2020-01-14
242
Цель - найти основные гидрометрические характеристики реки.
Задача: вычислить расход воды.
Исходные данные: выписка из книжки для записи измерения расхода воды на реке.
Требуется: найти ширину реки (В, м); найти среднюю скорость реки (
, м/с); найти максимальную глубину (hmax, м); найти среднюю глубину (
, м); найти расход воды (Q, м3/сек); найти смоченный периметр (ψ, м); найти гидравлический радиус (R, м); найти максимальную скорость реки (V max, м/сек); найти площадь живого сечения (ω, м2).
Порядок выполнения работы.
Таблица. Вычисление расхода воды аналитическим способом
| № вертикалей
| Расстояние от постоянного начала, м | Глубина, м | Расстояние между промерными вертикалями | Площадь живого сечения, м2 | Средняя скорость, м/c | Расход воды между скоростными вертикалями | ||||||
| Промерных | Скоростных | Средняя | между промерными вертикалями | между промерными вертикалями | между скоростными вертикалями | на вертикали | между скоростными вертикалями | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11
| ||
| Урез пб |
| 2 | 0 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 0,39 | 2 | 0,78 |
|
|
|
| ||
| 1 |
| 4 | 0,78 |
|
|
| 3,44 |
| 0,39 | 1,35 | ||
|
|
|
|
| 1,33 | 2 | 2,66 |
|
|
|
| ||
| 2 | I | 6 | 1,88 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 2,09 | 2 | 4,18 |
| 0,56 |
|
| ||
| 3 |
| 8 | 2,3 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 2,37 | 2 | 4,74 | 14,01 |
| 0,65 | 9,04 | ||
| 4 |
| 10 | 2,44 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 2,55 | 2 | 5,09 |
|
|
|
| ||
| 5 | II | 12 | 2,65 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 2,44 | 2 | 4,87 |
| 0,73 |
|
| ||
| 6 |
| 14 | 2,22 |
|
|
| 9,16 |
| 0,70 | 6,41 | ||
|
|
|
|
| 2,15 | 2 | 4,29 |
|
|
|
| ||
| 7 | III | 16 | 2,07 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 1,99 | 2 | 3,97 |
| 0,67 |
|
| ||
| 8 |
| 18 | 1,9 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 1,78 | 2 | 3,55 | 11,40 |
| 0,47 | 5,35 | ||
| 9 |
| 20 | 1,65 |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| 0,83 | 4,7 | 3,88 |
|
|
|
| ||
| Урез лб |
| 24,7 | 0 |
|
|
|
| 0,0 |
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| 38,01 | 38,01 |
|
| 22,14 | ||
Столбцы 1, 2, 3, 4, 9 - известны.
Столбец 5 - глубина между промерными вертикалями - среднее значение между средними глубинами на урезе правого берега и первой промерной вертикалью и так далее.
Столбец 7 - площадь между промерными вертикалями - произведение столбца 5 - глубина между промерными вертикалями, и столбца 6 - расстояние между промерными вертикалями.
Столбец 8 - площадь между скоростными вертикалями - сумма площадей между соответствующими промерными вертикалями. Общая площадь водного сечения получена как сумма частичных площадей между промерными или скоростными вертикалями.
Столбец 10 - скорость между скоростными вертикалями - между урезами воды и первой или последней промерной вертикалью это произведение средней скорости на вертикали и коэффициента 0,7; между остальными скоростными вертикалями - их среднее значение.
|
|
|
Столбец 11 - расход воды между скоростными вертикалями -произведение значений столбца 8 - площадь сечения между скоростными вертикалями, и столбца 10 - средняя скорость между скоростными вертикалями. Общий расход определяется как сумма всех расходов между скоростными вертикалями. Ширина реки - расстояние между геодезическим прибором и урезом левого берега вычесть расстояние между геодезическим прибором и урезом правого берега:
В = 24,7 м - 2 м = 22,7 м
Средняя скорость реки определяется по формуле:
Среднюю глубину реки находим с помощью выражения:
Смоченный периметр - ломаная линия по дну реки. Смоченный периметр всегда больше ширины реки (Ψ>В).
В нашем случае: ψ1=2,15 м, ψ2=2,28 м, ψ3=2,04 м, ψ4=2,00 м, ψ5=2,01 м, ψ6=2,05 м, ψ7=2,01 м, ψ8=2,01 м, ψ9=2,02 м, ψ10=4,98 м 
Гидравлический радиус определяем по формуле:
Выводы: из работы видно, что:
расход воды на реке (Q) равен 22,14 м3/сек;
площадь водного сечения (ω) - 38,01 м2;
ширина реки (В) - 22,7 м.;
средняя глубина () - 1,67 м.;
максимальная глубина (hmax) - 2,65 м.;
средняя скорость течения (
) - 0,58 м/сек;
максимальная скорость (V max) - 0,73 м/сек;
смоченный периметр (ψ) - 23,55 м.;
гидравлический радиус (R) - 1,61 м.
