₀₀    Х_Рb&F, (26)

где <7200 — модуль максимального расхода воды вероятностью ежегодного превышения 1%, приведенный к площади водосбора 200 км², определяется по

карте (приложение 5); п — показатель степени редукции модуля максимального расхода, определяется по карте (приложение 6);

8'₂—коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода вследствие заболоченности;

Кр — переходный коэффициент от вероятности превышения 1 % к другой вероятности (значения коэффициента кр — приведены в табл. 6).

4.30.    Формула предельной интенсивности стока имеет вид

Qp = А\_% <р//д _% XpSjF,    (27)

где Н\% —суточный слой осадков вероятностью превышения Р=1%, определяется по карте (приложение 8);

Ф — коэффициент паводочного стока, определяемый по табл. 7;

А\% —максимальный модуль стока обеспеченностью Р= 1%, выраженный в долях от произведения ф#1_% при б, = 1,0.

4.31.    Максимальный модуль стока (^1% = -_уя~) определяется по табл. 8 в зависимости от:

— гидроморфометрической характеристики русла Ф_Р,

22

—    продолжительности склонового добега-ния Тек,

—    типов кривых редукции осадков (приложение 9).

4.32. Гидроморфометрическая характеристика русла реки Ф_р определяется по формуле

1000Z.

/я№,⁴(?я_1%)^1/4 ’

где т — коэффициент, зависящий от шероховатости русла и поймы, определяемый по табл. 9;

L — длина реки, км;

I — средневзвешенный уклон реки, %о.

4.33. Продолжительность склонового до-бегания Тск определяется по табл. 10 в зависимости от гидроморфометрической характеристики склонов водосбора Ф_ск, подсчитываемой по формуле

(1000/)^1/2

где Ш\ — коэффициент, зависящий от шероховатости склонов водосбора, определяемый по табл. 11;

I — средняя длина склонов водосбора,

км;

/_ск— средний уклон склонов водосбора, % о.

4.34.    При наличии многолетних наблюдений по смежным речным бассейнам для уточнения расчетных максимальных расходов воды используется метод гидрологической аналогии.

4.35.    Слой дождевого паводочного стока Нр для рек с площадью водосбора F ^ 50 км² определяется по карте, приведенной в приложении 10. При пользовании этой картой должны учитываться рекомендуемые поправки.

Для водосборов площадью F<50 км² слой дождевого паводочного стока определяется но данным суточных осадков tfi*no карте, приведенной в приложении 8.

Расчет максимальных расходов воды боковой приточности

4.36. Определение максимальных расходов воды боковой приточности производится одним из следующих способов:

а)    методом водного баланса;

б)    по разности между соответственными (с учетом времени добегания) расходами воды в ограничивающих участок реки створах;

в)    суммированием половодных или паво-дочных расходов воды отдельных притоков, поступающих одновременно к периметру будущего водохранилища или замыкающему участок створу, если распространение подпора в пределах участка незначительно.

При достаточности данных об измеренных расходах воды притоков, суммарная площадь водосборов которых составляет более 70% площади частного водосбора между ограничивающими участок реки створами, расчет максимальных расходов воды боковой приточности предпочтительнее вести способом, рекомендуемым в подпункте «в».

Таблица 8

Максимальный модуль дождевого стока в долях от произведения I А_1%

4.37. Сочетание расходов основной реки с расходами боковой приточности устанавливается специальным анализом.

Расчетные гидрографы половодий и паводков

4.38. Расчетные гидрографы строятся по равнообеспеченным значениям объемов половодья (паводков) и максимальных расходов. При расчете регулирования стока крупных рек учитывается также равнообеспеченный объем основной волны половодья (паводка).

4.39.    Гидрографы половодья строятся по среднесуточным максимальным расходам воды и определяются путем умножения расчетных величин максимумов на коэффициенты К_х, которые устанавливаются по эмпирическим зависимостям, определенным по данным изученных рек. Коэффициент К% определяется по формуле

«*=%=№.    (30)

где Qp и Q_P — обозначения, см. формулу (31).

Для рек с площадью водосборов F<^100 км² дополнительно строятся гидрографы внутрисуточного хода стока.

4.40.    Гидрографы паводков строятся по средним расходам за интервалы времени, в течение которых величины расходов воды существенно не изменяются.

4.41.    Форма расчетных гидрографов принимается по моделям наиболее неблагоприятных для работы проектируемых сооружений наблюдавшихся паводков и половодий в расчетном створе или на реке-аналоге. При одновершинной форме расчетный гидрограф может быть построен по типовому уравнению

_д(1--г)»

У =10    * ,    (31)

Qi

где У~п--ордината расчетного гидрогра-

Wp

фа Qt, выраженная в долях

максимального расхода воды заданной вероятности превышения Qp (для паводков) или Qp для весеннего половодья;

Qp — максимальный среднесуточный расход воды, м³/с;

х = -р-—абсцисса расчетного гидрогра-

*П

фа, выраженная в долях от условной продолжительности подъема паводка (/_п); а—параметр, характеризующий форму расчетного гидрографа, определяемый по гидрографам рек-аналогов в зависимости от коэффициента несимметричности гидрографа Ksa.

Ks а=^;    (32)

А_п а — слой стока за период подъема паводка, мм; h_a — суммарный слой стока, мм.

5. НАИВЫСШИЕ УРОВ

5.1.    При определении расчетных величин уровней воды следует использовать, кроме материалов, указанных в примечании 2 к п. 1.1, данные ГУГМС об отметках наивысших уровней воды рек и озер, а также другие данные об отметках высоких исторических уровней воды.

5.2.    В необходимых случаях, обусловленных программой изысканий, проводятся полевые исследования для определения наивысших уровней воды. Состав и объем этих исследований устанавливается изыскательской организацией на основании технического задания заказчика (проектной организации).

Расчет наивысших уровней воды рек при наличии данных гидрометрических наблюдений

5.3.    Расчетные уровни воды определяются по эмпирической кривой обеспеченности наивысших уровней воды, относящихся к фазовооднородным условиям режима реки или озера.

5.4.    Для рек, на которых максимальные уровни воды наблюдаются в разные сезоны и обусловлены различными фазами режима — снеговыми половодьями или дождевыми паводками, производится построение кривой обеспеченности для обеих групп фазово-однородных уровней воды. При этом вероятность превышения наивысших уровней определяется по формуле (13).

5.5.    Для рек, на которых максимальные

Расчетные гидрографы боковой приточности

4.42.    Для построения расчетных гидрографов боковой приточности должны быть использованы имеющиеся материалы гидрометрических наблюдений по притокам на участках рек или водохранилищ.

Если эти материалы освещают режим только наиболее крупных притоков, то сток с остальной части бассейна определяют по-аналогии с гидрологически сходными изученными водосборами.

В зависимости от размеров водохранилища, расположения притоков по его длине и их водности расчетные гидрографы боковой приточности можно строить для всего водохранилища в целом или для его отдельных участков.

При построении гидрографов боковой приточности следует руководствоваться положениями, изложенными в пп. 4.39—4.42.

4.43.    Для контроля ординаты суммарного-гидрографа бокового притока и объем стока за отдельные отрезки времени увязываются с разностью соответственных расходов в ограничивающих участок створах илц по уравнению водного баланса.

ВОДЫ РЕК и ОЗЕР

уровни весеннего половодья наблюдаются в период наличия на реке ледовых явлений, строятся две кривых обеспеченности максимальных уровней: одна — для максимальных уровней при наличии ледовых явлений, вторая— для максимальных уровней при свободном состоянии русла, которые восстанавливаются по кривой расходов Q = f(H), где Q — расход воды и Я — соответствующий данному расходу уровень воды.

5.6.    При однозначной связи уровней и расходов воды производится увязка равнообеспеченных значений наивысших уровней воды, вычисленных по эмпирическим кривым, обеспеченности, и расходов воды, установленных в соответствии с требованиями пп. 4.1— 4.36 раздела 4 настоящих Указаний.

5.7.    Для построения кривых обеспеченности наивысших уровней используются результаты гидрометрических наблюдений с восстановленными в случае необходимости пропусками в них и удлиненные по кривым связи соответственных уровней воды по другим водомерным постам, имеющим более продолжительный период наблюдений.

При определении вероятности превышения высокого исторического уровня, установленного по данным опроса местного населения или архивных источников, в формуле (12) п. 4.6 вместо п принимается N лет, в течение которых он не был превышен.

5.8.    Перенос расчетных уровней воды по длине участка реки при свободном состоянии

русла может производиться одним из следующих методов:

а)    по кривым расходов воды;

б)    по кривым связи соответственных уровней;

в)    по уклону водной поверхности.

5.9. Поправка к расчетному уровню, учитывающая подъем уровня при ледоходе (Д#_л) при отсутствии зажоров и заторов льда на участке, принимается одинаковой для всех створов и равной разности равнообес-

6. МИНИМАЛЬНЫЙ

6.1.    Расчетные минимальные расходы воды рек определяются для зимнего и летне-осеннего сезонов; они включают следующие характеристики: минимальный среднесуточный расход, минимальный среднемесячный расход за календарный месяц или за 30 дней с наименьшим стоком.

6.2.    При наличии гидрометрических наблюдений расчетные минимальные расходы

печенных значений уровня воды, снятых с кривых обеспеченности уровней весеннего половодья в изученном створе согласно п. 5.5..

Расчет наивысших уровней воды рек при отсутствии или недостаточности данных гидрометрических наблюдений

5.10.    Расчетные наивысшие уровни воды для свободного состояния русла при недостаточности или отсутствии наблюдений определяются по максимальному расходу воды расчетной вероятности превышения и по кривой Q =/(#). Максимальный расход воды определяется в соответствии с указаниями раздела 4. Кривая Q = f(tf) строится по гидравлическим и морфометрическим характеристикам русла реки в рассматриваемом створе.

5.11.    Ориентировочные поправки на затор-ность уровней, рассчитанных при отсутствии, наблюдений ДЯ₃, принимаются в пределах:

особо мощные заторы до 3—5 м, средние заторы    до    2—3 м,

небольшие заторы    до    1—2 м.

5.12.    Перенос расчетных наивысших уровней воды в зоне подпора (от основной реки,, водохранилища) производится по кривой подпора.

Расчет наивысших уровней воды озер

5.13.    При наличии наблюдений расчетные уровни озер определяются по кривым обеспеченности.

5.14.    При недостаточности или отсутствии наблюдений расчетные уровни озер определяются:

а)    для проточных озер — по кривой Q = f(H) для створа в истоке из озера, построенной по материалам исследований, при этом уровень озера определяется с учетом поправки на уклон (падение) до створа поста; расчетный максимальный расход воды определяется согласно требованиям раздела 4;

б)    для бессточных озер — по расчетному притоку за период половодья или паводков W1 и кривой объемов озера W = f(H).

5.15.    В расчетные уровни воды озер вводятся поправки на ветровое волнение и нагон, определяемые расчетом.

СТОК ВОДЫ РЕК

воды определяются по кривым обеспеченности. Для пересыхающих и перемерзающих рек расчетные минимальные расходы воды следует определять по эмпирическим кривым обеспеченности. Вероятность превышения (Р%) наблюденных величин минимального стока определяется по формуле (6).

Параметры кривых обеспеченности минимальных расходов воды определяются мето--

17

Лами моментов и графоаналитическим в соответствии с указаниями раздела 2.

6.3.    Расчетную обеспеченность минимальных расходов воды следует принимать по табл. 12.

6.4.    При недостаточности данных гидрометрических наблюдений производится приведение параметров кривой обеспеченности минимального стока к многолетнему периоду по рекам-аналогам с более длинным рядом величин стока в соответствии с указаниями раздела 2.

6.5.    При отсутствии гидрометрических наблюдений минимальные средние месячные (30-дневные) расходы воды следует определять одним из следующих методов:

а)    по картам минимального стока 80%-ной обеспеченности для средних рек (приложения И и 12);

б)    по эмпирическим формулам (для малых рек).

6.6.    Переходные коэффициенты от минимальных 30-дневных расходов 80%-ной обеспеченности к минимальным расходам другой обеспеченности, а также к суточным минимальным расходам определяются по рекам-аналогам.

6.7.    Продолжительность периодов пересыхания и перемерзания рек следует определять по региональным связям в зависимости от минимального среднемесячного расхода воды.

1.    Общие положения ............ 3

2.    Годовой сток воды рек........ .    4

Расчет годового стока при наличии данных

гидрометрических наблюдений ......    —

Приведение статистических параметров кодового стока к многолетнему периоду . .    6

Расчет годового стока при отсутствии данных гидрометрических наблюдений ...

3.    Внутригодовое распределение стока воды рек — Расчет внутригодового распределения стока

при наличии данных гидрометрических наблюдений ............... 7

Расчет внутригодового распределения стока при отсутствии или недостаточности тайных гидрометрических наблюдений ....    —

4.    Максимальный сток воды рек....... —

Расчет максимальных расходов воды при

наличии данных гидрометрических наблюдений ................. —

Расчет максимальных расходов воды при

Расчетные гидрографы боковой приточности 16

5.    Наивысшие уровни воды рек и озер ....    —

Расчет наивысших уровней воды рек при наличии данных гидрометрических наблюдений ................. —

Расчет наивысших уровней воды рек при отсутствии или недостаточности данных

гидрометрических наблюдений...... 17

Расчет наивысших уровней воды озер ...    —

6.    Минимальный сток воды рек ........    —

Карта суточного слоя осадков на территории СССР, вероятностью превышения Р» — 1% за теплый период

9.    Карта типовых кривых редукции осадков по территории СССР

10.    Карта слоя дождевого стока рек СССР, вероятностью превышения Р=1% для площади водосбора F ^ 50 км^{1 2 3 4 5 6 7}

11.    Карта минимального 30-дневного зимнего стока рек СССР, обеспеченностью Р 80%

12.    Карта минимального 30-дневного летне-осеннего стока рек СССР, обеспеченностью Р- 80%

13.    Карта физико-географических юо приторна

1.1.    Настоящие Указания содержат основные методы определения расчетных средних годовых, максимальных и минимальных расходов воды рек, внутригодового распределения стока и отметок наивысших уровней воды рек и озер.

Требования Указаний следует соблюдать при проектировании: планировки и застройки населенных пунктов; генеральных планов промышленных, сельскохозяйственных и других предприятий; зданий и сооружений различного назначения (гидроэнергетических, речного, железнодорожного и автомобильного транспорта и др.); сооружений мелиоративных систем, систем водоснабжения, а также при инженерных изысканиях для строительства.

Примечания. 1. При изысканиях и проектировании объектов, расположенных на устьевых участках рек, которые находятся в зоне влияния морских приливов и отливов, а также на селеопасных реках, должны производиться специальные расчеты.

2. При выполнении гидрологических расчетов, кроме настоящих Указаний, следует также руководствоваться соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР⁸, а также официальными документами в области гидрологии, опубликованными ГУГМС.

1.2.    Предусматриваются следующие приемы расчета гидрологических характеристик, применяемые в зависимости от конкретных условий и наличия информации о режиме рек в районе (на участке) строительства:

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

б)    при недостаточности данных гидрометрических наблюдений — путем приведения их к многолетним характеристикам по рекам-аналогам с более длинным рядом наблюдений;

в)    при отсутствии гидрометрических на-

блюдений — косвенными методами по формулам и картам, основанными на совокупности данных наблюдений всей сети гидрометрических станций данного района или более обширной территории.

1.3.    В целях повышения обоснованности гидрологических расчетов допускается применение результатов дополнительных исследований, выполненных для малоизученных районов.

1.4.    В качестве критерия при назначении величины расчетной гидрологической характеристики принимается вероятность превышения (обеспеченность) этой величины за ряд лет, именуемая в дальнейшем «ежегодная вероятность превышения».

1.5.    Расчетные величины гидрологических характеристик, в частности, средних годовых, максимальных и минимальных расходов воды, рекомендуется определять по биномиальной кривой обеспеченности или по кривой трехпараметрического гамма-распределения с использованием параметров: средней величины, коэффициента изменчивости (вариации) С„ и коэффициента асимметрии С«.

1.6.    В случаях, когда гидрологические расчеты, выполняемые в соответствии с настоящими Указаниями, производятся по данным непосредственных наблюдений, а также в других необходимых случаях, обусловленных характером исходных гидрометрических данных, следует проверять исходные материалы, производя анализ:

а) полноты и надежности наблюдений за уровнем воды, наличия данных о наивысших и наинизших уровнях воды за время наблюдений (мгновенный или среднесуточный уровень) при свободном от льда русле, ледяном покрове, ледоходе, заторе льда, заросшем водной растительностью русле, подпоре от ниже-расположенной плотины, сбросах воды выше гидрометрического створа и др.;

б)    увязки высотных отметок водомерных постов и уровней за весь период наблюдений с системой отметок, принятых при проектировании сооружений;

в)    увязки максимальных и минимальных уровней и расходов воды по длине реки;

г)    полноты учета стока на поймах, в протоках;

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

е)    правильности экстраполяции кривых расходов воды до наивысших и наинизших уровней воды, обоснованности экстраполированной части кривой расходами воды, измеренными вертушкой, поплавками или другими средствами, точности подсчета стока по кривым за год и его части: сезоны, месяцы, сутки;

ж)    методов и точности подсчета стока за зимний и переходной периоды, обоснованности принятых при подсчете стока коэффициентов, учитывающих зарастание русла водной растительностью, правильности учета деформации русла и переменного подпора.

Ненадежные данные гидрометрических наблюдений при невозможности их уточнения исключаются из расчетного ряда. В необходимых случаях может выполняться пересчет стока за отдельные дни, месяцы и годы.

1.7. Для рек с искусственной зарегулиро-ванностью стока водохранилищами и прудами необходимо получить наиболее полную информацию о влиянии всех мероприятий на речной сток с целью восстановления величин естественного стока.

Для получения этих величин в расчеты вводятся поправки, учитывающие изменение стока вследствие регулирования, изъятия и

2. ГОДОВОЙ

Расчет годового стока при наличии данных гидрометрических наблюдений

2.1.    Годовой сток может быть выражен в виде:

—    среднего расхода воды Q м³/с;

—    объема стока W м³;

—    модуля стока М л/с км²;

—■ слоя стока h мм.

В расчетных формулах, приведенных в настоящем разделе, годовой сток выражен в виде средних расходов воды Q м³/с.

2.2.    При наличии гидрометрических наблюдений достаточной длительности, удовлетворяющей требованиям пп. 2.6 и 2.7, расчетные значения годового стока определяются по кривой обеспеченности, параметры кото-

сбросов воды, исходя из существующих условий освоения водосбора.

Поправки устанавливаются по отчетным данным службы эксплуатации гидротехнических сооружений.

1.8.    В случае отсутствия данных гидрометрических наблюдений вблизи створа проектируемого сооружения рекомендуется использовать соответствующие данные по ближайшим к нему гидрометрическим створам на реках-аналогах. Для переноса данных следует использовать график связи соответствующих величин стока, применить метод интерполяции с учетом нарастания площади водосбора (годовой сток) или учитывать редукцию (изменение) максимальных и минимальных расходов воды в зависимости от площади водосбора.

1.9.    При выборе рек-аналогов необходимо стремиться к удовлетворению следующих условий:

—    сходству климатических характеристик;

—    синхронности колебаний стока во времени (наличию коррелятивных связей за период параллельных наблюдений);

—    однородности условий формирования стока, в частности, достаточной однотипности почво-грунтов, гидрогеологических условий (дренирования подземных вод), близкой степени покрытости водосбора лесами и болотами, близких величин его распаханности;

—    соотношению площадей водосборов, которые не должны отличаться более чем в 5 раз, а их средние высоты (для горных рек) не более чем на 300 м;

—    отсутствию факторов, существенно искажающих естественную величину стока (регулирование стока, изъятие и сбросы воды)>

К ВОДЫ РЕК

рой — среднее многолетнее значение стока Qо„ коэффициент изменчивости С„ и коэффициент асимметрии С_в — устанавливаются по имеющимся данным ряда наблюдений.

2.3.    Величина среднего многолетнего стока Qo вычисляется по формуле

Qo-¹—-,    О)

где Qj — средний годовой сток с порядковым в ряде наблюдений номером /; п — число лет гидрометрических наблюдений.

2.4.    Коэффициенты изменчивости C_v и асимметрии C_s вычисляются одним из следующих трех способов:

Приведение статистических параметров годового стока к многолетнему периоду

2.10.    Приведение величины среднего годового стока к многолетнему периоду производится по графическим зависимостям или уравнению регрессии, установленным по данным синхронных наблюдений на приводимом пункте и пункте на реке-аналоге.

2.11.    Приведение коэффициента изменчивости к многолетнему периоду рекомендуется производить графоаналитическим способом или по уравнению

где On, on — средние квадратические отклонения годовых величин стока, вычисленные за короткий период наблюдений (п лет) и за длинный (N лет) по расчетному створу;

°_Ла> °№ — средние квадратические отклонения годовых величин стока для пункта-аналога, вычисленные соответственно за периоды наблюдений N и п лет; г — коэффициент корреляции между величинами годового стока в расчетном створе и в пункте на реке-аналоге.

2.12. Величина коэффициента асимметрии при расчете C_Vn по уравнению (11) принимается на основе анализа отношений CJC_V по группе рек-аналогов и соответствия наблюденных величин годового стока кривой обеспеченности в нижней ее зоне.

Расчет годового стока при отсутствии данных гидрометрических наблюдений

2.13. При отсутствии гидрометрических наблюдений величины среднего многолетнего стока и коэффициента изменчивости определяются интерполяцией между их значениями, полученными в результате наблюдений на реках данного физико-географического района с учетом влияния местных факторов (наличие

карста, выходов подземных вод, особенностей геологического строения бассейна, характера почво-грунтов, пересыхания и промерзания реки и т. д.). В этих случаях для производства полевых обследований водосбора и русла реки с кратковременными наблюдениями ее режима привлекаются специализированные организации; дополнительные гидрометрические наблюдения являются обязательными на реках с площадями водосборов не более 1000 км².

2.14.    Средний многолетний сток определяется:

а)    интерполяцией между опорными пунктами с установленными значениями стока или

б)    расчетом по картам стока.

При расчетах стока по второму приему рекомендуется использовать карту среднего многолетнего стока рек СССР в масштабах 1:5000000 и 1:10000000 (приложение 1), а также карты, составленные для отдельных районов и изданные Гидрометслужбой («Ресурсы поверхностных вод СССР»). При использовании карт стока должны учитываться рекомендуемые к этим картам поправки на влияние местных факторов.

По картам допускается определение среднего многолетнего стока для площади водосборов до 50 000 км², а при отсутствии резких изменений в рельефе и климате — и для больших площадей.

2.15.    Коэффициенты изменчивости годового стока определяются по эмпирическим формулам, значения параметров в которых принимаются по данным рек-аналогов.

Для равнинных рек с площадями водосборов от 1 000 до 50 000 км² при условии отсутствия на водосборах озер с суммарной площадью, превышающей 3% площади водосбора, значения коэффициентов изменчивости можно определять по карте (приложение 2).

2.16.    Коэффициенты асимметрии годового стока С„ устанавливаются по отношению его к коэффициенту изменчивости С„ для рек-аналогов. При отсутствии аналогов это соотношение принимается равным:

а)    для зоны избыточного и переменного увлажнения (арктической, тундровой, лесной, лесостепной и степной) C_S = 2C_V;

б)    для зоны недостаточного увлажнения (сухостепной, пустынной), С₃ — 1,5С„ -*• 1,8С„, для наиболее засушливых районов C_s = = 1,5 С„.

8.1. Для расчетов внутригодового распределения стока в зависимости от наличия данных гидрометрических наблюдений применяются следующие методы.

а) При наличии данных гидрометрических наблюдений за период не менее 10 лет:

— распределение стока по аналогии с распределением реального года;

—    метод компоновки сезонов.

б) При отсутствии или недостаточности (менее 10 лет) гидрометрических наблюдений:

—    по аналогии с внутригодовым распределением стока изученной реки-аналога;

—    по районным схемам внутригодового распределения стока и региональным зависимостям параметров внутригодового распределения от основных физико-географических факторов.

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

Расчет внутригодового распределения стока при наличии данных гидрометрических наблюдений

3.3.    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 принятых его границах помещалось половодье за все годы.

В маловодный (лимитирующий) период входят два смежных сезона, из которых один является наиболее неблагоприятным в отношении использования стока (лимитирующий).

Для рек с весенним половодьем за лимитирующий период принимаются два маловодных сезона: лето-осень и зима.

3.4.    Величины стока заданной вероятности превышения за год, лимитирующие период и сезон определяются по кривым обеспеченности в соответствии с требованиями пп. 2.2—■

2.5.

Расчетная вероятность превышения назначается в соответствии с задачами водохозяйственного использования стока реки.

4. МАКСИМАЛЬНЫЙ

4.1.    Изложенные в настоящем разделе (пп. 4.2—4.37) методы расчета максимальных расходов воды применяются для расчета расходов, образующихся от:

а)    снеготаяния с учетом возможной составляющей от дождей;

б)    дождей с учетом возможной составляющей от снеготаяния.

4.2.    При определении расчетных максимальных расходов воды вычисляются расходы талых вод и дождевых паводков, и из полученных двух значений выбирается большее или то значение расхода воды, которое приводит к наиболее неблагоприятным условиям работы сооружения.

3.5.    Внутригодовое распределение стока реального года может быть принято в качестве расчетного, если вероятности превышения стока за год и за лимитирующие период и сезон близки между собой и соответствуют заданной по условиям проектирования вероятности превышения.

3.6.    При расчете внутригодового распределения стока по методу компоновки сезонов^ сток за год, лимитирующие период и сезон, представляющий собой часть лимитирующего периода, принимается одинаковой вероятности превышения.

Сток за нелимитирующий период определяется по разности стока за год и лимитирующий период. Сток за нелимитирующий сезон устанавливается по разности стока за лимитирующиеся период и сезон.

3.7.    Распределение пока по месяцам внутри сезона принимается осредненным в зависимости от водности рассматриваемого сезона.

Расчет внутригодового распределения стока при отсутствии или недостаточности

данных гидрометрических наблюдений

3.8.    Для недостаточно изученной реки границы сезонов и лимитирующего периода, среднее распределение стока по сезонам в долях от годового, соотношения между коэффициентами изменчивости сезонного и годового стока, распределение стока маловодных сезонов по месяцам для определенной группы водности сезона принимаются по данным реки-аналога.

3.9.    При отсутствии надежных аналогов внутригодовое распределение рассчитывается! по районным схемам или по региональным зависимостям статистических параметров сезонного стока от определяющих факторов (площади водосбора, его средней высоты, характера почво-грунтов, озерности и т. д.).

СТОК ВОДЫ РЕК

4.3.    Расчетные максимальные расходы воды следует устанавливать на основе всестороннего анализа и обобщения данных о высоких половодьях и паводках, наблюдавшихся в рассматриваемом районе.

При необходимости, обусловленной степенью гидрологической изученности района, производятся полевые исследования.

Расчет максимальных расходов воды при наличии данных гидрометрических наблюдений

4.4.    Расчеты производятся для максимальных мгновенных расходов воды. Для рек с продолжительностью стояния максимума

7

половодья или паводков равной или превышающей сутки принимаются среднесуточные значения максимумов стока.

4.5.    Данные гидрометрических наблюдений считаются достаточными для определения расчетных величин максимальных расходов воды, если:

а)    верхняя часть кривой расходов воды обоснована измерениями или надежно экстраполирована до наивысшего уровня воды;

б)    нет пропусков в наблюдениях за годы с выдающимися максимумами стока;

в)    частота наблюдений обеспечивает ре

гистрацию высшего уровня (расхода) за пе- ~ риод половодья (паводка);    ¹

г)    продолжительность периода наблюдений составляет для зоны:

лесотундровой и лесной не менее 25 лет, лесостепной    30    лет,

степной    40    лет,

сухостепной и полупустынной 50 лет, горных районов    40    лет.

Примечание. Если период наблюдений менее указанных значений, результаты расчета следует подвергнуть дополнительному анализу, используя данные для рек-аналогов.    q

4.6.    Кривые обеспеченности строятся отдельно для максимальных расходов талых вод, дождевых паводков и соответствующих им слоев стока за половодье (паводок). В случаях, когда такое разделение провести не представляется возможным (например, для некоторых горных районов), кривые обеспеченности строятся по выборкам одного наибольшего годового максимума стока; расчетные слои паводочного стока в этих случаях не определяются.

При построении кривых обеспеченности вероятность превышения (Р) наблюденной величины максимального расхода определяется по формуле

^ = 7ГТТ^1000/»>    О²)

где т и п — обозначают то же, что и в формуле (6).

Вероятность превышения максимального расчетного расхода воды (Р) определяется по вероятности его превышения, полученной по кривым обеспеченности снеговых (Pi) и дождевых (Р₂) максимальных расходов воды и вычисляется по формуле

Р = (Р₁+Р₂-р_гр₂) 100 %.    (13)

Вероятности превышения Pi и Р₂ в формуле (13) принимаются в долях единицы.

4.7.    Параметры кривых обеспеченности определяются в соответствии с пп. 2.2—2.4.

4.8.    Приведение параметров Q₀ и С„ кри

вых обеспеченности максимальных расходов воды к многолетним значениям при учете сведений о выдающихся исторических максимумах стока производится по следующим формулам:

а)    при наличии выдающегося максимума стока, не входящего в имеющийся ряд гидрометрических наблюдений

Qo=4(Q;v + —    (И)

/)]*=<•«>

б)    при наличии выдающегося максимума стока, входящего в ряд гидрометрических наблюдений

= <¹⁶>

Здесь п — продолжительность периода наблюдений;

N — длительность периода, в течение которого выдающийся максимум Qn не был превышен.

4.9.    Приведение параметров кривых обеспеченности максимальных расходов и слоев паводочного стока к многолетним значениям производится в соответствии с пп. 2.10, 2.11.

4.10.    Величина коэффициента асимметрии С_а при расчете С„ максимальных расходов воды и слоев паводочного стока по уравнению (11) принимается на основе анализа соотношений С*/С» по группам рек-аналогов. В случае, когда имеющиеся данные не позволяют достаточно надежно установить соотношение между C_s и С„ (в частности, при значительных колебаниях этого соотношения по рекам-аналогам) при расчетах максимальных расходов воды, это соотношение в зависимости от генетического происхождения максимумов принимается:

—    для расходов талых вод равнинных рек C_t = 2,0 C_v -т- 2,5 С»;

—    для дождевых расходов воды равнинных рек и горных рек с муссонным климатом C_s = 3C_V -т- 4С„;

—    для расходов воды горных рек C_s = 4С„.

4.11.    Расчетная ежегодная вероятность превышения максимальных расходов воды при проектировании гидротехнических соору-

ясений различных классов принимается по табл. 1.

Таблица 1

4.12. При расчете сооружений класса I к величинам расчетных максимальных расходов воды Qp следует прибавлять гарантийную поправку AQp

аЕв

aq_p = —Lq_p,    (18)

где а — коэффициент, характеризующий гидрологическую изученность реки, принимаемый равным 0,7 для рек, расположенных в гидрологически изученных областях, и 1,5 — для слабо изученных в гидрологическом отношении территорий;

Ер — величина, характеризующая изменчивость максимального стока, определяемая по табл. 2;

N — число лет наблюдений с учетом приведения к многолетнему ряду.

Таблица 2

Величина гарантийной поправки AQ_P принимается не более 20% величины максимального расхода воды Qp.

4.13. Гидротехнические сооружения, независимо от их класса, разрушение которых угрожает катастрофическим наводнением, необходимо проверять на расчетную ежегодную вероятность превышения максимального расхода воды, уменьшенную до 0,01%. К величине максимального расхода воды вводится гарантийная поправка согласно п. 4.12.

К таким сооружениям следует относить сооружения гидроузлов, характеризуемых следующими признаками:

а)    высота плотины и объем водохранилища достаточны для образования волны прорыва, затопляющей долину потоком с большой скоростью течения и разрушительной силы, если время добегания до населенных пунктов или важных объектов народного хозяйства недостаточно для потери волной прорыва ее разрушительной силы;

б)    наличие в составе подпорного фронта земляных или других типов плотин, катастрофически разрушающихся при переливе воды через их гребень, или при слабом основании сооружения в нижнем бьефе, легко подвергающемуся размыву.

Вероятность превышения максимального расхода воды, равная 0,01%, должна быть всесторонне обоснована с учетом всех факторов, характеризующих размеры угрожающего бедствия вследствие разрушения подпорного фронта.

Примечание. При наличии специального задания на проектирование отверстия гидротехнических сооружений должны обеспечивать пропуск максимального стока, возникающего вследствие полного или частичного разрушения вышерасположенных плотин.

4.14.    Водосбросные отверстия речных гидротехнических сооружений, разрушение которых угрожает сохранности нижележащих железнодорожных переходов, путей и станций, а также автодорожных мостовых переходов, следует рассчитывать на безопасный пропуск расходов воды, которые равны или больше (а их вероятности ежегодного превышения соответственно равны или меньше), чем установленные для указанных сооружений соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

4.15.    Расчетную ежегодную вероятность превышения максимальных расходов воды при проектировании временных гидротехнических сооружений следует принимать равной 10%, а для временных сооружений, отнесенных к классу IV—1%.

Расчет максимальных расходов воды при отсутствии или недостаточности данных гидрометрических наблюдений

А. Максимальные расходы талых вод

4.16.    Изложенные в п. 4.17 настоящего раздела методы расчета максимальных расходов талых вод относятся к рекам с площадями водосборов от элементарно малых (менее

9