Методы расчета климатических параметров

Справочное пособие  к СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология 
 
АЗДЕЛ 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Получение, обработка и представление климатической информации

 
 
 
Первый уровень обработки является базой для установления средних  многолетних значений метеорологических  элементов за пятилетие (второй уровень  обработки) и за весь период наблюдений (третий уровень обработки).

Четвертым уровнем  обработки климатической информации является пространственное обобщение  климатических данных в виде изолинейных карт, районирования территории, осреднения по территориально-экономическим районам.

Для характеристики режима метеорологических элементов  используются следующие виды климатических  показателей: *

 
показатели отдельных метеорологических  элементов;

комплексные показатели;

показатели временной  структуры метеорологических элементов. 
* Кобышева Н.В., Наровлянский Г.Я. Климатологическая обработка метеорологической информации.- Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 
 
2.2. Показателями отдельных метеорологических элементов являются:

повторяемость различных значений элемента;

накопленная повторяемость (обеспеченность);

средние значения;

крайние (максимальные и минимальные) значения;

показатели изменчивости;

показатели асимметрии и крутости кривой распределения. 
2.3. Повторяемость есть отношение числа случаев со значениями метеорологического элемента, входящими в данную градацию (интервал), к общему числу членов ряда (в долях единицы или в процентах). Повторяемость, полученную на основании длинного ряда наблюдений, называют вероятностью.

Накопленная повторяемость  характеризует частоту появления  значений метеорологического элемента, превышающих (или не превышающих) заранее  заданное значение. Ее получают последовательным суммированием относительных или  средних абсолютных частот соответствующих  интервалов в ряду статистического  распределения. Суммарную повторяемость, полученную на основании длинного ряда наблюдений, называют интегральной вероятностью или обеспеченностью.

Расчет интегральной вероятности Р с использованием ранжированного климатологического ряда, включающего полную совокупность наблюдений, производится по формуле:

Р = т/п (1)

В зависимости  от общего числа членов ряда расчет Р производится по формулам:

Р = (т - 0,3) / (п + 0,4); Р = (т - 0,25) / (п + 0,5);

Р = т / (п + 1), (2)

где т - порядковый номер членов климатологического ряда; п - число членов ряда.

2.5. Крайние значения характеризуют те пределы, в которых заключены значения метеорологического элемента, отмеченные на данной станции за определенный период времени. Различают абсолютный максимум или минимум, среднее из максимальных или минимальных значений метеорологического элемента и максимум к минимум заданной обеспеченности.

Так как значения, близкие к абсолютным максимумам и минимумам, наблюдаются редко, то для получения представления  о более вероятных низких и  высоких значениях определяют средние  из экстремальных значений. Эти значения могут встречаться ежегодно. Средние  максимумы и минимумы вычисляются  как средние многолетние значения ежедневных, ежемесячных или ежегодных  максимумов и минимумов.

 
 
 
Справочное пособие к СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология 
Значения параметров дождя с ветром на условную вертикальную поверхность 
2.27. Исходными данными для расчета значений параметров воздействия основных сочетаний являются следующие метеорологические данные, содержащиеся в опорных метеорологических таблицах (за период не менее 20 лет):

суммарное количество осадков, выпавших на горизонтальную поверхность  во время j-го дождя, Н_r.j, мм;

продолжительность выпадения осадков на горизонтальную поверхность во время j-го дождя T_r.j, мм;

средняя интенсивность  осадков, выпавших на горизонтальную поверхность  во время j-го дождя, I_r.j, мм/мин;

скорость ветра  при выпадении осадков на горизонтальную поверхность во время j-го дождя (отдельные замеры) V_j^k, м/с;

даты и время  начала и окончания выпадения  осадков на горизонтальную поверхность  при j-м дожде;

направление ветра  во время замеров выпадения осадков  на горизонтальную поверхность, румбы;

интервалы между  замерами скоростей ветра V_j^k при j-м дожде t_i, ч.

2.28. Первичную обработку исходных данных проводят согласно Рекомендациям по определению значений параметров воздействий для оценки водозащитных свойств и заполнений проемов крупнопанельных наружных стен (М.: ЦНИИЭП жилища, 1979). В результате рассчитывают: преобладающее направление ветра j_j во время j-го дождя; среднюю скорость ветра V_i во время j-го дождя; количество осадков Н_в×j, выпадающих на условную вертикальную поверхность при j-м дожде; интенсивность осадков J_в×j, выпадающих на условную вертикальную поверхность при j-м дожде; продолжительность осадков T_в×j, выпадающих на условную вертикальную поверхность при j-м дожде.

За условную вертикальную поверхность принята  поверхность, расположенная в невозмущенном  потоке на высоте 10 - 15 м от поверхности  земли на открытой территории.

2.29. Основные сочетания параметров воздействий группируют, каждое сочетание обозначают шифром:

- расчетное наибольшее количество осадков, выпавших на условную вертикальную поверхность за один дождь, мм;

- расчетная наибольшая интенсивность  осадков, выпавших на условную  вертикальную поверхность за  один дождь, мм/мин;

- расчетная наибольшая средняя скорость ветра за один дождь, выпавший на условную вертикальную поверхность, м/с;

- расчетная наибольшая продолжительность выпадения осадков на условную вертикальную поверхность за один дождь, мин;

, , - расчетное количество осадков, выпавших на условную вертикальную поверхность за один дождь со значениями параметров соответственно , , , мм;

, , - расчетная средняя интенсивность осадков, выпавших на условную вертикальную поверхность со значениями параметров соответственно , , , мм/мин;

, , - расчетная средняя скорость ветра при выпадении осадков на условную вертикальную поверхность со значениями других параметров осадков соответственно , , , м/с;

, , - расчетная продолжительность выпадения осадков на условную вертикальную поверхность со значениями других параметров осадков соответственно , , , мин.

Расчетные значения параметров воздействия основных сочетаний  определены с вероятностью превышения расчетных значений 5%, соответствующей  повторяемости их один раз в 20 лет. 
 

СП 11-103-97 ИНЖЕНЕРНО-ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА 
 
4.1 В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входят:

сбор, анализ и  обобщение материалов гидрометеорологической и картографической изученности  территории;

рекогносцировочное  обследование района изысканий;

наблюдения за характеристиками гидрологического режима водных объектов и климата, а также  эпизодические работы по их изучению;

изучение опасных  гидрометеорологических процессов  и явлений;

камеральная обработка  материалов с определением расчетных  гидрологических и (или) метеорологических  характеристик;

составление технического отчета (заключения).

4.2 Необходимость  выполнения отдельных видов работ,  их целенаправленность, а также  детальность и состав определяемых  характеристик устанавливаются  программой инженерно-гидрометеорологических  изысканий в зависимости от  вида и назначения сооружений, их уровня ответственности, стадии  проектирования, а также гидрологических  и климатических условий района (площадки, трассы) строительства и  степени их изученности.

4.3 При определении состава инженерных изысканий для трасс линейных сооружений дополнительно следует учитывать:

направление трассы по отношению к водному объекту;

количество пересекаемых трассой водных объектов;

группы сложности  переходов через водные объекты  и особенности их гидролого-морфологических  характеристик.

4.4 При инженерно-гидрометеорологических изысканиях, при необходимости, выполняются специальные работы и исследования*, обеспечивающие изучение:

______________

*В соответствии  с техническим заданием.  

микроклиматических  условий;

условий рассеивания  вредных веществ и загрязнения  атмосферного воздуха;

особенностей  гидравлического режима участков рек, водохранилищ и нижних бьефов;

характеристик русловых и пойменных деформаций рек, водноэрозионной деятельности и овражно-балочной сети;

переработки берегов  водохранилищ, динамики прибрежной зоны морей;

водного баланса  рек, озер, водохранилищ, подтапливаемых территорий и пр.;

условий формирования стока на эталонных бассейнах  и участках рек;

ледотермических условий водоемов и водотоков;

особенностей  гидробиологического и гидрохимического режима рек, озер, водохранилищ и пр.;

воздействия экологически опасных сооружений на водную экосистему.

4.5 Работа по  сбору, анализу и обобщению  материалов гидрометеорологической  и картографической изученности  начинается после приема к  исполнению технического задания  заказчика и продолжается в  течение всего полевого периода.

4.6 Сбору и  анализу подлежат:

материалы гидрометеорологических наблюдений, включая полученные на их основе обобщения и расчетные  характеристики;

материалы изысканий  прошлых лет;

сведения об экстремальных значениях гидрометеорологических характеристик;

сведения о  наличии и характере проявления опасных гидрометеорологических процессов  и явлений;

крупномасштабный  картографический материал, материалы  аэрокосмических съемок разных лет  и повторных топографических  съемок, лоцманские карты;

сведения о  режиме эксплуатации проектируемых  и существующих гидротехнических сооружений;

сведения о  взаимовлиянии гидрометеорологических условий и эксплуатируемых сооружений;

сведения о  судоходстве и наибольшем высотном габарите судов, лесосплаве, карчеходе и др.

4.7 При сборе информации следует использовать:

периодические издания Государственного водного  кадастра, Научно-прикладной справочник по климату, а также Справочник Государственного фонда данных о состоянии природной  среды и материалы изысканий  прошлых лет;