Вычисление стока воды и стока наносов

2. обеспеченность отклонений измеренных расходов:

Найденная зависимость Q=f(Н) может считаться надежной, если число случаев отклонений расходов в пределах 0-5 или 0-10% близко к 90%- ной обеспеченности.

1.5 Правила построения кривой

Кривая расходов воды Q=f(Н) строится на миллиметровой бумаге в прямоугольной системе координат совместно с кривыми F=f(Н) и Ưср= f(Н). масштабы для построения кривых подбираются в зависимости от амплитуды уровней, расходов, площадей и скоростей течений с таким расчетом, чтобы хорда кривой расходов расположилась примерно под углом 450, а хорды кривых площади и средних скоростей под углом 600 к оси абсцисс. Чтобы кривые не пересекались, нули шкал площадей и скоростей сдвигают вправо. Точки с координатами (Q, H), (F,H), (Ưср, H) обводится кружками диаметром 1,5-2 мм; против точек расходов на расстоянии 3-5 см от них (по горизонтали) выписываются даты измерения. Кривая расходов воды проводится по средине полосы рассеивания точек (Q, H) сначала от руки, а затем по лекало. При наличии большого количества измеренных расходов кривая Q=f(Н) может быть проведена по центрам тяжести групп точек. Таким же способом проводятся кривые площади и скорости.

Если на участке гидрометеорологического створа при определенном уровне начинают действовать пойма, протоки и рукава, то кривые для них строятся отдельно, а затем вычисляется суммарная кривая Q=f(Н). Значения расходов для этих кривых получаются суммированием расходов, снятых с кривых для основного русла, поймы, притоков при одной высоте уровня для всех кривых.

При значительной амплитуде расходов, когда отношения наибольшего расхода к наименьшему составляет 20 и более, нижняя часть кривой расходов в пределах 20-30% амплитуды уровней вычерчивается в увеличенном масштабе (обычно в 5-10 раз крупнее). Такое построение позволяет вычислить сток воды при низких уровнях значительно точнее.

1.6 Экстраполяция кривых расходов

Экстраполяция вверх:

1. непосредственным продолжением обоснованной части кривой вверх до 10% амплитуды колебаний уровня;

2. по элементам расхода производится с помощью кривых площади и средней скорости. Сначала достраивается до высшего уровня кривая площадей. Площади в пределах экстраполируемого участка определяются по профилю поперечного сечения. затем экстраполируем кривая скоростей соответственно направлению обоснованной части с учетом шероховатости склонов берегов. После этого для разных уровней в пределах экстраполируемого участка с кривых F=f(Н) и Ưср= f(Н) снимаются значения F и Ưср; необходимые для экстраполяции расходы воды вычисляются по формуле Q=F Ưср. Точки (Q, H) наносятся на график и по ним кривая расходов плавно продолжается до высшего уровня;

3. по способу Стивенса применяется для больших равнинных рек с правильной корытообразной формой русла при средней глубине в пределах экстраполируемого участка не менее 3,5-4 м. Основан на том, что кривую расходов воды можно изобразить линией, близкой к прямой, если выразить зависимостью Q=f(F√hср), где F- площадь водного сечения; hср – средняя глубина. Зависимость вида Q=f(F√hср) может быть получена из формулы Q=FC√RI=F√RC√I;

4. по способу Стивенса- Великанова применяется, когда поперечный профиль русла при высоких уровнях имеет резкие переломы. Зависимость Q=f(F√hср) может быть представлена в виде Q=f(Bh3/2ср), что также выражается прямой линией, но переломы в профиле не изменяют ее направления;

5. по формуле Шези применяется при наличии надежных измерений и продольных уклонов водной поверхности и дает хорошие результаты для больших равнинных рек со средней глубиной более 3,5-4 м. Расход вычисляется по формуле Q=F Ưср. площадь поперечного сечения при этих уровнях определяется по поперечному профилю гидрометрического створа, а средняя скорость вычисляется по формуле Шези Ư=C√RI, принимая гидравлический радиус равный средней глубине, получим Ư =C√hсрI. Для определения значений C и I строятся зависимости I=f(H) и C=f(H). Кривая I=f(H) проводится по значениям измеренных уклонов, а для построения графика C=f(H) нужно с обоснованной измерениями части кривой Ưср= f(Н) для четырех-пяти наиболее высоких уровней снять значения средней скорости, тогда С вычислим по формуле С= Ưср/√hсрI. Значения I при выбранных уровнях снимается с кривой I=f(H), а hср вычисляется как частное от деления площади поперечного сечения на ширину реки. По вычисленным значениям С строится кривая C=f(H).

Экстраполяция вниз:

1. непосредственным продолжением обоснованной части кривой до 5% амплитуды уровня;

2. по элементам расхода;

3. по отметке нулевого расхода воды, когда аналитическая зависимость Q(H) представлена формулой В.Г.Глушкова, Q=a(H-H0)m действительной вплоть до нулевого расхода Н0.

1.7 Вычисление стока при ледовых образованиях

1. Интерполяция. Этот способ применяется при значительном количестве измеренных расходов, равномерно освещающих весь зимний период. При использовании этого приема на комплексном графике по измеренным расходам строится гидрограф, с которого снимаются расходы за каждый день. При проведении гидрографа следует учитывать ход гидрометеорологических элементов, нанесенных на комплексном графике.

2. По зимнему переходном коэффициенту (Кзим). Следует производить при отсутствии заторно-зажорных явлений. Кзим=Qзим/Qсв, Qзим- измеренный зимний расход при уровне Нзим; Qсв –расход, полученный по таблице координат для кривой Qсв=f(Н) при уровне Нзим. Qзим= Qсв* Кзим. Кзим колеблется от 0,15 до 1,00; при Кзим=1,0 зимний расход ложится на кривую расходов свободного русла, что возможно или при отсутствии ледовых образований, или при незначительном их влиянии на режим расходов и уровней.

3. По Кзим с учетом степени стеснения живого сечения потока ледяными образованиями. При недостаточном числе измерений расходов в период ледостава график Кзим=f(Т) можно уточнить путем использования зависимости между коэффициентом Кзим и коэффициентом α, α=Fполн-Fпл/Fполн, Fполн- площадь поперечного сечения; Fпл- площадь погруженного льда. Имея Кзим=f(α) и сведения о толщине льда, можно вычислить значения α для любого дня, и тогда промежуточные значения Кзим могут быть определены по указанной кривой.

 Скачать реферат