Контрольная работа: Общая гидрология

По полученным значениям измеренных скоростей на рисунке построим эпюру распределения скоростей по глубине.

Средние скорости по глубине определяется по формуле:

Vср. = Fэп. / n  [м / с].

1). F1 = 0.65 + 0.52 / 2 · 1.2 = 0.643

F2 = 0.52 + 0.33 / 2 · 1.3 = 1.02

F3 = 0.33 + 0.26 / 2 · 1.2 = 0.354

F4 = 0.26 + 0.13 / 2 · 1.2 = 0.234

Vср. = F1 + F2 + F3­ + F4  / 6 = 0.375 м/с.

2). F1 = 1.04 + 0.91 / 2 ·1.5 = 1.462

F2 = 0,91 + 0,65 / 2 ·2,5 = 2,574

F3 = 0,65 + 0,38 / 2 · 1,7 =0,927

F4 = 0,38 + 0,2 / 2 ·1,5 = 0,435

Vср. = F1 + F2 + F3­ + F4  / 8 = 0,675 м/с.

3). F1 = 1,95 + 1,69 / 2 · 2 = 3,64

F2 = 1,69 + 1,3 / 2 · 4 = 5,830

F3 = 1,3 + 0,78 / 2 ·2 = 2,08

F4 = 0,78 + 0,26 / 2 · 2 = 1,04

Vср. = F1 + F2 + F3­ + F4  / 10 = 1,259 м/с.

4). F1 = 2,34 + 1,69 / 2 · 3,1 = 6,246

F2 = 1,69 + 1,43 / 2 · 6,1 = 9,516

F3 = 1,43 + 0,91 / 2 · 3,1 = 3,627

F4 = 0,91 + 0,26 / 2 · 3,2 = 1,872

Vср. = F1 + F2 + F3­ + F4  / 15,5 = 1,377 м/с.

5). F1 = 1,56 + 1,3 / 2 · 2 = 2,86

F2 = 1,3 + 1,04 / 2 · 4 = 4,68

F3 = 1,04 + 0,65 / 2 · 2 = 1,69

F4 = 0,65 + 0,4 / 2 · 2 = 1,05

Vср. =  F1 + F2 + F3­ + F4  / 10 = 1,028 м/с.

6). F1 = 1,4 + 0,91 / 2 · 1,2 = 1,386

F2 = 0,91 + 0,65 / 2 · 2,9 = 2,262

F3 = 0,65 + 0,52 / 2 · 0,9 = 0,526

F4 = 0,52 + 0,26 / 2 · 1 = 0,39

Vср. =  F1 + F2 + F3­ + F4  / 6 = 0,760 м/с.

7).  F1 = 0,65 + 0,39 / 2 · 0,8 = 0,416

F2 = 0,39 + 0,32 / 2 · 2,2 = 0,781

F3 = 0,32 + 0,19 / 2 · 0,5 = 0,127

F4 = 0,19 + 0,13 / 2 · 0,5 = 0,08

Vср. =  F1 + F2 + F3­ + F4  / 4 = 0,351 м/с.

3.2. Измерение расхода реки.

Измерение расходов реки базируется на измерении скорости, а также как скорость измеряются поплавками или вертушки то и расходы реки измеряются так же.

Измерения расходов реки с помощью поплавков.

1.  на участке реки намечается промерный створ I – I.

Которым необходимо измерять расход реки.

2.  в обе стороны от промерного створа на одинаковом расстоянии 1 / 2 назначаем 1,1 и закрепляем их вешками.

3.  с помощью поплавков измеряют поверхностную скорость в створе I – I.

4.  в примерном створе I – I производится измерение глубин.

5.  промерный створ I – I делится на ряд одинаковых участков.

6.  путем интерполяции по измеренным поверхностным скоростям находят поверхностные скорости на границах участка и откладываем в выбранном масштабе скоростей в виде отрезков.

7.  для каждого участка 1-2; 2-3; 3-4; находят среднюю поверхностную скорость определяем по формуле:

q = ω · v.

8.  имея в виду что расход всегда равен произведению площади ω(живое течение) на среднюю скорость v, определяют расход на каждом участке 1-2; 2-3; 3-4; т.д.

9.  полный расход реки  I – I равен сумме расходов и вычисляется по формуле:

Q = ∑ qi.

Так как расход через каждый участок и полный расход реки определяется поверхность скорости измерений поплавками который всегда за исключением зимы, больше средней скорости на участке то полученные значения расхода реки получается завышенным, таким образом чтобы получить значение нужно к полученному расходу ввести понижающий коэффициент который зависит от конфигурации поперечного сечения реки и для повных рек составляет в среднем 0,7 – 0,8 тогда расход реки определяется по формуле:

Qрек. = qk.

Измерение расходов реки с помощью вертушек.

1.  основой для определения расходов реки являются вычерченное поперечное сечение реки по промерным работам с намеченными вертикалями, в которых не менее чем в 5 точках были проведены измерения скоростей вертушками, были построены эпюры распределения скоростей по глубине вычисленные средние скорости по глубине. 

2.  в выбранном масштабе скоростей откладывать против каждой промерной вертикали от свободной поверхности полученные значения средних по глубине скоростей.

3.  концы отраженных отрезков соединяют параллельными линиями получают линию средних скоростей теперь если для уточнения расчета необходимо добавить несколько промерных вертикалей то для них среднюю скорость по глубине можно определить по линии промерных вертикалей.

4.  для каждой промерной вертикали вычисляется удельный расход тоисть расход, приходящийся на 1 м. Ширины русла реки, определяется по формуле:

qi = ωi vi = hi · 1м · ui = hi vi.

5.  выбрав масштаб удельных расходов, откладываем их для каждой промерной вертикали в виде отрезков от поверхности воды и соединяют концы отрезков прямыми получают линию удельных расходов.

6.  расход реки в данном примерном створе равен площади заключенный между линией удельных расходов и поверхности воды.