ВЪЗЛОЖИТЕЛ: НАЦИОНАЛНА КОМПАНИЯ ”ЖЕЛЕЗОПЪТНА ИНФРАСТРУКТУРА”
Employer: National Railway Infrastructure Company
ИНЖЕНЕР: TYPSA, SYSTRA S.A., RUBIKON ENGINEERING Ltd., TRADEMCO S.A , LОUIS BERGER S.A.
Engineer: TYPSA, SYSTRA S.A., RUBIKON ENGINEERING Ltd., TRADEMCO S.A , LОUIS BERGER S.A.
ПРОЕКТАНТ: TEРНA
Designer: TERNA
ОБЕКТ: „РЕКОНСТРУКЦИЯ И ЕЛЕКТРИФИКАЦИЯ НА ЖП ЛИНИЯ ДИМИТРОВГРАД – СВИЛЕНГРАД, ФАЗА 4.1: ДИМИТРОВГРАД – ХАРМАНЛИ
Project: Dimitrovgrad – Svilengrad Railway Reconstructiona and Electrification,
PHASE 4.1: DIMITROVGRAD - HARMANLI
ФАЗА: ТЕХНИЧЕСКИ ПРОЕКТ
Phase: TECHNICAL DESIGN
Хидроложки ДОКЛАД ЗА УЧАСЪК 3 ОТ km 253+650 до km 259+256
HYDROLOGICAL REPORT - km 253+650 - km 259+256
CODE: 3112PR13.00.04
ВЪЗЛОЖИТЕЛ: ..................................... ПРОЕКТАНТ: .............................................
Employer: Designer:
/М. Ламбрев/ /инж. Н. Лисев./
ГЕНЕРАЛЕН ДИРЕКТОР
General Director
Март 2013
March 2013
СЪДЪРЖАНИЕ
1 ВЪВЕДЕНИЕ 2 2. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА МАКСИМАЛНИТЕ ОРАЗМЕРИТЕЛНИ ВОДНИ КОЛИЧЕСТВА В СЕЧЕНИЯТА НА МОСТОВЕТЕ И ВОДОСТОЦИТЕ 3
3. Изчисляване на максималните (интензивните) дъждове 7
Подрайон М3В:
А. Метод I (М I) - Определяне на максималните валежи по методиката на
Г.А.Алексеев и Ст.Герасимов 7
Б. Метод II - (М II) - Определяне на максималните валежи по данни от
наблюденията и измерванията на 24-часовите валежи 11
4.2. Изчисляване на максималните оразмерителни водни количества 15
ХИДРОЛОЖКИ ПРОУЧВАНИЯ С ЦЕЛ ОПРЕДЕЛЯНЕ МАКСИМАЛНИТЕ ОРАЗМЕРИТЕЛНИ ВОДНИ КОЛИЧЕСТВА ЗА МОСТОВЕТЕ И ВОДОСТОЦИТЕ В УЧАСЪКА МЕЖДУ km 253+650 И km 259+256
1 ВЪВЕДЕНИЕ
Настоящият доклад отразява направените инженерно-хидроложки проучвания на обекта по трасето на ж.п. линията, между km 253+650 и km 259+256.
Основната целта е определяне на максималните оразмерителни водни количества за десните притоци на р. Марица, които пресичат трасето на ж.п. линията за характерните оразмерителни обезпечености – 1,0%, 0,1% и 5.0% или съответно за повторяемост на максималното водно количество 1 път на 100, 1000 и 20 години.
Съгласно действащите у нас нормативни изисквания извън населени места следва да се осигури защита от наводнение с повторяемост 1 път на 20 г, а резервите на оградните съоръжения да се определят за повторяемост 1 път на 100 г. В границите на населените места следва да се осигури защита от наводнение с повторяемост 1 път на 100 г, а резервите на оградните съоръжения да се определят за повторяемост 1 път на 1000 г.
При наличие на масивни (Стоманобетонни) мостови съоръжения, същите се проверяват за висока вълна с вероятност за превишение 1,0%, като в този случай необходимият минимален нормативен запас от 0,25 m до лагерите и 0,50 m до долния ръб на горното строене.
В процеса на проучването са използвани следните данни и материали:
-
Картов материал в М - 1:25000 за определяне на орохидрографските елементи до пункта.
-
Атлас НРБ, 1973
-
Поредица “Хидрологичен годишник” – изд. ГУХМ-БАН, София;
-
Хидрологичен справочник – Том ІІ и Том ІІІ
-
“Справочник за валежите в България” – изд. “Наука и изкуство”, София
-
Поредица”Метерологичен годишник” – изд. ГУХМ – БАН, София.
-
“Климат на България” - изд. БАН
-
“Климатичен справочник – Валежи в България “ – изд. БАН
-
Методи за анализи и изчисления на максималния речен отток – монография, проф. Стр. Герасимов, 1998 г.
-
Данни за климатичните елементи: средномесечните и екстремни температури на въздуха, мраз, снежната покривка, средномесечните и средно - многогодишните валежни суми, максималните 24-часови валежи, изпарението и вятъра, които оказват съществено влияние за формиране на повърхностните води, разположени в близост до проучвания район. Тези данни са систематизирани в подходящи таблици и са представени в хидроложкия доклад за участък 2 Димитровград – Симеоновград, като същите няма да бъдат повтаряни отново.
2. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА МАКСИМАЛНИТЕ ОРАЗМЕРИТЕЛНИ ВОДНИ КОЛИЧЕСТВА В СЕЧЕНИЯТА НА МОСТОВЕТЕ И ВОДОСТОЦИТЕ
Предмет на изследване са десните притоци на река Марица в участъка поради факта, че трасето на ж.п. линията преминава по този бряг на реката.
Всички по-главни реки и оформени водосбори без имена са показани в приложената таблица 1.
Таблица 1. Орохидрографски характеристики на десните притоци на р. Mарица в участъка
Номер по ред
|
Километър
|
Тип съоръжение
|
Площ на водосбора
(km2)
|
Дължина на течението
(km)
|
Максимална кота
|
Минимална кота
|
1
|
253+652.08
|
водосток
|
0.022
|
1.16
|
172.00
|
91.00
|
2
|
253+772.54
|
водосток
|
0.033
|
0.38
|
119.00
|
90.00
|
3
|
253+907.11
|
водосток
|
0.808
|
2.55
|
198.00
|
88.00
|
4
|
254+578.24
|
водосток
|
0.701
|
1.25
|
150.00
|
84.00
|
5
|
256+093.00
|
водосток
|
1.797
|
3.23
|
228.00
|
84.50
|
6
|
256+495.00
|
водосток
|
0.715
|
2.83
|
195.00
|
85.10
|
7
|
256+624.00
|
водосток
|
0.134
|
1.05
|
91.00
|
85.50
|
8
|
256+959.00
|
водосток
|
1.264
|
2.75
|
195.00
|
86.00
|
9
|
257+193.00
|
водосток
|
0.053
|
0.72
|
91.00
|
86.00
|
10
|
257+370.00
|
водосток
|
0.261
|
1.06
|
91.00
|
86.50
|
11
|
257+629.00
|
водосток
|
3.162
|
5.30
|
230.00
|
86.00
|
12
|
258+128.00
|
мост
|
0.934
|
1.85
|
145.00
|
86.00
|
13
|
258+700.00
|
водосток
|
0.788
|
2.25
|
157.00
|
85.00
|
Всички дерета в този учасък са ориeнтирани от югозапад на североизток, като площите на водосборните им басейни са в границите 0,02 до 3.5 km2.
3. Изчисляване на максималните (интензивните) дъждове
Максималните (интензивните) дъждове са главният оттокообразуващ фактор на максималния отток, поради което е необходимо определянето на максималната валежна височина и интензивността на дъжда при определена вероятност за превишение (обезпеченост) и определена продължителност (времетраене) на валежа.
Задачата на настоящото изследване е да бъдат определени интензивните валежи на територията на водосборите в средното течение на река Марица. За целта водосборът на река Марица предварително е разделен на райони и подрайони - фигура 1. Интензивните дъждове са определени обобщаващо за териториите на така обособените райони и подрайони от водосбора на Марица.
Като е използвана картата на дъждомерните и климатичните станции, разположени върху водосборите на Марица и Тунджа ( фигура 2 ), за които станции се разполага с данни от наблюденията и измерванията на 24-часовите валежи, са групирани станциите, попадащи върху всеки от предварително обособените райони и подрайони – таблица 2.
Таблица 2. Райони и подрайони на територията на водосборите на Марица и прилежащите им дъждомерни и климатични станции
Райони и подрайони
|
Станции
|
М3А
|
■ 41030
● 29520, 41520, 42401, 42420, 42570, 43401, 43430
▲ 15635
|
М3В
|
● 43410, 46420
|
М4
|
● 43460, 43470
▲ 15741
|
Изходните данни, с които са извършени изчисленията са стойностите на 24-часовия валеж за всички дъждомерни и климатични станции за период от 16 години - 1991 – 2006 година.
От тези изходни данни са определени максималните годишни 24-часови валежи за всяка от станциите и са получени хидроложки редици за максималния годишен 24-часов валеж по станции.
M1A
M4
M3B
M3A
M2B
M2A
M1B
T3
T1
T2A
T2B
Фигура 1. Райониране на водосборите на река Марица и река Тунджа
Фигура 2. Метеорологични станции
Въз основа на попадащите във всеки обособен подрайон дъждомерни и климатични станции са получени общите хидроложки редици за максималния годишен 24-часов валеж по райони и подрайони. От тях са получени вариационни редици в модулни коефициенти, определена е емпиричната обезпеченост по Вейбул и са построени обобщените емпирични криви на обезпеченост в модулни коефициенти за всеки подрайон. От всяка една районна емпирична крива на обезпеченост са определени статистическите параметри на редицата по „метод на опорните ординати” и са построени районни теоритични криви на обезпеченост за максималните годишни 24-часови валежи в модулни коефициенти за всеки отделен подрайон.
Въз основа на районните теоретични криви на обезпеченост за максималните 24-часови валежи в модулни коефициенти и средно аритметичната стойност на максималния годишен 24-валеж са получени районните криви на обезпеченост за максималния 24-часови валеж за всеки подрайон
Въз основа на така определените денонощни максимални валежни височини h24p (mm) с различна обезпеченост P (%) и редукционните коефициенти за съответните райони по редукционните криви на дъжда, в които попадат обособените участъци, са изчислени максималните валежни височин htp (mm) за различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) за всеки от районите и подрайоните.
Средните интензивности на максималния дъжд Isrtp (mm/min) при различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) за подрайон M3В са дадени в таблици 3-6.
От тях са получени стойностите на средните обемни интензивности на максималния дъжд qsrtp (l/s ha) за различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%).
Накрая в графичен вид са представени получените характеристики на интензивните валежи за различно времетраене и обезпеченост.
Направен е сравнителен анализ на получените резултати по двата методa - фигурa 14, както и съответните изводи и препоръки.
Подрайон М3В:
А. Метод I (М I) - Определяне на максималните валежи по методиката на Г.А.Алексеев и Ст.Герасимов
Таблица 3. Денонощна максимална валежна височина h24P (mm) с различна обезпеченост P (%) за M3В.
P (%)
|
0.01
|
0.1
|
1
|
3
|
5
|
10
|
20
|
39
|
63
|
h24p
|
208.17
|
155.78
|
110.87
|
91.22
|
82.33
|
70.64
|
58.94
|
47.72
|
38.13
|
Фиг. 3. Денонощна максимална валежна височина с различна обезпеченост P (%) за M3A - h24P = f (P) (mm).
Таблица 4. Валежни височини с различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) - htp (mm) за M3В.
P (%)
|
h24p
|
Времетраене t (min)
|
(mm)
|
5
|
10
|
20
|
40
|
60
|
90
|
150
|
300
|
720
|
1440
|
0.01
|
208.17
|
33.93
|
50.38
|
69.95
|
88.47
|
96.59
|
103.67
|
116.16
|
143.64
|
195.68
|
243.56
|
0.1
|
155.78
|
25.39
|
37.70
|
52.34
|
66.21
|
72.28
|
77.58
|
86.92
|
107.49
|
146.43
|
182.26
|
1
|
110.87
|
18.07
|
26.83
|
37.25
|
47.12
|
51.44
|
55.21
|
61.86
|
76.50
|
104.22
|
129.72
|
3
|
91.22
|
14.87
|
22.08
|
30.65
|
38.77
|
42.33
|
45.43
|
50.90
|
62.94
|
85.75
|
106.73
|
5
|
82.33
|
13.42
|
19.92
|
27.66
|
34.99
|
38.20
|
41.00
|
45.94
|
56.81
|
77.39
|
96.33
|
10
|
70.64
|
11.51
|
17.09
|
23.73
|
30.02
|
32.78
|
35.18
|
39.42
|
48.74
|
66.40
|
82.65
|
20
|
58.94
|
9.61
|
14.26
|
19.80
|
25.05
|
27.35
|
29.35
|
32.89
|
40.67
|
55.41
|
68.96
|
39
|
47.72
|
8.64
|
12.26
|
16.75
|
20.09
|
21.42
|
23.38
|
27.20
|
34.07
|
43.90
|
52.96
|
63
|
38.13
|
6.44
|
9.19
|
11.82
|
14.41
|
16.05
|
18.11
|
20.59
|
27.15
|
36.14
|
42.70
|
Таблица 5. Средна интензивност на максималния дъжд Isrtp (mm/min) за различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) за M3В.
P (%)
|
Времетраене t (min)
|
5
|
10
|
20
|
40
|
60
|
90
|
150
|
300
|
720
|
1440
|
0.01
|
6.79
|
5.04
|
3.50
|
2.21
|
1.61
|
1.15
|
0.77
|
0.48
|
0.27
|
0.17
|
0.1
|
5.08
|
3.77
|
2.62
|
1.66
|
1.20
|
0.86
|
0.58
|
0.36
|
0.20
|
0.13
|
1
|
3.61
|
2.68
|
1.86
|
1.18
|
0.86
|
0.61
|
0.41
|
0.25
|
0.14
|
0.09
|
3
|
2.97
|
2.21
|
1.53
|
0.97
|
0.71
|
0.50
|
0.34
|
0.21
|
0.12
|
0.07
|
5
|
2.68
|
1.99
|
1.38
|
0.87
|
0.64
|
0.46
|
0.31
|
0.19
|
0.11
|
0.07
|
10
|
2.30
|
1.71
|
1.19
|
0.75
|
0.55
|
0.39
|
0.26
|
0.16
|
0.09
|
0.06
|
20
|
1.92
|
1.43
|
0.99
|
0.63
|
0.46
|
0.33
|
0.22
|
0.14
|
0.08
|
0.05
|
39
|
1.73
|
1.23
|
0.84
|
0.50
|
0.36
|
0.26
|
0.18
|
0.11
|
0.06
|
0.04
|
63
|
1.29
|
0.92
|
0.59
|
0.36
|
0.27
|
0.20
|
0.14
|
0.09
|
0.05
|
0.03
|
Таблица 6. Обемна интензивност на максималния дъжд qtp (l/s ha) за различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) за M3В.
P (%)
|
Времетраене t (min)
|
5
|
10
|
20
|
40
|
60
|
90
|
150
|
300
|
720
|
1440
|
0.01
|
1131.09
|
839.64
|
582.89
|
368.64
|
268.31
|
191.98
|
129.07
|
79.80
|
45.30
|
28.19
|
0.1
|
846.41
|
628.31
|
436.19
|
275.86
|
200.78
|
143.66
|
96.58
|
59.72
|
33.90
|
21.10
|
1
|
602.40
|
447.18
|
310.44
|
196.33
|
142.90
|
102.25
|
68.74
|
42.50
|
24.12
|
15.01
|
3
|
495.64
|
367.93
|
255.42
|
161.54
|
117.58
|
84.13
|
56.56
|
34.97
|
19.85
|
12.35
|
5
|
447.35
|
332.08
|
230.54
|
145.80
|
106.12
|
75.93
|
51.05
|
31.56
|
17.92
|
11.15
|
10
|
383.81
|
284.91
|
197.79
|
125.09
|
91.05
|
65.15
|
43.80
|
27.08
|
15.37
|
9.57
|
20
|
320.26
|
237.74
|
165.04
|
104.38
|
75.97
|
54.36
|
36.55
|
22.60
|
12.83
|
7.98
|
39
|
287.89
|
204.39
|
139.57
|
83.70
|
59.51
|
43.30
|
30.22
|
18.93
|
10.16
|
6.13
|
63
|
214.78
|
153.14
|
98.49
|
60.05
|
44.59
|
33.54
|
22.88
|
15.08
|
8.37
|
4.94
|
Фиг. 4. Максимална валежна височина с обезпеченост P (%) за различно времетраене на дъжда t (min) - h (t) = f (P) (mm) за M3В.
Фигура 5. Максимална валежна височина с времетраене t (min) за различна обезпеченост P (%) - h(P) = f (t) (mm) за M3В.
Фигура 6. Обемна интензивност на максималния валеж с обезпеченост P (%) за различно времетраене t (min) - q(t) = f (P) (l/s ha) за M3В.
Фигура 7. Обемна интензивност на максималния валеж с времетраене t (min) за различна обезпеченост P (%) - q (P) = f (t) (l/s ha) за M3В.
Б. Метод II - (М II) - Определяне на максималните валежи по данни от наблюденията и измерванията на 24-часовите валежи
Фигура 8. Районна теоритична крива на обезпеченост за максималните 24-часови валежи в модулни коефициенти за M3В - h24P = f (P) (mm) (М II)
Таблица 7. Денонощна максимална валежна височина h24P (mm) с различна обезпеченост P (%) за М3А (М II).
P (%)
|
0.01
|
0.1
|
1
|
5
|
20
|
50
|
80
|
95
|
99
|
h24p
|
156.620
|
129.597
|
102.227
|
82.652
|
63.944
|
48.353
|
36.227
|
27.046
|
20.637
|
Фигура 9. Районна теоритична крива на обезпеченост за максималните 24-часови валежи за M3В - h24P = f (P) (mm) (М II).
Таблица 8. Валежни височини с различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) htp (mm) за М3В (М II).
P (%)
|
h24p
|
Времетраене t (min)
|
(mm)
|
5
|
10
|
20
|
40
|
60
|
90
|
150
|
300
|
720
|
1440
|
0.01
|
156.62
|
31.32
|
46.67
|
62.96
|
77.68
|
82.23
|
89.43
|
106.03
|
122.16
|
145.50
|
183.25
|
0.1
|
129.60
|
25.92
|
38.62
|
52.10
|
64.28
|
68.04
|
74.00
|
87.74
|
101.09
|
120.40
|
151.63
|
1
|
102.23
|
20.45
|
30.46
|
41.10
|
50.70
|
53.67
|
58.37
|
69.21
|
79.74
|
94.97
|
119.61
|
5
|
82.65
|
16.53
|
24.63
|
33.23
|
41.00
|
43.39
|
47.19
|
55.96
|
64.47
|
76.78
|
96.70
|
20
|
63.94
|
12.79
|
19.06
|
25.71
|
31.72
|
33.57
|
36.51
|
43.29
|
49.88
|
59.40
|
74.81
|
50
|
48.35
|
9.67
|
14.41
|
19.44
|
23.98
|
25.39
|
27.61
|
32.74
|
37.72
|
44.92
|
56.57
|
80
|
36.23
|
7.25
|
10.80
|
14.56
|
17.97
|
19.02
|
20.69
|
24.53
|
28.26
|
33.66
|
42.39
|
95
|
27.05
|
4.95
|
7.38
|
10.25
|
13.55
|
14.82
|
16.44
|
17.77
|
20.96
|
24.99
|
28.67
|
99
|
20.64
|
3.63
|
5.12
|
6.62
|
8.58
|
9.82
|
11.08
|
13.21
|
15.77
|
19.52
|
21.46
|
Таблица 9. Средна интензивност на максималния дъжд Isrtp (mm/min) за различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) за M3В (М II).
P (%)
|
Времетраене t (min)
|
5
|
10
|
20
|
40
|
60
|
90
|
150
|
300
|
720
|
1440
|
0.01
|
6.26
|
4.67
|
3.15
|
1.94
|
1.37
|
0.99
|
0.71
|
0.41
|
0.20
|
0.13
|
0.1
|
5.18
|
3.86
|
2.60
|
1.61
|
1.13
|
0.82
|
0.58
|
0.34
|
0.17
|
0.11
|
1
|
4.09
|
3.05
|
2.05
|
1.27
|
0.89
|
0.65
|
0.46
|
0.27
|
0.13
|
0.08
|
5
|
3.31
|
2.46
|
1.66
|
1.02
|
0.72
|
0.52
|
0.37
|
0.21
|
0.11
|
0.07
|
20
|
2.56
|
1.91
|
1.29
|
0.79
|
0.56
|
0.41
|
0.29
|
0.17
|
0.08
|
0.05
|
50
|
1.93
|
1.44
|
0.97
|
0.60
|
0.42
|
0.31
|
0.22
|
0.13
|
0.06
|
0.04
|
80
|
1.45
|
1.08
|
0.73
|
0.45
|
0.32
|
0.23
|
0.16
|
0.09
|
0.05
|
0.03
|
95
|
0.99
|
0.74
|
0.51
|
0.34
|
0.25
|
0.18
|
0.12
|
0.07
|
0.03
|
0.02
|
99
|
0.73
|
0.51
|
0.33
|
0.21
|
0.16
|
0.12
|
0.09
|
0.05
|
0.03
|
0.01
|
Таблица 10. Обемна интензивност на максималния дъжд qtp (l/s ha) за различно времетраене t (min) и обезпеченост P (%) за M3В (М II).
P (%)
|
Времетраене t (min)
|
5
|
10
|
20
|
40
|
60
|
90
|
150
|
300
|
720
|
1440
|
0.01
|
1044.16
|
777.90
|
524.69
|
323.69
|
228.41
|
165.61
|
117.82
|
67.87
|
33.68
|
21.21
|
0.1
|
864.00
|
643.68
|
434.16
|
267.84
|
189.00
|
137.04
|
97.49
|
56.16
|
27.87
|
17.55
|
1
|
681.53
|
507.74
|
342.47
|
211.27
|
149.08
|
108.10
|
76.90
|
44.30
|
21.98
|
13.84
|
5
|
551.03
|
410.51
|
276.89
|
170.82
|
120.54
|
87.40
|
62.17
|
35.82
|
17.77
|
11.19
|
20
|
426.30
|
317.59
|
214.22
|
132.15
|
93.25
|
67.62
|
48.10
|
27.71
|
13.75
|
8.66
|
50
|
322.36
|
240.16
|
161.99
|
99.93
|
70.52
|
51.13
|
36.37
|
20.95
|
10.40
|
6.55
|
80
|
241.52
|
179.93
|
121.36
|
74.87
|
52.83
|
38.31
|
27.25
|
15.70
|
7.79
|
4.91
|
95
|
164.98
|
123.06
|
85.42
|
56.46
|
41.17
|
30.45
|
19.74
|
11.65
|
5.78
|
3.32
|
99
|
121.07
|
85.30
|
55.20
|
35.77
|
27.29
|
20.52
|
14.68
|
8.76
|
4.52
|
2.48
|
Сподели с приятели: |