Sausumos hidrologijos
5 (100%) 1 vote

Sausumos hidrologijos

MAKSIMALAUS PROJEKTINIO VANDENS DEBITO SKAIČIAVIMAS TURINT ILGALAIKIUS HIDROLOGINIŲ STEBĖJIMŲ DUOMENIS

Projektuojamas hidrotechnikos statinys yra II klasės.

Maksimalių debitų tikimybės pagal statybos normas ir taisykles SN ir T 2.06.01 – 86:

1 lentelė

Skaičiavimo atvejai Maksimalaus debito tikimybė procentais, atsižvelgiant į hidrotechninio statinio klasę

I II III IV

Pagrindinis 0,1 1,0 3,0 5,0

Kontrolinis 0,01 0,1 0,5 1,0

Automobilių kelių bei geležinkelių tiltų ir pralaidų projektavimui normatyvinėje literatūroje rekomenduojamos maksimalių debitų tikimybės:

2 lentelė

Geležinkeliai Automobilių keliai (miesto ir užmiesčio)

Statinys Kelio kategorija Skaičiuojamoji tikimybė % Statinys Kelio kategorija Skaičiuojamoji tikimybė %

Tiltai ir pralaidos I ir II (bendrojo tinklo) 1 Dideli ir vidutiniai tiltai I – III, IIIn, miestų keliai ir gatvės 1

PAVASARIO POTVYNIO MAKSIMALAUS DEBITO SKAIČIAVIMAS TURINT ILGALAIKIŲ STEBĖJIMŲ DUOMENIS

Reikia apskaičiuoti Merkio ties Puvočiais 1% tikimybės pavasario maksimalų debitą, turint 29 metų stebėjimų duomenis.

Pagal šio laikotarpio debitus skaičiuojamas Qmaks. vid. asimetrijos koeficientas Cs, variacijos koeficientas Cv, vidutinis kavadratinis nuokrypis s, tikimybė p.

Tikimybės kreivės parametrų skaičiavimas

3 lentelė

Eil. Nr. Metai Qi, m3/s Metai Q, mažė-jančia tvarka Ki=Qi/Qo Ki-1 (Ki-1)2 (Ki-1)3 p %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1972 41,5 1994 170 2,064 1,604 1,129 1,201 2,4

2 1973 71,3 1988 159 1,929 0,929 0,863 0,802 5,8

3 1974 45,3 1999 148 1,796 0,796 0,634 0,504 9,2

4 1975 53,5 1987 145 1,759 0,759 0,576 0,437 12,6

5 1976 123 1979 138 1,675 0,675 0,456 0,308 15,9

6 1977 68,5 1976 123 1,493 0,493 0,243 0,120 19,4

7 1978 79,03 1986 107 1,299 0,299 0,089 0,028 22,8

8 1979 138 1980 102 1,238 0,238 0,057 0,013 26,2

9 1980 102 1996 92,5 1,123 0,123 0,015 0,002 29,6

10 1981 89,0 1981 89,0 1,080 0,080 0,0064 0,0005 32,9

11 1982 75,4 1985 81,6 0,990 -0,01 0,0001 -0,000 36,4

12 1983 77,3 1978 79,03 0,959 -0,041 0,002 -0,000 39,8

13 1984 58,9 1983 77,3 0,938 -0,062 0,004 -0,000 43,2

14 1985 81,6 1982 75,4 0,915 -0,085 0,007 -0,000 46,6

15 1986 107 1973 71,3 0,865 -0,135 0,018 -0,0025 50,0

16 1987 145 1977 68,5 0,831 -0,169 0,029 -0,005 53,4

17 1988 159 1993 65,3 0,792 -0,208 0,043 -0,009 56,8

18 1989 47,0 1995 63,7 0,773 -0,227 0,052 -0,012 60,2

19 1990 48,9 1984 58,9 0,715 -0,285 0,081 -0,023 63,6

20 1991 58,0 1991 58,0 0,704 -0,296 0,088 -0,026 67,0

21 1992 43,8 1975 53,5 0,649 -0,351 0,123 -0,043 70,4

22 1993 65,3 2000 50,1 0,608 -0,392 0,153 -0,060 73,8

23 1994 170 1990 48,9 0,593 -0,407 0,166 -0,067 77,2

24 1995 63,7 1998 47,8 0,580 -0,420 0,176 -0,074 80,6

25 1996 92,5 1989 47,0 0,570 -0,430 0,185 -0,079 84,0

26 1997 39,3 1974 45,3 0,549 -0,451 0,203 -0,092 87,4

27 1998 47,8 1992 43,8 0,532 -0,468 0,219 -0,103 90,8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

28 1999 148 1972 41,5 0,504 -0,496 0,246 -0,122 94,2

29 2000 52,1 1997 39,3 0,477 -0,523 0,274 -0,143 97,62

30 Suma 2389,7 2389,7 +5,455-5,456 6,138 2,449

31 Vidur-kis 82,4 82,4 29,0

Tikimybė p randama:

Skaičiuojame variacijos Cv ir asimetrijos Cs koeficientų reikšmes:


Vidutinis aritmetinis maksimalių debitų vidurkis:

, m3/s

Aritmatinio vidurkio standartinė paklaida:

Standartas s lygus:

s=Cv Qo = 0,468× 82,4 = 38,56 m3/s

m3/s, o ši paklaida, išreikšta procentais, lygi:

Standarto standartinė paklaida bus lygi:

m3/s

Variacijos koeficiento standartinė paklaida lygi:

Asimetrijos koeficiento standartinė paklaida lygi:



Turėdami 3 empirinės tikimybės kreivės parametrus (Qo, Cv, Cs) skaičiuojame teorinę tikimybės kreivę.

Iš knygos (A. Lukianas “Inžinerinė hidraulika” 126 psl., 1 priedo lentelės “Binominės asimetrijos garantijos kreivės nukrypimai nuo vidurkio”, kai Cv, pagal skaičiuotą Cs (Cs=0,823)) randame įvairių tikimybių Fp.

Skaičiuojame įvairių tikimybių Qp=Qo (Fp · Cv+1).

čia: Qp – maksimalus p garantijos debitas;

Qo – aritmetinis turimos maksimalių debitų hidrologinės eilės vidurkis, lygus 82,4m3/s;

Fp – duomuo (Fosterio funkcija), kai Cv =0,468 surandamas iš lentelės (A. Lukianas “Inžinerinė hidraulika” 126 psl., 1 priedo lentelės “Binominės asimetrijos garantijos kreivės nukrypimai nuo vidurkio”) pagal faktišką asimetrijos koeficiento Cs reikšmę, lygią 0,823. Fp reikšmės ir skaičiavimo rezultatai pateikiami 4 lentelėje.

Tikimybės kreivės koordinačių skaičiavimas

(Qo = 82,4m3/s; Cs = 0,823; Cv = 0,468)

4 lentelė

Rodikliai Tikimybė p, procentais

0,01 0,1 1 3 5 10 20 25 30 40

Fp 5,54 4,268 2,902 2,188 1,844 1,34 0,78 0,58 0,406 0,12

Fp Cv +1 3,59 2,99 2,36 2,02 1,863 1,63 1,36 1,27 1,19 1,06

Qp 295,8 246,4 199,5 166,4 153,5 134,3 112,1 104,6 98,1 87,3

Rodikliai Tikimybė p, procentais

50 60 70 75 80 90 95 97 99 99,99

Fp -0,134 -0,374 -0,60 -0,73 -0,86 -1,174 -1,372 -1,508 -1,724 -1,996

Fp Cv +1 0,94 0,82 0,72 0,66 0,59 0,45 0,36 0,29 0,19 0,07

Qp 77,5 67,6 59,3 54,4 48,6 37,1 29,6 23,9 15,7 5,77

Braižome empirinę (pagal faktinius stebėjimų duomenis apskaičiuotą) tikimybės kreivę: Hazeno tinkle pagal mastelį atidedame faktines Qp % ir p% reikšmes. Taškų nejungiame,
bet ryškiai pažymime, o kreivę brėžiame taip, kad jie būtų simetriškai išsidėstę kreivės atžvilgiu.

Braižome teorinę kreivę atidėdami Hazeno tinkle įvairios tikimybės Qp % reikšmes, gautas pagal skaičiavimus, kai Cv =1,0.

Analizuojame, kaip faktinių stebėjimų reikšmės skiriasi nuo teorinės kreivės

Kadangi Lietuvos upėms Qmaks. pavasario labiausiai tinka santykis Cs =2 Cv, tuomet pagal apskaičiuotą Cv reikšmę (0,468) (A. Lukianas “Inžinerinė hidraulika” 134 psl., 2 priedo lentelės “Binominės asimetrijos garantijos kreivės ordinatės”, kai Cs=2 Cv), randame įvairių tikimybių koeficiento Kp reikšmes. Skaičiuojame tikimybės Qmaks. p %=Qmaks. vid. K p %.

Skaičiavimo rezultatai pateikti 5 lentelėje.

Tikimybės kreivės koordinačių skaičiavimas

(Qo = 82,4m3/s; Cs = 2 Cv; Cv = 0,468 )

5 lentelė

Rodikliai Tikimybė p, procentais

0,01 0,1 1 3 5 10 20 25 30 40

Kp=(FpCv+1) 3,745 3,095 2,404 2,050 1,877 1,630 1,358 1,246 1,182 1,045

Qp 308,6 255,0 198,1 168,9 154,7 134,3 111,9 104,2 97,4 86,1Rodikliai Tikimybė p, procentais

50 60 70 75 80 90 95 97 99 99,99

Kp=(FpCv+1) 0,927 0,818 0,712 0,656 0,599 0,465 0,374 0,319 0,236 0,132

Qp 76,4 67,4 58,7 54,1 49,4 38,3 30,8 26,3 19,4 10,9

Braižome antrą teorinę kreivę atidėdami tame pačiame brėžinyje Hazeno tinkle įvairių tikimybių Qp reikšmes, gautas kai Cs =2 Cv.

Tikriname ar gauti skaičiavimo rezultatai yra patikimi. Patikimi skaičiavimo rezultatai gaunami, jeigu stebėjimų periodas yra pakankamai ilgas. Stebėjimų periodo ilgis priklauso nuo maksimalaus debito daugiamečių svyravimų intensyvumo (variacijos koeficiento) ir nuo skaičiuojamosios tikimybės procento. Normatyviniuose dokumentuose nurodoma, kad stebėjimų periodas yra pakankamas, jeigu standartinė skaičiuojamojo maksimalaus debito paklaida, apskaičiuota pagal formulę:

neviršija 20 % maksimalaus debito.

Formulėje ΔQ yra standartinė skaičiuojamojo maksimalaus debito paklaida;

a – koeficientas, apibūdinantis periodo ilgį (a=1,0);

Ep – santykinė standartinė paklaida; ji surandama pagal p ir variacijos koeficientą (Ep=0,8);

Qp – maksimalus parinktos tikimybės p skaičiuojamasis debitas;

n – stebėjimo metų skaičius.

Mano atveju standartinė skaičiuojamojo 1 % tikimybės maksimalaus debito (Q1 %=198,1 m3/s) paklaidos reikšmė lygi:

m3/s arba

%.

Kaip matosi, paklaida neviršija 20 %, todėl stebėjimų eilės pratęsti nebūtina.

Braižome antrą teorinę kreivę atidėdami tame pačiame brėžinyje Hazeno tinkle įvairių tikimybių Qp reikšmes, gautas kai Cs =2 Cv (1 pav.)

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 817 žodžiai iš 2669 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.