Экстраполяция кривых расходов

Экстраполяция вверх:

1. непосредственным продолжением обоснованной части кривой вверх до 10% амплитуды колебаний уровня;

2. по элементам расхода производится с помощью кривых площади и средней скорости. Сначала достраивается до высшего уровня кривая площадей. Площади в пределах экстраполируемого участка определяются по профилю поперечного сечения. затем экстраполируем кривая скоростей соответственно направлению обоснованной части с учетом шероховатости склонов берегов. После этого для разных уровней в пределах экстраполируемого участка с кривых F=f(Н) и Ư_ср= f(Н) снимаются значения F и Ư_ср; необходимые для экстраполяции расходы воды вычисляются по формуле Q=F Ư_ср. Точки (Q, H) наносятся на график и по ним кривая расходов плавно продолжается до высшего уровня;

3. по способу Стивенса применяется для больших равнинных рек с правильной корытообразной формой русла при средней глубине в пределах экстраполируемого участка не менее 3,5-4 м. Основан на том, что кривую расходов воды можно изобразить линией, близкой к прямой, если выразить зависимостью Q=f(F√h_ср), где  F- площадь водного сечения; h_ср – средняя глубина. Зависимость вида Q=f(F√h_ср) может быть получена из формулы Q=FC√RI=F√RC√I;

4. по способу Стивенса- Великанова применяется, когда поперечный профиль русла при высоких уровнях имеет резкие переломы. Зависимость Q=f(F√h_ср) может быть представлена в виде Q=f(Bh^3/2_ср), что также выражается прямой линией, но переломы в профиле не изменяют ее направления;

5. по формуле Шези применяется при наличии надежных измерений и продольных уклонов водной поверхности и дает хорошие результаты для больших равнинных рек со средней глубиной более 3,5-4 м. Расход вычисляется по формуле Q=F Ư_ср. площадь поперечного сечения при этих уровнях определяется по поперечному профилю гидрометрического створа, а средняя скорость вычисляется по формуле Шези    Ư=C√RI, принимая гидравлический радиус равный средней глубине, получим Ư = C√h_срI. Для определения значений C и I строятся зависимости I=f(H) и C=f(H). Кривая  I=f(H) проводится по значениям измеренных уклонов, а для построения графика C=f(H) нужно с обоснованной измерениями части кривой Ư_ср= f(Н) для четырех-пяти наиболее высоких уровней снять значения средней скорости, тогда С вычислим по формуле С= Ư_ср / √h_срI. Значения I при выбранных уровнях снимается с кривой I=f(H), а  h_ср вычисляется как частное от деления площади поперечного сечения на ширину реки. По вычисленным значениям С строится кривая C=f(H).

Экстраполяция вниз:

1. непосредственным продолжением обоснованной части кривой до 5% амплитуды уровня;

2. по элементам расхода;

3. по отметке нулевого расхода воды, когда аналитическая зависимость Q(H) представлена формулой В.Г.Глушкова,   Q=a(H-H₀)^m  действительной вплоть до нулевого расхода Н₀.

1.7 Вычисление стока при ледовых образованиях

1. Интерполяция. Этот способ применяется при значительном количестве измеренных расходов, равномерно освещающих весь зимний период. При использовании этого приема на комплексном графике по измеренным расходам строится гидрограф, с которого снимаются расходы за каждый день. При проведении гидрографа следует учитывать ход гидрометеорологических элементов, нанесенных на комплексном графике.

2. По зимнему переходном коэффициенту (К_зим). Следует производить при отсутствии заторно-зажорных явлений. К_зим=Q_зим/Q_св, Q_зим- измеренный зимний расход при уровне Н_зим; Q_св –расход, полученный по таблице координат для кривой Q_св=f(Н) при уровне Н_зим. Q_зим= Q_св* К_зим. К_зим колеблется от 0,15 до 1,00; при К_зим=1,0 зимний расход ложится на кривую расходов свободного русла, что возможно или при отсутствии ледовых образований, или при незначительном их влиянии на режим расходов и уровней.

3. По К_зим с учетом степени стеснения живого сечения потока ледяными образованиями. При недостаточном числе измерений расходов в период ледостава график К_зим=f(Т) можно уточнить путем использования зависимости между коэффициентом К_зим и коэффициентом α, α=F_полн-F_пл/F_полн, F_полн- площадь поперечного сечения; F_пл- площадь погруженного льда. Имея К_зим=f(α) и сведения о толщине льда, можно вычислить значения α для любого дня, и тогда промежуточные значения К_зим могут быть определены по указанной кривой.

4. Срезка уровней за подпорный период. На графике колебания уровней рассматриваемого поста пунктирной линией соединяется начало и конец подпорного периода. По срезанным таким образом уровням ЕРВ вычисляются или по К_зим, или по зимней кривой расходов.