Разработка методики прогноза декадного стока по объему воды в русловой сети по данным о расходах воды

1. Методика прогноза декадного стока по объему воды в русловой сети будет разрабатываться для створа г.Касимов, расположенным на реке Оке. Площадь водосбора до створа г.Касимов 130000 км².

Сначала вычертим гидрографическую схему бассейна до створа г.Касимов. Нанесем на нее изохроны и все створы, по которым имеются данные о расходах воды.

Русловую сеть выше прогнозного створа разобьем на участки, разделенные стоковыми створами.

Гидрографическая схема бассейна.

 

 

. Определим средневзвешенное на участке время добегания

 

Таблица 1.

Определение среднего времени добегания на участке р. Оки выше п.Касимов.

№ участков	Нижний створ участка	Верхний створ участка	Время добегания от верхних до нижнего створа участка,сут.	Пл-дь водосбора в верхних створах участков,км²	Среднее время добегания,сут.
1	2	3	4	5	6
I	Касимов	Половское	4,7	99000	4,7
II	Половское	Маркино	1,9	3020	2,7
		Кашира	2,4	68700
		Звенигород	3,9	5000
III	Маркино	Хрусловка	2,2	462	2,2
IV	Кашира	Калуга	1,5	54900	1,5

3. На последние числа календарных декад вычисляем средние на участках расходы воды. Расчет ведем за три года с июня по август. Средний на участке расход, исходя из предположения о его линейном распределении по длине, вычисляется по формуле

 

 

где Qk - средний суточный расход воды в нижнем створе участка на дату t;

ΣQв,t - сумма средних суточных расходов воды верхних створов участка на эту же дату.

 

Таблица 2.

Средние на участках расходы воды

№ участков	Створы участков	Средние суточные расходы воды, м³/с
		июнь			июль			август
		31.05	10	20	30.06	10	20	31.07	10	20
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1977 год
I	Касимов	571	624	684	568	535	500	469	422	446
	Половское	395	461	560	351	384	384	317	384	384
	срQt	483	543	622	460	460	442	393	403	415
II	Половское	395	461	560	351	384	384	317	384	384
	Маркино	7,4	8,13	7,63	5,47	6,52	6,08	5,32	4,83	5,66
	Кашира	203	230	325	177	177	216	168	154	159
	Звенигород	29,5	31,1	45,6	27,6	19,5	26,5	21,1	22,6	20,3
	срQt	317	365	469	281	294	316	256	283	284
III	Маркино	7,4	8,13	7,63	5,47	6,52	6,08	5,32	4,83	5,66
	Хрусловка	1,38	1,51	1,17	1,26	0,91	0,97	0,8	0,76	0,81
	срQt	4,39	4,82	4,40	3,37	3,72	3,53	3,06	2,80	3,24
IV	Кашира	203	230	325	177	177	216	168	154	159
	Калуга	180	188	216	145	142	174	142	150	138
	срQt	192	209	271	161	160	195	155	152	149
1978 год
I	Касимов	889	621	516	732	729	516	765	648	564
	Половское	635	433	410	807	511	414	550	507	457
	срQt	762	527	463	770	620	465	658	578	511
II	Половское	635	433	410	807	511	414	550	507	457
	Маркино	4,59	6,47	8,1	7,64	4,76	7,81	11,5	17,1	7,75
	Кашира	299	216	206	511	233	213	336	289	224
	Звенигород	29	29	37,2	45,9	27,7	22,6	23,3	23,4	23,1
	срQt	484	342	331	686	388	329	460	418	356
III	Маркино	4,59	6,47	8,1	7,64	4,76	7,81	11,5	17,1	7,75
	Хрусловка	1,6	1,55	1,7	1,2	1,29	1,48	1,67	4,17	1,88
	срQt	3,10	4,01	4,90	4,42	3,03	4,65	6,59	10,64	4,82
IV	Кашира	299	216	206	511	233	213	336	289	224
	Калуга	196	160	171	368	172	166	317	182	152
	срQt	248	188	189	440	203	190	327	236	188
1980 год
I	Касимов	1480	1170	943	637	659	894	1020	724	818
	Половское	881	798	628	503	635	815	774	589	853
	срQt	1181	984	786	570	647	855	897	657	836
II	Половское	881	798	628	503	635	815	774	589	853
	Маркино	12,2	20,8	9,5	11,9	31,1	11,3	17,2	13,2	29,5
	Кашира	517	644	318	248	412	936	527	296	581
	Звенигород	37,5	28,5	32,5	37,1	37,2	75,2	47,7	42,6	100
	срQt	724	746	494	400	558	919	683	470	782
III	Маркино	12,2	20,8	9,5	11,9	31,1	11,3	17,2	13,2	29,5
	Хрусловка	1,75	4,23	1,95	2,1	2,65	3,11	4,11	5,08	9,05
	срQt	7,0	12,5	5,7	7,0	16,9	7,2	10,7	9,1	19,3
IV	Кашира	517	644	318	248	412	936	527	296	581
	Калуга	375	516	194	170	285	701	397	188	734
	срQt	446	580	256	209	349	819	462	242	658

 

. Вычисляем объемы воды на отдельных участках и во всей русловой сети.

В пределах каждого участка объем воды вычисляется по формуле

 

wt = 86400τ ∙ Qt,

 

где τ - средневзвешенное время добегания на участке в сутках;

Qt - средний на участке расход воды в момент времени t.

Объем воды в русловой сети большого бассейна может быть найден как сумма на отдельных его участках, т.е.

 

Ws,t = Σwi,t,

 

где Ws,t - суммарный объем воды в русловой сети бассейна в момент времени t;

wi,t - объем воды в русловой сети i-ого участка в этот же момент времени.

 

Таблица 3.

Объем воды в русловой сети на начало декад

№ участков	Среднее время добегания,сут.	Обьемы воды в русловой сети ∆Wt / 86400, м³/с
		июнь			июль			август
		31.05	10	20	30.06	10	20	31.07	10	20
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1977 год
I	4,7	2270	2550	2923	2160	2160	2077	1847	1894	1951
II	2,7	857	986	1267	757	792	854	690	763	768
III	2,2	9,66	10,6	9,68	7,4	8,17	7,76	6,73	6,15	7,12
IV	1,5	287	314	406	242	239	293	233	228	223
Сумма	∆Wt	3424	3861	4606	3166	3199	3232	2777	2891	2949
	86400
1978 год
I	4,7	3581	2477	2176	3617	2914	2186	3090	2714	2399
II	2,7	1306	924	893	1852	1048	888	1243	1129	961
III	2,2	6,81	8,82	10,78	9,72	6,66	10,22	14,49	23,4	10,59
IV	1,5	371	282	283	659	304	284	490	353	282
Сумма	∆Wt	5265	3692	3363	6138	4273	3368	4837	4219	3653
	86400
1980 год
I	4,7	5548	4625	3692	2679	3041	4016	4216	3086	3927
II	2,7	1954	2013	1334	1080	1506	2481	1844	1270	2111
III	2,2	15,35	27,53	12,6	15,4	37,13	15,85	23,44	20,11	42,41
IV	1,5	669	870	384	314	523	1228	693	363	986
Сумма	∆Wt	8186	7536	5423	4088	5107	7741	6776	4739	7066
	86400

 

Таблица 4.

Средние расходы воды г.Касимов на Оке

Год	Среднедекадные расходы воды, м³/с
	июнь			июль			август
	I	II	III	I	II	III	I	II	III
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1977	586	639	647	525	518	501	442	437	429
1978	723	548	584	805	588	612	704	604	497
1979	548	442	367	362	417	466	439	408	393
1980	1270	1060	757	615	832	1010	845	707	1000

 

. По таблице 3 и 4 строим график связи Qt+10 = f(Ws,t /86400)