Определение отметки уровня воды, соответствующего заданному расходу

Кроме цифры расхода, проходящего во время расчетного паводка через живое сечение по оси мостового перехода, для дальнейшего проектирования необходимо знать отметку уровня высокой воды (УВВ), соответствующую этому расходу.

В существующих печатных источниках рекомендуется определять отметку УВВ методом экстраполяции. Понятие экстраполяции можно в общем виде сформулировать как распространение выводов, полученных из наблюдения над одной частью явления, на другую его часть, выходящую за пределы ряда наблюдений.

В рассматриваемом случае, необходимо найти отметку УВВ_1%. Эта отметка соответствует расходу Q _1%, который уже определен по вышеизложенным методикам. Расход Q _1% превышает самый большой расход из регулярного ряда наблюдений – то есть выходит за пределы этого ряда. Для экстраполяции необходимо установить связь между расходами и отметками УВВ из имеющегося ряда наблюдений, выразить эту связь некоторой функцией УВВ = f (Q), и пользуясь полученным выражением определить искомую отметку УВВ_1% при известном Q _1%.

Наиболее распространенным является метод параболической экстраполяции. Однако учитывая бесконечное многообразие очертаний живого сечения водотока в природных условиях такой метод можно считать весьма приближенным.

Трудно выполнить непосредственную графическую экстраполяцию кривой УВВ = f (Q), так как точки, по которым проводится эта кривая, характеризуются значительным разбросом (рис. 5.2) тем большим, чем длиннее ряд наблюдений. Рекомендуемой эмпирической зависимостью для графоаналитической экстраполяции верхней части кривой является уравнение политропы. Однако этот метод требует анализа большого числа данных.

В настоящее время задачу определения уровня воды, соответствующего полу-

Рис.5.2. Примерная кривая зависимости УВВ= f (Q)

ченному расходу заданной вероятности превышения, проще всего осуществить методом подбора с использованием ПЭВМ. Наиболее просто этот процесс программируется в «Microsoft Excel».