Приложение 2 (справочное). Пример определения расчетных скоростей ветра по данным срочных наблюдений на гидрометеостанциях

Приложение 2
Справочное

Пример определения расчетных скоростей ветра по данным срочных наблюдений на гидрометеостанциях

Первичные материалы для определения расчетного ветра - таблицы срочных наблюдений - хранят непосредственно на гидрометеостанциях и в архиве Центральной гидрометобсерватории ВНИИГМИ МЦД. Кроме того, обработанные в требуемую табличную форму материалы наблюдений за ветром имеются на опорных гидрометео- и метеостанциях с начала наблюдений на них до 1965 г., опубликованные в "Справочнике по климату СССР, ч. III. Ветер". После 1965 г. данные по ветру (срочные наблюдения) по опорным гидрометео- и метеостанциям публикуются в ежемесячниках Гидрометцентра СССР.

При Центральной гидрометобсерватории (ЦГМО) имеется Бюро расчетов и справок (БРиС), которое выполняет обработку в требуемую табличную форму гидрометданных по заказам заинтересованных организаций.

В качестве примера определим расчетную скорость ветра для мостового перехода через большую реку.

Для определения расчетных скоростей ветра взяты данные многолетнего ряда срочных наблюдений за ветром по ближайшей авиационной метеорологической станции за 1936-1960 гг.

За период возможного волнообразования приняты месяцы (апрель, май, июнь), в течение которых в современных условиях проходит пик половодья на данной реке.

Статистический ряд повторяемости градаций ветра по скорости ветра и по направлению за каждый из трех указанных месяцев приведены в табл. 1.

По данным табл. 1 определены повторяемости градаций скоростей ветра всех направлений за период апрель - июнь в целом (как среднеарифметическое), табл. 2.

Таблица 1

Градации скорости ветра, м/с	Направления (румбы)
	С	СВ	В	ЮВ		Ю	ЮЗ	З	СЗ
	Апрель
0-1	3,1	2,3	2,6		2,8	3,8	2,9	3,5	3,1
2-5	7,0	5,7	6,4		7,3	8,6	5,5	6,7	7,1
6-9	1,8	1,4	2,5		3,0	3,0	1,7	2,6	2,4
10-13	0,2	0,2	0,4		0,3	0,5	0,3	0,1	0,4
14-17	0,04	0,04	0,2		0,04	0,2	0,1	0,1	0,04
18-20	-	-	-		-	0,04	-	-	-
	Май
0-1	4,1	3,0	3,7		2,9	3,5	1,3	2,7	3,5
2-5	8,2	7,3	8,0		6,6	7,1	5,4	6,6	8,3
6-9	2,3	1,0	2,0		1,3	2,1	1,1	1,9	3,1
10-13	0,2	0,1	0,1		0,2	0,2	0,1	0,2	0,4
14-17	0,1	-	-		-	0,03	-	0,03	0,1
18-20	-	-	-		-	-	-	0,03	-
	Июнь
0-1	4,2	2,3	3,5		2,9	3,1	3,0	3,5	4,8
2-5	10,9	6,5	5,8		5,0	5,9	5,0	7,9	12,0
6-9	1,8	0,04	1,0		1,2	1,5	0,7	1,8	3,3
10-13	0,1	0,04	0,1		0,1	0,04	0,1	0,1	0,3
14-17	-	-	-		-	0,04	0,04	0,1	0,1
18-20	-	-	-		-	-	-	-	-

Таблица 2

Градации скорости ветра, м/с	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Всего
0-1	3,8	2,7	3,27	2,87	3,47	2,5	3,23	3,8	25,64
2-5	8,7	6,5	6,73	6,3	7,2	5,3	7,07	9,14	56,94
6-9	1,97	1,33	1,83	1,83	2,2	1,17	2,1	2,93	15,36
10-13	0,17	0,11	0,20	0,20	0,25	0,17	0,13	0,37	1,6
14-17	0,05	0,01	0,07	0,01	0,09	0,05	0,08	0,08	0,44
18-20	-	-	-	-	0,01	-	0,01	-	0,22
Всего	14,69	10,65	12,1	11,21	13,22	9,19	12,62	16,32	100,00

Для определения расчетной скорости ветра требуемой обеспеченности необходимо построить режимные функции. С этой целью составлена табл. 3, в которой приводятся повторяемости ветра Р, %, от числа случаев наблюдений для каждого направления, определенные по данным табл. 2, а также обеспеченности F, %, вычисленные путем последовательного суммирования повторяемостей от больших скоростей к меньшим.

На основе данных табл. 3 на клетчатке вероятностей построены режимные функции скорости ветра для всех направлений (рисунок).

Согласно п. 1.10 повторяемость расчетной скорости ветра принята 1 раз в 25 лет.

Обеспеченность ветра, повторяющегося 1 раз в 25 лет, определяют по формуле (1) основного текста.

В данном случае принято t = 6 (как для водохранилищ и озер), N = 91 день (апрель-июнь), лет, Р - для каждого румба брались из последней строчки табл. 2 настоящего приложения.

Значения , определенные для всех румбов, даны в табл. 4.

Скорости ветра для всех румбов определяли в соответствии с данными табл. 4 по режимным функциям скорости ветра. Полученные значения скоростей ветра по румбам приведены в табл. 5.

Полученные значения скорости ветра согласно п. 1.10 и табл. 4 необходимо привести к анемометрическим и исправить на величины коэффициентов высоты установки флюгера и приведения ветра к условиям водной поверхности .

Принятые значения коэффициентов , и приведены в табл. 6.

Расчетные значения скорости ветра помещены в табл. 7.

Таблица 3

Градации скорости ветра, м/с	С		СВ		В		ЮВ
	Р, %	F, %	P, %	F, %	Р, %	F, %	Р, %	F, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0-1	14,14	100,0	11,02	100,0	9,0	100,0	10,62	100,0
2-5	58,13	85,85	55,12	88,97	62,0	91,0	67,26	89,37
6-9	25,92	27,73	26,77	33,85	25,0	29,0	20,35	22,11
10-13	1,57	1,81	4,72	7,08	3,00	4,00	0,88	1,76
14-17	0,24	0,24	2,36	2,36	1,0	1,0	0,88	0,88
18 и более	-	-	-	-	-	-	-	-

Продолжение табл. 3

Градации скорости ветра, м/с.	Ю		ЮЗ		З		СЗ
	Р, %	F, %	Р, %	F, %	Р, %	F, %	Р, %	F, %
1	10	11	12	13	14	15	16	17
0-1	12,96	100,0	12,36	100,0	12,47	100,0	13,81	100,0
2-5	60,18	87,03	56,88	87,63	56,13	87,53	53,36	86,19
6-9	24,07	26,25	23,08	30,75	24,26	31,40	26,99	32,83
10-13	2,78	2,78	5,77	7,67	5,54	7,14	4,39	5,84
14-17	-	-	1,65	1,90	1,39	1,60	1,26	1,45
18 и более	-	-	0,25	0,25	0,21	0,21	0,19	0,19

Таблица 4

Направление ветра (румб)	С	CB	B	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
F_25	0,0749	0,1033	0,0908	0,0981	0,0832	0,1197	0,0872	0,0674

Таблица 5

Направление ветра (румб)	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
V_zl, м/с	14,5	13,0	14,5	14,5	17,0	14,5	16,0	16,0

Таблица 6

Направление ветра (румб)	C	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
K_z	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
K_fl	0,985	1,021	0,985	0,985	0,94	0,985	0,956	0,956
K_l	1,226	1,148	1,112	1,058	1,256	1,056	1,17	1,234

Таблица 7

Направление ветра (румб)	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
V_w, м/с	17,5	14,9	15,9	15,1	20,1	15,1	17,8	18,9