Определение расходов на больших водотоках. Определение коэффициентов фильтрации почв метод инфильтрации (способ Болдырева)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Если Н>С в 2-3 раза и более, то водослив называется с тонкой стенкой. Используется на небольших водотоках для определения расхода воды.

2. Если Н<С в 2-3 раза, то водослив называется с широким порогом. Используются как шлюзы регуляторы или как водосбросывающее сооружение при плотинах.

Для определения напора измеряются уровни воды до и после водослива, на расстоянии равном 3-5 кратной величине напора.

Бьеф – расстояние на котором измеряются уровни для определения напора.

Напор будет равен разности уровня верхнего и нижнего бьефа

Водосливы делятся в зависимости от уровня нижнего бьефа на:

- затопляемые- уровень нижнего бьефа равен верхнему или чуть ниже его на водослив полностью под водой.

- незатопляемые- уровень нижнего бьефа ниже порога водослива.

Задание:

Найти: Q, W, q, hст,

Дано:

1.  водослив трапецеидальный Н=8 см, в=0,5 м, F=15 га, t=сутки

2.  водослив прямоугольный Н=18 см, в=0,9 м, F=23 км2, t=сутки

3.  водослив треугольный Н=12 см, F=150 га, t=сутки

Решение:

1.Q=1,86вН√Н=1,86*0,5*0,08*0,2828=0,021 м2

W=Q*t=0,021*86400=1814,4 м3

q=0,021/0,15=0,14 м2/с км3

hст=0,1*1814,4/15=12,1 мм

2. Q=1,95вН√Н=1,95*0,9*0,18*√0,18=0,13 м2

W=0.13*86400=11232 м3

q=0.13/23=0.0056 м2/с км3

hст=0.1*11232/2300=0.49 мм

3. Q=1,4Н2√Н=1,4*0,0144*0,3464=0.00698 м2

W=Q*t=0,00698*86400=603.1 м3

q=0,00698/1.5=0,0045 м2/с км3

hст=0,1*603.1/150=0.4 мм

Тарировка водослива – построение графика зависимости расхода воды  от напора.

Определение расходов на больших водотоках

Q = υ ω (м3/с)

Площадь живого сечения (площадь, занятая водой).

Гидрометрическая вертушка определяет скорость.

Обеспеченность уровней – количество дней, когда уровень воды был не выше заданного.

На больших водотокахпри регулярных наблюдениях за гидрологическим режимом используются гидрологические посты. Уровни воды в реках измеряют на водомерных постах, скорости определяют гидрометрическими вертушками. По скоростям и уровням рассчитывают расходы воды. Известно, что расходы в разные годы могут значительно различаться. Для получения достоверных расчетных характеристик необходимо иметь длительный ряд наблюдений. При наличии небольшого ряда фактических наблюдений производится специальная обработка таких наблюдений с построением теоретической кривой обеспеченности.

Расчет обеспеченности:

P%=m-0.3 *100

N+0.4

m- порядковый номер ряда; N- число членов ряда.

P%1= 1-0.3   *100=2.38

29+0.4

P%2=2-0.3   *100=6.7

29+0.4

Модульный коэффициент:

K=Q/M0

Q- расход; M0- средний расход.

К1=15,5/8,39=1,85

К2=13,6/8,39=1,62

q20=Q20/F

Q20=10,55 м3/с =10550 л/с

F=131700га

q20=10550/131700=0.08 л/с га р. Тосна F=131700 га

Вычисление модульных коэффициентов

№№

п/п

годы

Расходы в м3

Модульные коэффициенты К

К-1

(К-1)2

Р %

в убывающем порядке

1

1968

9,3

15,5

1,85

0,85

0,7225

2,38

2

1969

7,69

13,6

1,62

0,62

0,3844

6,7

3

1970

8,73

11,7

1,39

0,39

0,1521

10,1

4

1971

8,76

11,4

1,36

0,36

0,1296

13,5

5

1972

4,44

10,5

1,26

0,26

0,0676

16,9

6

1973

2,68

10,21

1,22

0,22

0,0484

20,3

7

1974

11,4

9,84

1,17

0,17

0,0289

23,7

8

1975

6,13

9,8

1,17

0,17

0,0289

27,1

9

1976

7,42

9,3

1,11

0,11

0,0121

30,5

10

1977

8,84

9,17

1,09

0,09

0,0081

33,9

11

1978

9,8

8,84

1,05

0,05

0,0025

37,3

12

1979

8,06

8,76

1,04

0,04

0,0016

40,7

13

1980

7,3

8,73

1,04

0,04

0,0016

44,1

14

1981

5

8,58

1,02

0,02

0,0004

47,5

15

1982

8,58

8,58

1,02

0,02

0,0004

50,9

16

1983

9,84

8,1

0,96

-0,04

0,0016

54,3

17

1984

8,58

8,06

0,96

-0,04

0,0016

57,7

18

1985

15,5

8,01

0,95

-0,05

0,0025

61,1

19

1986

10,5

7,69

0,92

-0,08

0,0064

63,6

20

1987

13,6

7,66

0,91

-0,09

0,0081

67

21

1988

11,7

7,42

0,88

-0,12

0,0144

70,4

22

1989

8,1

7,3

0,87

-0,13

0,0169

73,8

23

1990

7,66

6,9

0,82

-0,18

0,0324

77,2

24

1991

4,12

6,13

0,73

-0,27

0,0729

80,6

25

1992

8,01

5,35

0,64

-0,36

0,1296

84

26

1993

6,9

5

0,6

-0,4

0,16

87,4

27

1994

5,35

4,44

0,53

-0,47

0,2209

90,8

28

1995

9,17

4,12

0,49

-0,51

0,2601

94,2

29

1996

10,21

2,68

0,32

-0,68

0,4624

97,6

Σ

243,37

28,99

+3,41;-3,42

2,9789

средн

8,39

Коэффициент вариации: Сυ=    Σ(К-1)2=      2,9789=0,33

N-1                 28

Коэффициент асимметрии: Сs=2Сυ=2*0,33=0,66

Вычисление обеспеченности___________расходов (м3)

реки Тосна

Расчетные велечины

Обеспеченность Р в процентах

1

3

5

10

25

50

75

99

Ф

2,82

2,15

1,82

1,33

0,59

-0,12

-0,72

-1,81

ФСV

0,93

0,7

0,6

0,44

0,19

-0,04

-0,24

-0,59

ФСV+1

1,93

1,7

1,6

1,44

1,19

0,96

0,76

0,41

(ФСV+1)M0=Qp%

16,19

14,26

13,42

12,08

9,98

8,05

6,38

3,44

Qp% : F=q л/сек с 1 га

0,12

0,11

0,1

0,09

0,08

0,06

0,05

0,03

Режим расходов на небольших водотоках

На небольших водотокахскорость потока можно определить с помощью поплавков. Для этого выбирают прямолинейный незаросший участок реки без подпора воды. На выбранном участке разбивают три створа.  

Расстояние между крайними створами принимается приблизительно равным трех-четырехкратной ширине реки. Для измерения скорости в воду, несколько выше верхнего створа, на середине реки бросают 10 поплавков. Поплавки должны проходить расстояние от верхнего до нижнего створа не менее, чем за 25 с.

Для вычисления расходов на створах промеряют поперечные сечения и определяют смоченный периметр. Площадь поперечного сечения (живое сечение) определяют как сумму элементарных геометрических фигур, а смоченный периметр- как  сумму  гипотенуз  элементарных  треугольников

Расчет средних величин живого сечения в м2 и смоченного периметра в м вычисляют по формулам.

wср=wв+2wс+wн

4

w=0,5ab

a- ширина реки; b- глубина реки.

χср=χв+2χсн

                     4

χ=в12

в=   а2+b2

Определив время прохождения попланками расстояние между крайними створами, по двум поплавкам, прошедшим это расстояние наиболее быстро, вычисляют среднюю поверхностную скорость. Для вычисления средней скорости потока необходимо учесть состояние русла через переходный коэффициент:

К=С____

С+14

С- скоростной переход.

С=87/1+γ

√R

γ=1,3 если дно чистое(не зерасшее); R-гидравлический радиус

Похожие материалы

Информация о работе