Гидрологические расчеты. Максимальный сток рек. Катастрофические паводки и наводнения (Лекция 1) презентация

1

сток рек – основные понятия и определения.
Катастрофические паводки и наводнения.
Назначение расчетной вероятности превышения (обеспеченности) максимального расхода воды.
Расчет гарантийной поправки.

© А. В. Сикан РГГМУ

В. Сикан РГГМУ

лауреат Государственной премии, один из основоположников учения о стоке.
В период с 1945 по 1972 г. - зав. кафедрой инженерной гидрологии Ленинградского гидрометеорологического института.

Первая вышедшая в СССР книга, где систематически изложены принципиальные основы и практические методы расчета основных характеристик речного стока.
Третье издание учебника вышло в 1968 г. Первые два – в 1952 и 1959 гг.

© А. В. Сикан РГГМУ

профессор
(1898-1972).

Лауреаты Государственной премии

Год издания – 1981. В книге рассматриваются задачи вероятностного описания многолетних колебаний речного стока. Описаны конкретные приемы количественного выражения закономерностей колебаний стоковых характеристик.

Более ранние издания: «Расчеты речного стока» – 1934 г., «Гидрологические основы речной гидротехники» – 1950 г., «Водохозяйственные расчеты» – 1952 г.

© А. В. Сикан РГГМУ

решении различных гидрологических задач. Рассмотрены кривые распределения и клетчатки вероятностей, применяемые в гидрологии, методы оценки однородности и случайности гидрологических рядов.

Анатолий Вадимович Рождественский
(1933-2011)
д. т. н., профессор, академик Академии водохозяйственных наук. Под его руководством
подготовлен СП 33-101-2003 .

Александр Иванович
Чеботарев
(1912-1977)
д. т. н., профессор, автор классического учебника
«Общая гидрология» и «Гидрологического словаря».

© А. В. Сикан РГГМУ

1984. – 248 с.
Изложены методы расчетов основных гидрологических характеристик при наличии, недостаточности и отсутствии данных гидрометрических наблюдений
в пункте проектирования.

Расчеты паводочного стока. Методы
расчетов на основе мирового опыта.
Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 304 с.
серия ЮНЕСКО «Исследования и доклады по гидрологии»
Изложены методы расчетов максимальных расходов и уровней половодий и паводков.
Приводятся методы построения расчетных гидрографов.

Руководство по гидрологической практике. Том II. Управление водными ресурсами и практика применения гидрологических методов. (ВМО-№ 168). Пятое издание – 1994 г., шестое издание – 2012 г.
Руководство подготовлено Комиссией ВМО по гидрологии. В его подготовке приняли участие более 40 специалистов из разных стран мира, обладающих разнообразным и богатым опытом.

© А. В. Сикан РГГМУ

Михайлович
(1936-2013)

Евстигнеев
Валерий Михайлович

Горошков И.Ф.
Гидрологические
расчеты.
Л.: Гидрометеоиздат,
1979. – 431 с.

Владимиров А.М. Гидрологические
расчёты.
Л.: Гидрометеоиздат,
1990. – 364с.

Евстигнеев В. М.
Речной сток и гидрологические
расчеты.
М.: Изд-во МГУ, 1990. – 304 с. 

РГГМУ

218 от 26 декабря 2003 г.

Взамен СНиП 2.01.14-83

Настоящий Свод правил устанавливает общие положения и требования к организации и порядку проведения инженерных гидрологических расчетов по определению гидрологических характеристик …

© А. В. Сикан РГГМУ

других методов расчетов следует провести анализ, включающий сравнительную оценку погрешностей расчетов с результатами расчетов по методам, изложенным в настоящем СП.

4.3 Определение расчетных гидрологических характеристик должно основываться на данных гидрометеорологических наблюдений, опубликованных в официальных документах Росгидромета, и неопубликованных данных последних лет наблюдений…

При отсутствии данных гидрометеорологических наблюдений в пункте проектирования необходимо проводить гидрометеорологические изыскания.

4.2 Региональные особенности гидрологического режима и соответствующие
методы определения расчетных характеристик учитываются и регламентируются территориальными строительными нормами (ТСН), имеющими статус нормативного документа субъекта Российской Федерации.

Выдержки из СП 33-101-2003

© А. В. Сикан РГГМУ

наблюдений. –
Н. Новгород: Вектор-ТиС. 2007. – 134 с.

Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при недостаточности данных гидрометрических наблюдений. – СПб, 2007. – 67 с. (Ротапринт ГНЦ РФ ААНИИ)

© А. В. Сикан РГГМУ

наблюдений. – СПб, изд. «Нестор-История», 2009. – 193 с.

Методические рекомендации по оценке однородности гидрологических характеристик и определению их расчетных значений по неоднородным данным. – СПб, изд. «Нестор-История», 2010. – 162 с.

© А. В. Сикан РГГМУ

http://old.hydrology.ru/metodic/manual_2010.pdf

Программа HydroStatCalc предназначена для выполнения расчетов гидрологических характеристик для изученных и недостаточно изученных бассейнов в соответствии с требованиями СП 33-11-2003 и положениями рекомендаций, разработанных в ГГИ.

Методические указания по гидрологическим расчетам можно скачать с нового сайта ГГИ
по адресу:
http://www.hydrology.ru/izdaniya_ggi_New

© А. В. Сикан РГГМУ

Сикан РГГМУ

половодье (паводок).
Даты начала половодья (паводка).
Дата максимума половодья (паводка).
Дата окончания половодья (паводка).
Продолжительность подъема, продолжительность спада, общая продолжительность половодья (или паводка).

По характеру происхождения максимальные расходы воды разделяют на:

сформированные в результате снеготаяния;
сформированные выпавшими дождями;
смешанного формирования – от снеготаяния и дождей, когда доли каждого вида питания близки по величине или их трудно разделить.

© А. В. Сикан РГГМУ

редкий по повторяемости паводок, способный вызвать жертвы и разрушения.

Наводнение – затопление территории водой, являющееся стихийным бедствием*.

Наводнение может происходить:
в результате подъема уровня воды во время половодья или паводка;
при заторе или зажоре;
вследствие нагона в устье реки;
при прорыве гидротехнических сооружений.

– Стихийное бедствие – разрушительное природное или природно-антропогенное явление или процесс значительного масштаба, в результате которого может возникнуть угроза жизни и здоровью людей, произойти разрушение или уничтожение материальных ценностей и компонентов окружающей природной среды (ГОСТ 22.0.03-97/ГОСТ Р 22.0.03-95).

© А. В. Сикан РГГМУ

Сикан РГГМУ

от снеготаяния распространены на большей части территории России.

Паводки дождевого происхождения охватывают почти весь бассейн реки Амур, юго-восточную часть бассейна озера Байкал, верхнюю часть бассейнов рек Яна и Индигирка.

Паводки смешанного типа наблюдаются в северо-западной части России, в предгорьях Северного Кавказа, Северного Алтая, Саян и большей части бассейна реки Лена.

Паводки от заторов льда – весьма распространенное явление, которое наблюдается на территории России почти повсеместно. 

© А. В. Сикан РГГМУ

площадью около 500 000 км2.

Наводнениям с катастрофическими последствиями – 150 000 км2,
на которой расположено более 300 городов, десятки тысяч населенных мест,
более 7 млн. га сельскохозяйственных угодий.

© А. В. Сикан РГГМУ

Нижнего Енисея с притоками;
отдельные участки Средней Лены и ее притоков – Алдана, Витима, Олекмы;
реки юга Приморского края.

Здесь наводнения могут повторяться раз в 2-3 года, а максимальная глубина затопления может превышать 3,3 м.

Бассейны рек где возможны
опасные наводнения:

Верхнего Дона,
Верхнего Днепра,
Нижнего Тобола,
Верхнего Енисея,
Верхнего Амура,
на большей части территории Приморского края и Сахалина,
рек Республики Саха (Якутия) и северо-востока Сибири
Здесь повторяемость наводнений составляет от одного случая в 2−3 года до одного наводнения в 10 лет, а максимальная глубина затопления
может достигать 3,2 м.

Районы РФ, где возможны чрезвычайно опасные и опасные наводнения

© А. В. Сикан РГГМУ

территорий на европейской территории (а) и азиатской территории (б) России

Число постов, %

Число постов, %

а

б

В 1990-2010 гг. на европейской части России наибольшее число наводнений было отмечено в 1994 и 2005 гг., а на азиатской части России – в 2010 г.

При этом на азиатской территории наблюдается постепенное
увеличение числа опасных наводнений.

© А. В. Сикан РГГМУ

неблагоприятных гидрометеорологических условий:
во многих частях бассейна количество осадков за июль-август 2013 года превысило годовую норму.
наблюдались очень снежная зима и поздняя весна, в результате – к началу паводка почва была насыщена влагой на 70-80 %, что способствовало формированию паводков с очень высокими коэффициентами стока.

На пике паводка, 3 и 4 сентября, расход воды в Амуре достигал 46 тысяч м³/с, при норме в 18-20 тысяч м³/с.
Наводнение таких масштабов произошло впервые за 115 лет наблюдений, и, согласно моделям, вероятность повторения такого события — один раз в 200-300 лет.

выпала более чем трёхмесячная норма осадков. Число пострадавших – более 34 тысяч человек, погиб 171 человек.
Максимальный расход, прошедший 7 июля по р. Адагум через г. Крымск составил около 1500 м3/с и почти в два раза превысил исторический максимум 2002 г.

Наводнение в Краснодарском крае в 2012 году

юг Японии в июле 2012 г.

метров.  Ущерб от наводнения по ориентировочным подсчетам составил около миллиарда долларов  (июнь 2008 г). 

от класса сооружения
(Таблица 2. СП 58.13330.2012. Гидротехнические сооружения. Основные положения)

При назначении класса сооружения учитываются:
высота гидротехнического сооружения и тип грунтов основания сооружения;
уровень социально-экономической ответственности и условия эксплуатации;
последствия возможных гидродинамических аварий.

Расчетные сроки службы основных гидротехнических сооружений гидроузла в зависимости от их класса должны приниматься равными: для сооружений I и II классов – 100 лет; для сооружений III и IV – 50 лет.

© А. В. Сикан РГГМУ

P = 0,01 % следует прибавлять гарантийную поправку, определяемую по формуле:

Поправка Δ Q0,01% должна приниматься равной не более чем 20 % значения максимального расхода воды Q0,01%.
Принимаемый расчетный расход с учетом гарантийной поправки не должен быть меньше, чем наибольший наблюденный расход.

(1)

© А. В. Сикан РГГМУ

с учетом гарантийной поправки определяется по формуле:

(1)

© А. В. Сикан РГГМУ

характеристики половодий и паводков.
Как можно классифицировать максимальные расходы воды по характеру их происхождения?
Дайте определение понятиям «катастрофический паводок» и «наводнение».
Как назначается класс гидротехнического сооружения?
От чего зависит расчетная обеспеченность максимальных расходов воды?
Чем отличаются расчетные расходы воды для основного и поверочного случая?
Что такое гарантийная поправка?

© А. В. Сикан РГГМУ

СП 33-101-2003. «Определение основных расчетных гидрологических характеристик»: п. 1, 2, 3, 4.1.
Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений: с. 47-48.
СП 58.13330.2012. Гидротехнические сооружения. Основные положения – актуализированная редакция СНиП 33-01-2003.
ГОСТ 22.0.03-97. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.

Рекомендуемые материалы для изучения:

Конец лекции №1