💧 Гидрология онлайн

Калькулятор гидрологии

Расчёт стока (рац. коэффициент), формула Маннинга, закон Дарси, метод кривых CN, эвапотранспирация, водный баланс, время добегания, паводок.

Q = C·i·AМаннинг V = R^(2/3)·S^(1/2)/nЗакон ДарсиМетод CNПенман-МонтейтГумбельСП 33-101

💧

Калькулятор гидрологии

Сток, Маннинг, Дарси, CN, эвапотранспирация, водный баланс, паводок

Метод рационального коэффициента: Q = C · i · A. Применяется для расчёта пикового расхода поверхностного стока с малых водосборных бассейнов. В России — СП 33-101-2003 «Определение основных расчётных гидрологических характеристик».

Коэффициент стока C

0 – непроницаемое; 1 – асфальт. Луга: 0.35, лес: 0.30, город: 0.70–0.95

Интенсивность дождя i (мм/ч)

Типичный ливень: 20–100 мм/ч. СП 20.13330: расчётный ливень в Москве ~40–80 мм/ч

Площадь водосбора A (га)

1 га = 10 000 м²

0.625 м³/с

Пиковый расход Q

≈ 0.63 л/с

Средний

Класс паводка

Q = C · i · A

Формула: Q = C · i · A

C — безразмерный коэффициент стока; i — интенсивность осадков [мм/ч]; A — площадь [га]

Перевод: Q[м³/с] = C · (i/3600000) · A·10000

Загрузка калькулятора...

Инструментов

Сток, Маннинг, Дарси, CN, ET, баланс, Tc, паводок

СП 33-101

Основной СП

Расчётные гидрологические характеристики

100%

Бесплатно

Без регистрации и ограничений

FAO-56

Стандарт ET

Метод Пенман-Монтейт, стандарт ВМО/FAO

Основы инженерной гидрологии

Гидрология изучает круговорот воды в природе, закономерности формирования речного стока и подземных вод. Инженерная гидрология предоставляет расчётные методы для водохозяйственного и строительного проектирования.

🌧️

Поверхностный сток

Формируется из атмосферных осадков, превышающих суммарные потери на инфильтрацию, испарение и депрессионное хранение. Пиковый расход паводка зависит от площади и формы водосбора, интенсивности дождя, состояния почв. В России осложняется снеготаянием — основным источником стока в большинстве рек.

🏔️

Подземные воды и Дарси

Фильтрация в насыщенных пористых средах описывается законом Дарси (1856): скорость фильтрации пропорциональна гидравлическому градиенту. Базисный сток рек формируется преимущественно за счёт дренирования грунтовых вод. Коэффициент фильтрации — ключевой параметр для проектирования дренажа.

🌊

Русловые процессы

Движение воды в открытых руслах описывается уравнениями Сен-Венана. Для практических расчётов применяют формулу Маннинга или Шези. Число Фруда разделяет спокойный (Fr < 1) и бурный (Fr > 1) режим течения. Нормативное регулирование — СП 101.13330.2012 и СП 100.13330.2016.

Гидрологические особенности России

Снеговой сток

Главный источник

В большинстве рек России основной сток формируется при весеннем снеготаянии: 50–80% годового объёма проходит за 1–2 месяца. Расчёт снеготаяния регламентирует СП 33-101-2003. Для равнинных рек определяющий параметр — запас воды в снеге (СВЗ), измеряемый снегомерными маршрутами Росгидромета.

Нормативы: СП 33-101-2003, РД 52.88.699-2008

Расчётные паводки и обеспеченности

Нормативный расчёт

Основной метод расчёта паводков в России — трёхпараметрическое гамма-распределение Крицкого-Менкеля, стандартизованное в СП 33-101-2003. Параметры: среднее значение, коэффициент вариации Cv и коэффициент асимметрии Cs. Для большинства рек России Cs/Cv ≈ 2. Обеспеченности: P = 1% соответствует T = 100 лет.

Нормативы: СНиП 33-01-2003, СП 33-101-2003

Крупнейшие реки России

Справка

Лена: L = 4400 км, Q₀ = 17 100 м³/с (устье); Енисей: L = 3487 км, Q₀ = 19 600 м³/с; Обь: L = 5410 км, Q₀ = 12 600 м³/с; Волга: L = 3531 км, Q₀ = 8100 м³/с (до перекрытия). Реки Сибири характеризуются высокой долей ледникового питания и длительным ледоставом — до 7 месяцев на севере.

Нормативы: Данные Росгидромета, Государственного водного реестра

Дренаж и мелиорация

Инженерный расчёт

Осушение сельскохозяйственных земель в зонах избыточного увлажнения (Нечернозёмная зона, Западная Сибирь) базируется на законе Дарси. Дренажный модуль стока рассчитывается по СП 100.13330.2016. Ключевые параметры: коэффициент фильтрации K и глубина залегания грунтовых вод. Россия занимает 3-е место в мире по площади мелиорированных земель.

Нормативы: СП 100.13330.2016, СП 31.13330.2012

Ливневая канализация городов

Городская гидрология

Расчёт ливневой канализации выполняется по методу предельных интенсивностей (СП 32.13330.2018). Время добегания Tc определяет расчётную продолжительность дождя. Расход в коллекторе: Q = q · A, где q — расчётный модуль стока [л/(с·га)]. В России расчётная обеспеченность для уличной сети — P = 0.33–2% (T = 0.5–3 года), для магистральных коллекторов — T = 5–10 лет.

Нормативы: СП 32.13330.2018, СП 104.13330.2016

Практические советы по использованию

🎓

Для студентов-гидрологов

•Начните с вкладки «Рац. коэф.» для типовых задач курса «Инженерная гидрология».
•Вкладка «Метод CN» — обязательна при изучении потерь стока и гидрологии городов.
•Используйте «Паводок» (Гумбель) для задач по вероятностному анализу рядов наблюдений.
•Вкладка «Водный баланс» поможет разобраться с природными зонами России.

🔧

Для инженеров-гидравликов

•Вкладка «Маннинг» позволяет быстро проверить пропускную способность канала или трубы.
•Тип сечения: прямоугольный, трапецеидальный (m=1.5), круглый — выберите нужный.
•Число Фруда автоматически определяет режим течения — критично для гидравлических прыжков.
•Проверяйте скорость: для земляных каналов V_max ≈ 0.8–1.5 м/с (во избежание размыва).

🏗️

Для проектировщиков дренажа

•Вкладка «Дарси» рассчитает расход через грунт — основа для дренажных систем.
•Коэффициент фильтрации K берите из лабораторных испытаний или таблиц СП 11-105-97.
•Для расчёта заглубления дрен используйте формулу Дюпюи (расширение закона Дарси).
•Проверьте тип грунта по K — калькулятор определяет его автоматически.

🌧️

Для расчётов ливневой канализации

•Определите Tc по формуле Кирпича (вкладка «Время добегания»), затем перейдите к «Рац. коэф.».
•Коэффициент стока C для смешанных городских территорий берите 0.5–0.7.
•Интенсивность расчётного дождя i — по СП 131.13330.2020 для вашего климатического района.
•Паводок T = 1–5 лет для городских сетей по СП 32.13330.2018.

Как пользоваться калькулятором гидрологии

Выберите расчётный метод

Восемь вкладок: «Рац. коэф.» для ливневого стока, «Маннинг» для расчёта канала, «Дарси» для подземных вод, «Метод CN» для расчёта слоя стока, «Эвапотранспирация» (Торнтвейт или Пенман-Монтейт), «Водный баланс», «Время добегания» (Кирпич), «Паводок» (Вейбулл / Гумбель).

Введите исходные данные

Каждое поле снабжено подсказкой с типичными значениями и ссылками на нормативы. Для метода CN — выберите кривую числа по типу почв и землепользования. Для Маннинга — выберите тип сечения (прямоугольное, трапеция, круг) и материал русла.

Получите мгновенный результат

Расчёт выполняется в реальном времени при изменении любого поля. Помимо числовых значений отображаются качественные оценки: класс паводка, тип грунта по коэффициенту фильтрации, режим течения по числу Фруда, статус водного баланса.

Используйте встроенные справочники

Каждая вкладка содержит справочные таблицы: коэффициенты стока C по типам покрытий, коэффициенты n Маннинга по материалам, типы грунтов по K Дарси, природные зоны России с параметрами водного баланса, расчётные уровни безопасности по СП 33-101.

Часто задаваемые вопросы

Метод рационального коэффициента (Q = C · i · A) — простейший способ оценить пиковый расход поверхностного стока с малых водосборных бассейнов площадью до 5–10 км². C — коэффициент стока (0–1), учитывающий инфильтрацию, перехват и депрессионное хранение; i — интенсивность расчётного дождя [мм/ч]; A — площадь водосбора [га]. В России применяется при проектировании ливневой канализации и малых водопропускных сооружений согласно СП 33-101-2003 и СП 32.13330.2018.

Коэффициент Маннинга n характеризует гидравлическую шероховатость русла. Типичные значения по СП 101.13330.2012 и ТД 1901.01-90: бетонный лоток — 0.013–0.015; земляной канал без растительности — 0.020–0.025; земляной канал с редкой травой — 0.025–0.030; гравийное дно — 0.025–0.035; горная река с крупными камнями — 0.040–0.050; поймы рек с кустарником — 0.050–0.100. При расчёте регуляционных и дренажных каналов для орошения и осушения земель используйте СП 100.13330.2016.

Закон Дарси (q = K · J) описывает ламинарную фильтрацию воды через пористую среду (грунт, горную породу) и применяется при расчёте подземного стока, дренажа и водозаборов. Уравнение Маннинга (V = R^(2/3) · S^(1/2) / n) описывает турбулентное течение в открытых каналах и трубах с незаполненным сечением. Оба закона используются в комплексных гидрологических моделях: Дарси — для базисного стока, Маннинг — для транзита паводка по руслу.

Метод CN (Curve Number) разработан USDA SCS (ныне NRCS) для расчёта поверхностного стока с дождевого события. CN зависит от типа почвы (группы A, B, C, D по водопроницаемости) и характера землепользования. Группа A — хорошо дренированные пески (CN≈30–40); D — глины с высоким поверхностным стоком (CN≈80–90). Городская застройка: CN = 85–95; леса: CN = 30–65; посевы: CN = 65–80. В России метод применяется в соответствии с Методическими рекомендациями Росводресурсов и ТД 1901.

Потенциальная эвапотранспирация (PET) — количество воды, которое испарилось бы при неограниченном запасе влаги в почве. Реальная эвапотранспирация (AET) ограничена фактическим запасом влаги: AET ≤ PET. Метод Пенман-Монтейт (стандарт FAO-56) рассчитывает эталонную ET₀ для хорошо увлажнённого газона. Метод Торнтвейта — упрощённый, только по температуре. В условиях России PET летом в степной зоне достигает 800–900 мм/год, тогда как реальные осадки — 300–400 мм.

Уравнение водного баланса: P = Q + ET + ΔS. Осадки P измеряются сетью метеостанций или берутся по СП 20.13330.2017. Сток Q определяется по данным гидрологических постов или расчётами. ET — по формулам Пенман-Монтейт, Торнтвейта или фактическому испарению. ΔS — изменение запасов в почве и грунтовых водах за расчётный период. В многолетнем осреднении ΔS ≈ 0. Водный баланс — основа гидрологических расчётов при проектировании водохранилищ по СП 33-101-2003.

Время добегания Tc — время движения воды от наиболее удалённой точки водосбора до замыкающего (расчётного) створа. Является ключевым параметром: именно расчётный дождь продолжительностью Tc вызывает наибольший пиковый расход. Формула Кирпича (1940): tc = 0.0078 · L^0.77 · S^(-0.385), где L — длина водотока [м], S — уклон. Применяется совместно с методом рационального коэффициента и методом CN при проектировании ливневой канализации по СП 32.13330.2018.

Расчётная обеспеченность по СП 33-101-2003 и СНиП 33-01-2003: гидротехнические сооружения I класса — T = 10 000 лет (P = 0.01%), II класса — T = 1000 лет (P = 0.1%), III класса — T = 500 лет (P = 0.2%), IV класса — T = 100 лет (P = 1%). Мосты и трубы: T = 50–300 лет в зависимости от категории дороги (СП 35.13330.2011). Ливневая канализация в городах: T = 0.33–2 года (ежегодные ливни).

Распределение Гумбеля (GEV тип I) — специальный закон распределения для максимальных значений. Его теоретическое обоснование: максимум из большого числа независимых случайных величин стремится к распределению Гумбеля (теорема об экстремальных значениях Фишера-Типпета). В гидрологии ежегодные максимальные расходы хорошо описываются этим законом. Альтернативы: логнормальное, Пирсона III, логПирсона III (применяется в США). В России стандартом является трёхпараметрическое распределение Крицкого-Менкеля (СП 33-101).

Основные нормативы: СП 33-101-2003 «Определение основных расчётных гидрологических характеристик» — базовый документ по гидрологическим расчётам; СП 100.13330.2016 «Мелиорация. Актуализация СНиП 2.06.03-85» — орошение и осушение; СП 101.13330.2012 «Подпорные стены, шлюзы, рыбозащитные сооружения»; СП 32.13330.2018 «Канализация»; ГОСТ Р 54429-2011 «Оценка гидрологических характеристик»; РД 52.88.699-2008 Росгидромета — методические указания по определению расчётных гидрологических характеристик.

Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

⚖️

Отказ от ответственности

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.

Калькулятор гидрологии

Калькулятор гидрологии

Основы инженерной гидрологии

Поверхностный сток

Подземные воды и Дарси

Русловые процессы

Гидрологические особенности России

Снеговой сток

Расчётные паводки и обеспеченности

Крупнейшие реки России

Дренаж и мелиорация

Ливневая канализация городов

Практические советы по использованию

Для студентов-гидрологов

Для инженеров-гидравликов

Для проектировщиков дренажа

Для расчётов ливневой канализации

Как пользоваться калькулятором гидрологии

Выберите расчётный метод

Введите исходные данные

Получите мгновенный результат

Используйте встроенные справочники

Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы

Лиана Арифметова

Отказ от ответственности

Похожие инструменты

Калькулятор акупунктуры: точки, цунь, электроакупунктура и хронопунктура

Калькулятор скорости чтения и время на книгу

Калькулятор оптометрии: рецепт линз, аккомодация, Прентис и ИОЛ

Калькулятор акустики помещения (RT60)

Калькулятор теории кристаллического поля

Калькулятор управления рисками

Калькулятор чаевых и деления счета (сплит)

Калькулятор декретных выплат

Гидравлический калькулятор

Калькулятор координат: DD ↔ DMS, расстояние, азимут

Калькулятор страхования (ОСАГО, КАСКО, жизнь)

Калькулятор судебно-бухгалтерской экспертизы

Калькулятор знака зодиака и фазы луны по дате

Калькулятор точки росы

Калькулятор газы (PV=nRT): идеальный газ и Ван-дер-Ваальс

Калькулятор гидрологии