Приложение 13 (обязательное). Определение характеристик режима ветра

Приложение 13
Обязательное

Определение характеристик режима ветра

Получение исходных данных

1. Характеристики режима ветра на участке расположения перехода трубопровода через водоем следует определять по данным многолетних систематических наблюдений за ветром на ближайшей и репрезентативной для участка водоема метеорологической станции УГКС. С точки зрения репрезентативности предпочтительными являются островные и плавучие станции, а из береговых станций - расположенные на открытой местности и ближе к водоему и створу перехода трубопровода.

2. Переход от скорости ветра в выбранном опорном пункте к скорости на участке расположения перехода трубопровода через водоем следует осуществлять по графику связи скоростей, который строится по материалам синхронных наблюдений за период гидрологических изысканий на участке. Синхронными наблюдениями должен быть охвачен широкий диапазон изменения скорости ветра всех направлений.

В случае частичной защищенности ветроизмерительных приборов график связи скорости ветра необходимо строить для отдельных направлений или групп направлений ветра.

3. Скорости ветра в пункте временных наблюдений на участке расположения перехода трубопровода должны быть приведены к высоте 10 м над водной поверхностью путем умножения на коэффициент, равный 1,1 и 0,9 при измерениях ветра на высотах соответственно 5 и 20 м и более над поверхностью водоема. Кроме того, скорости, измеренные флюгером, требуется откорректировать умножением на коэффициент, равный 0,95 для скоростей около 25 м/с и 0,9 для скоростей м/с.

4. Для получения текущей информации о ветре на сети метеорологических станций УГКС следует использовать Метеорологические ежемесячники и Метеорологические ежегодники, а для получения обобщенных многолетних характеристик ветра - Справочник по климату СССР (ч. III, ветер).

Определение средней скорости ветра

5. Средние суточные значения скорости ветра определяют осреднением данных наблюдений в стандартные сроки или ежечасных данных за сутки, средние месячные значения - осреднением средних суточных скоростей за месяц и средние годовые значения - осреднением месячных скоростей за год.

6. Средние месячные значения скорости ветра в многолетнем разрезе определяют путем осреднения средних значений за один и тот же месяц всего ряда лет наблюдений. Среднее многолетнее значение скорости вычисляют осреднением средних месячных скоростей в многолетнем разрезе за все месяцы года.

7. По средним, а также максимальным и минимальным месячным значениям скоростей ветра за многолетний период наблюдений следует построить график годового хода этих скоростей, а по средним годовым значениям - график многолетнего хода скоростей ветра. На оба графика наносят горизонтальной линией среднее многолетнее значение скорости.

8. Средние значения скорости за безледный период и периоды ледовых явлений в отдельные годы определяют путем осреднения средних суточных значений скорости за каждый из указанных периодов, а в многолетнем разрезе - путем осреднения полученных значений скорости за весь ряд лет наблюдений.

Определение обобщенных характеристик режима ветра

9. Обобщенными многолетними характеристиками режима ветра на участке расположения перехода трубопровода через водоем являются повторяемость и обеспеченность (вероятность превышения) ветра различной скорости и разных направлений, а также повторяемость и обеспеченность продолжительности непрерывного действия ветра различной скорости и разных направлений.

10. Повторяемость ветра заданной скорости и заданного направления следует определять как число случаев наблюдений такого ветра, выраженное в процентах от общего числа систематических наблюдений за многолетний период. Сведения о повторяемости требуется представлять в виде таблицы распределения данной характеристики по градациям скорости и направления ветра, а также в виде розы ветров (рис. 37) или графика повторяемости ветра различной скорости по направлениям (рис. 38).

11. Обеспеченность скорости ветра следует определять как число случаев наблюдений ветра заданной скорости и выше, выраженное в процентах от общего числа систематических наблюдений за многолетний период, и представлять в виде частных (для отдельных направлений ветра) и обобщенной (для всех направлений) кривых обеспеченности.

12. Продолжительность (в часах) непрерывного действия ветра различной скорости и разных направлений требуется определять по хронологическим графикам скорости и направления ветра, которые строят по данным ежесуточных дискретных (8 сроков) наблюдений или по ежечасным данным в случае регистрации ветра самописцем. Для каждой заданной градации скорости ветра заданного направления определяют среднее и наибольшее значения продолжительности. Результаты обработки представляют в виде таблицы распределения средних и наибольших продолжительностей действия ветров по градациям скоростей и по направлениям.

13. При наличии не менее 50 значений продолжительности, полученных для заданной градации скорости ветра заданного направления, а также по всем направлениям, следует составить таблицу распределения повторяемости периодов непрерывного действия ветра по градациям продолжительности и построить интегральную кривую обеспеченности продолжительностей периодов действия ветра.

14. Обобщенные многолетние характеристики режима ветра на участке незамерзающего водоема необходимо составлять по данным наблюдений за весь год, а на участке замерзающего водоема, кроме того, - отдельно за безледный период и периоды ледовых явлений.

15. Наряду с многолетними характеристиками, отвечающими осредненным за многолетний период условиям, следует получить обобщенные характеристики режима ветра за год с высокой и год с низкой ветровой активностью. Эти годы можно установить по графику многолетнего хода скорости ветра или по таблице средних годовых значений скорости ветра, выбрав годы с наибольшим и наименьшим значениями средней годовой скорости.

Определение расчетных скоростей ветра малой повторяемости

16. Расчетные скорости ветра малой повторяемости (1 раз в лет) следует определять по многолетней эмпирической кривой обеспеченности скорости ветра всех направлений (рис. 39) в соответствии со значениями вероятности превышения искомых значений скорости . Величину % рекомендуется вычислять по формуле

, (80)

где - число лет, в течение которых один раз в один из стандартных сроков систематических ежесуточных наблюдений скорость ветра может быть равной заданному значению или превышать его; - число срочных наблюдений за ветром в году.

Кривая обеспеченности спрямляется на билогарифмической клетчатке вероятности (см. рис. 39) и поэтому легко экстраполируется в область малых значений обеспеченности и соответственно в область больших значений скорости ветра.

17. Расчетные скорости ветра малой повторяемости для отдельных направлений необходимо определять по многолетним эмпирическим кривым обеспеченности скорости ветра отдельных направлений в соответствии со значениями обеспеченности %, которые рекомендуется вычислять по формуле

, (81)

где - продолжительность непрерывного действия ветра, которую допускается принимать для озер и водохранилищ равной 6 ч и для моря - 12 ч; - число суток наблюдений за ветром в году; - повторяемость ветра заданного направления, выраженная в долях единицы от суммы повторяемости ветров всех направлений.

18. При определении расчетных скоростей ветра малой повторяемости для отдельных периодов года, например для безледоставного периода или периода ледовых явлений, на участке расположения перехода трубопровода величины и в формулах (80) и (81) нужно вычислять соответственно как среднее за многолетний период число срочных наблюдений и число суток наблюдений за ветром в рассматриваемую фазу режима водоема. Кривая обеспеченности скорости ветра и величины , и в данном случае также должны соответствовать заданному периоду времени.

19. Характеристики режима ветра на участке расположения перехода трубопровода через водоем следует использовать для расчетов характеристик режима ветрового волнения, ветроволновых течений и ветрового нагона, вдольбереговых перемещений наносов и заносимости траншей.