Реферати українською » Геология » Обчислення стоку води і стоку наносів


Реферат Обчислення стоку води і стоку наносів

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Федеральна служба по гідрометеорології і моніторингу довкілля.

>ИРКУТСКИЙГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙТЕХНИКУМ


Практичні роботи згидрометрии

 

 

>Вичисление стоку води та стоку наносів

 

 

 

Виконала:

студентка групиГ-4а

Балакіна М. В.

Перевірив:

>Дробот В.В.

 

 

 

 

 

 


Іркутськ 2007


1.Вичисление стоку води

 

1.1 Побудова кривою витрат води

 

При усталеномунезаросшем руслі та не змінного підпора між витратами та рівнями води існує однозначна залежність, коли він певному значенням рівня відповідає лише одна значення витрати води. І тут, маючи достатньо витрат води, вимірюваних що за різних рівнях, можна встановити залежність між тими елементами і побачити значення витрати кожний день понаблюденним наводомерном посаді рівням. Зв'язок між витратами та рівнями води зазвичай встановлюється графічно як кривоюQ=f(Н).

Щоб виявити характер зв'язок між витратами та рівнями, необхідно старанно перевірити достовірність і проаналізувати вихідні матеріали. До них належать: 1) таблиця «>Измеренние витрати води» (>ИРВ); 2) таблиця «Щоденні рівні води» (>ЕУВ); 3) суміщені профілі поперечних перетинів погидрометрическомуствору; 4) план ділянки посади; 5) поперечний профіль погидроствору рівня високих вод; 6) технічне справа посади; 7) літературні і архівні матеріали, що характеризують режим річки дільницігидрометрического створу.

Аналіз матеріалів спостережень слід розпочинати з таблиціИРВ; цьому треба зробити: 1) арифметичну перевірку величин середньої швидкості і середній глибини; 2) перевірку відповідності рівня води щодня вимірювання витрати рівню тієї самої дні, у таблиціЕУВ; 3) зіставлення записів про стан річки на таблиціИРВ з тими самими даними в таблиціЕУВ.

Оскільки кожному за витрати води маємо рівністьQ=Fпорівн, виявляється зручним виробляти подальший аналіз вимірюваних витрат виробляти графічним шляхом. На аркуші міліметрової папери будують три криві: криву витрат водиQ=f(Н), криву площ поперечних перетинів F=f(Н) і криву середніх швидкостейпорівн=f(Н). При побудові кривих по вертикальної осі відкладаються рівні всім трьох елементів щодо одного масштабі, а, по горизонтальній осі – витрата води, площа поперечного перерізу й середня швидкість. Посередині смуги заподіяних точок (>Q, H), (>F,H), (>порівн, H) проводяться плавні кривіQ=f(Н),Q=f(Н) іпорівн=f(Н).

Властивості кривих: 1) крива витрати мусить бути опуклої до осі ординат; 2) крива площі мусить бути опуклої до осі рівнів; 3) крива швидкості може мати різну форму; 4) у місцях різкого перелому поперечного перерізу – змінюється форма кривою.

Через війну аналізу матеріалів спостережень з'ясовуються особливості режиму річки й вибираються способи обчисленняЕРВ.

 

1.2Увязка кривих

Щоб зробити ув'язку трьох кривих, через кожні 10% амплітуди рівня, але в більш вигнутих відтинках частіше з кривих знімаються значення витрат води, площ, і швидкостей і підставляються в формулуQ=Fпорівн. якщо розходження між твором Fпорівн і витратою, знятим з кривою, трохи більше 1%, то криві проведено правильно. Інакше необхідно виправити ті криві, які відхиляються від середнього становища. Зазвичай потрібно кілька разів вводити виправлення і пов'язувати криві.

М, див

>Q,м3

з кривою

F, м2

>порівн, м/с

>Q=Fпорівн, м3

Розбіжність

>Q%

 


1.3 Побудова таблиці координат

 

Для підрахунку середніх добових витрат води складається таблиця координатКР. Спершу її нульову графу виписуються координати опорних точок, які приймаються значення витрат, зняті з кривоюQ=f(Н) при вищому і нижчому рівнях, і значення витрат через 2,1 чи 0,5 див на графіці (залежно від кривизни окремих ділянок кривою і масштабу рівня). Зазвичай значення витрат знімаються з кривою через інтервали рівня від 5 до 20 див, а при малому масштабі і за пологою кривою ці інтервали можна збільшити до 50 див. потім шляхом лінійної інтерполяції обчислюються проміжні значення витрат кожному за сантиметри рівня. Витрати, обчислені шляхом інтерполяції, нічого не винні відхиляться від кривою понад 1,5% у верхній і середніх частинах і 3% у її частині. При зняття координат опорних точок треба пильнувати, щоб прирощення витрати кожному за наступного інтервалу рівня було попереднього чи залишалося без зміни.ЕРВ визначаються безпосередньо у цій таблиці як значення, відповідальні середньому добовому рівню, який приймається за таблицеюЕУВ.

М, див 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

1.4 Перевірка залежності >Q=>f(М)

Її виконують двома шляхами:

>1.среднее ймовірне відхилення від кривою витрати: проводиться у разі всім обмірюваним видатках,

>Изеренние

>Q2 м3/з по розрахункової таблиці

Q=Q1-Q2

=Q/Q1*100%

2

>Н,см

>Q1 м3

за такою формулою

>=±0,674()2/n,

де відхилення, %; n- число вимірюваних витрат. Отриману залежністьQ=f(Н) вважатимуться надійної, якщо середнє ймовірне відхилення у межах 2-4%.

2. забезпеченість відхилень вимірюваних витрат:

 

межі відхилень, % Кількість випадків забезпеченість
>абс. % >абс. %

 

 

 

 

 

Знайдена залежністьQ=f(Н) можна вважати надійної, якщо число випадків відхилень витрат у межах 0-5 чи 0-10% близько до 90%- іншої забезпеченості.

 

1.5 Правила побудови кривою

 

Крива витрат водиQ=f(Н) будується на міліметрової папері в прямокутної системі координат що з кривимиF=f(Н) іпорівн=f(Н). масштаби для побудови кривих підбираються залежно від амплітуди рівнів, витрат, площ, і швидкостей течій з такою розрахунком, щоб хорда кривою витрат розташувалася приблизно з точки 450, а хорди кривих площі й середніх швидкостей з точки 600 до осі абсцис. Щоб криві не перетиналися, нулі шкал площ, і швидкостей зрушують вправо. Крапки з координатами (>Q, H), (>F,H), (>порівн, H) обводиться гуртками діаметром 1,5-2 мм; проти точок витрат з відривом 3-5 див від нього (за горизонталлю) виписуються дати виміру. Крива витрат води проходить за середині смуги розсіювання точок (>Q, H) спочатку рукою, та був по лекало. За наявності великої кількості вимірюваних витрат криваQ=f(Н) може бути по центрам тяжкості груп точок. Так само способом проводяться криві площі й швидкості.

Коли ділянці гідрометеорологічного створу за певного рівні починають діяти заплава, протоки і рукави, то криві їм будуються окремо, та був обчислюється сумарна криваQ=f(Н). Значення витрат тих кривих виходять підсумовуванням витрат, були з кривих для основного русла, заплави, приток при однієї висоті рівня всім кривих.

При значної амплітудою витрат, стосунки найбільшого витрати до найменшій становить 20 і більше, нижня частина кривою витрат у межах 20-30% амплітуди рівніввичерчивается в збільшеному масштабі (зазвичай, у 5-10 раз крупніша). Таке побудова дозволяє обчислити стік води при низьких рівнях значно точніше.

 

1.6Экстраполяция кривих витрат

 

>Экстраполяция вгору:

1. безпосереднім продовженням обгрунтованою частини кривою вгору до 10% амплітуди коливань рівня;

2. за елементами витрати проводиться за допомогою кривих площі й середньої швидкості. Спочатку добудовується до вищого рівня крива площ. Площі не більшеекстраполируемого ділянки визначаються профілем поперечного перерізу. потім екстраполюємо крива швидкостей відповідно напрямку обгрунтованою частини з урахуванням шорсткості схилів берегів. Після цього до різних рівнів не більшеекстраполируемого ділянки з кривихF=f(Н) іпорівн=f(Н) знімаються значення F іпорівн; необхідних екстраполяції витрати води обчислюються за такою формулоюQ=Fпорівн. Крапки (>Q, H) наносяться на графік і за ними крива витрат плавно триває до вищого рівня;

3. за способомСтивенса застосовується для великих рівнинних річок з правильноїкоритообразной формою русла за середньої глибині не більшеекстраполируемого ділянки щонайменше 3,5-4 м. Заснований у тому, що криву витрат води, можна зобразити лінією, близька до прямий, якщо висловити залежністюQ=f(Fhпорівн), де F- площа водного перерізу; hпорівн – середня глибина. Залежність видуQ=f(Fhпорівн) може бути отримана з формулиQ=FCRI=FRCI;

4. за способомСтивенса-Великанова застосовується, коли поперечний профіль русла при високих рівнях має різкі переломи. ЗалежністьQ=f(Fhпорівн) то, можливо представленій у виглядіQ=f(Bh3/2порівн), що також виражається прямий лінією, але переломи в профілі не змінюють її напрями;

5. за такою формулоюШези застосовується за наявності надійних вимірів і поздовжніх ухилів водної поверхні, і дає хороші результати для великих рівнинних річок з середньої глибиною більш 3,5-4 м. Витрата обчислюється за такою формулоюQ=Fпорівн. площа поперечного перерізу за цих рівнях визначається по поперечному профілюгидрометрического створу, сама ж середня швидкість обчислюється за такою формулоюШези= >CRI, приймаючи гідравлічний радіус рівний середньої глибині, одержимо =>ChпорівнI. Для визначення значень З і I будуються залежностіI=f(H) іC=f(H). КриваI=f(H) проходить за значенням вимірюваних ухилів, а побудови графікаC=f(H) потрібно з обгрунтованою вимірами частини кривоюпорівн=f(Н) для чотирьох-п'яти найвищих рівнів зняти значення середньої швидкості, тоді З обчислимо за такою формулою З=порівн/hпорівнI. Значення I при вибраних рівнях звільняє з кривоюI=f(H), а hпорівн обчислюється як приватне від розподілу площі поперечного перерізу на ширину річки. По вичисленим значенням З будується криваC=f(H).

>Экстраполяция вниз:

1.  безпосереднім продовженням обгрунтованою частини кривою до 5% амплітуди рівня;

2.  за елементами витрати;

3.  по позначці нульового витрати води, коли аналітична залежністьQ(H) представлена формулоюВ.Г.Глушкова,Q=a(H-H0)>m  дійсною до нульового витрати М0.

 

1.7Вичисление стоку при льодових утвореннях

1. >Интерполяция. Такий спосіб застосовується зі значним кількості вимірюваних витрат, рівномірно які висвітлюють весь зимовий період. З використанням цього прийому на комплексному графіці по обмірюваним видатках будуєтьсягидрограф, від якого знімаються витрати кожний день. Під час проведеннягидрографа треба враховувати хід гідрометеорологічних елементів, заподіяних на комплексному графіці.

2.  По-зимовому перехідному коефіцієнта (Дозим). Слід виробляти за відсутностізаторно-зажорних явищ. Дозим=>Qзим/>Qсв,Qзим- обмірюваний зимовий витрата за 23-24-відсоткового рівня Мзим;Qсв –витрата, отриманий за таблицею координат для кривоюQсв=>f(Н) за 23-24-відсоткового рівня Мзим.Qзим=Qсв* Дозим. Дозим коштує від 0,15 до 1,00; при Дозим=1,0 зимовий витрата лягає на його криву витрат вільного русла, що можна або за відсутності льодових утворень, або за незначному їх вплив режим витрат і рівнів.

3.  По Дозим з урахуванням ступеня сорому живого перерізу потоку крижаними утвореннями. При недостатньому числі вимірів витрат у період льодоставу графік Дозим=>f(Т) можна уточнити шляхом застосування залежності між коефіцієнтом Дозим і коефіцієнтом,=F>полн-Fпл/F>полн, F>полн- площа поперечного перерізу; Fпл- площа зануреного льоду. Маючи Дозим=>f() і є дані про товщині льоду, можна визначити значення нічого для будь-якого дні й тоді проміжні значення Дозим можуть визначити у зазначеній кривою.

4.  >Срезка рівнів за підпірний період. На графіці коливання рівнів аналізованого посади пунктирною лінією з'єднується початок і поклала крайподпорного періоду. По зрізаним в такий спосіб рівнямЕРВ обчислюються чи з Дозим, чи з зимової кривою витрат.

 

1.8Вичисление стоку призарастании русла

 

1.  По перехідному коефіцієнтазарастания. До>зар= >Q>зар/Qсв,Q>зар- витрата, обмірюваний за 23-24-відсоткового рівня М>зар;Qсв- витрата, знятий з кривою вільного русла тим більше ж рівні. Значення До>зар змінюються зазвичай від 0,15 до 1,00. для обчисленняЕРВ понаблюденним рівням у періодзарастания за таблицею координат кривоюQсв=>f(Н) беруться значенняQсв, і з графіка До>зар=>f(Т) знімаються відповідні значення До>зар.Q>зар=Qсв * До>зар.

2.  По тимчасовим кривимзарастания. А) однозначні тимчасові криві, плавні, опуклі до осі рівнів. Б) перехідні тимчасові криві, які виражають нестійку зв'язок між витратою і їх рівнем.

3.  По інтерполяції. За наявності значної кількості вимірюваних витрат, які висвітлюють все дощові повені і періоди низького стояння рівнів, стік обчислюється шляхом графічної інтерполяції міжизмеренними видатками.

 

1.9Вичисление стоку при перемінному підпорі

 

1.  По інтерполяції. Застосовують при швидко змінюваному підпорі. Щоденні витрати води обчислюються шляхом прямолінійною чи криволінійної (графічної) інтерполяції міжизмеренними видатками води.

2.  По тимчасовим кривим. Такий спосіб застосовують при повільно змінюваному підпорі. Тимчасові криві за умов змінного підпора висловлюють нестійку зв'язок між витратою та вищим рівнем. Криві будуються дат.

3.  >Срезка підпірних рівнів. Якщо підпор проявляється у вигляді короткочасного різкого збільшення рівня без значного зміни водності річки, то здійснюється простасрезка підпірних рівнів. І томувичерчивается графік коливань рівня води, початок і поклала крайподпорного періоду на графіці з'єднуються плавній кривій чи прямий лінією.ЕРВ обчислюються за дзвоновидною кривою стійкою зв'язкуQсв=f(H) з допомогою зрізаних чи відновлених рівнів.

4.  Побудова кривою модулів витрат. Цей спосіб застосовується за наявності надійних вимірів ухилів водної поверхні. Модуль витрати обчислюється за такою формулоюК=Q/I. Найчастіше при одному й тому ж висоті рівня значення модуля витрати постійний при змінах ухилу. Тому, якщо замість точок (>Q,H) завдати на графік значення модуля витрати, (>К,Н) розташуються вузької смугою і проводимо кривуК=f(Н), звану кривою модулів витрат. До кожного виміряного витрати обчислюються значення модуля витрати якими будується криваК=f(Н). Потім занаблюденним рівням з кривою знімаються значення модуля витрати кожному за дні йЕРВ обчислюються за такою формулоюQ=KI.

5.  Побудова сімейства кривих. Застосовується при безупинно діючих і різко змінюються підпорах, викликають значний розкид точок (>Q,H). Для побудови сімейства кривих значення всіх вимірюваних витрат наносяться на графік і майже кожної точки виписується величина ухилу чи падіння рівня. Потім у полі точок через рівні інтервали ухилів проводяться плавні криві витрат опукла до осі рівня.ЕРВ визначаються безпосередньо щодо сімейства кривих. І тому обчислюється значення ухилу і із відповідною даному уклону кривою понаблюденному рівню знімається величина витрати води.

1.10Вичисление стоку при нестійкому руслі

 

1. По тимчасовим кривим. .А)однозначние тимчасові криві, плавні, опуклі до осі рівнів.Б)переходние тимчасові криві, які виражають нестійку зв'язок між витратою і низькому рівні.

2. СпосібСтаута . При безупинної та періодичною деформації, коли часті повені ускладнюють проведення тимчасових кривих. Значення вимірюваних витрат води наносяться на графік і посередині поля точок проводиться плавна крива витрат, звана стандартної кривою. До кожного виміряного витрати обчислюється поправкаСтаута, за такою

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація