Другие предметы \ Гидрология

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

Страницы работы

38 страниц (Word-файл)

Скачать файл

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, h_ст,

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/с

W=Q*t=0,021*86400=1814,4 м³

q=0,021/0,15=0,14 м²/с км³

h_ст=0,1*1814,4/15=12,1 мм

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

W=0.13*86400=11232 м³

q=0.13/23=0.0056 м²/с км³

h_ст=0.1*11232/2300=0.49 мм

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

W=Q*t=0,00698*86400=603.1 м³

q=0,00698/1.5=0,0045 м²/с км³

h_ст=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/с		Модульные коэффициенты К	К-1	(К-1)²	Р %
№№ п/п	годы		в убывающем порядке	Модульные коэффициенты К	К-1	(К-1)²	Р %
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: С_υ= Σ(К-1)²= 2,9789=0,33

N-1 28

Коэффициент асимметрии: С_s=2С_υ=2*0,33=0,66

Вычисление обеспеченности___________расходов (м³)

реки Тосна

Расчетные велечины	Обеспеченность Р в процентах
Расчетные велечины	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
ФС_V	0,93	0,7	0,6	0,44	0,19	-0,04	-0,24	-0,59
ФС_V+1	1,93	1,7	1,6	1,44	1,19	0,96	0,76	0,41
(ФС_V+1)M₀=Q_p%	16,19	14,26	13,42	12,08	9,98	8,05	6,38	3,44
Q_p_%: 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.

w_ср=w_в+2w_с+w_н

w=0,5ab

a- ширина реки; b- глубина реки.

χ_ср=χ_в+2χ_с+χ_н

χ=в₁+в₂

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