2. 0Бработка данных натурных исследований, используемых для анализа

гидравлики потока

Так как надежность результатов, получаемых с помощью уравнений речной гидравлики, в сильной степени зависит от точности определения сил трения, то особое внимание уделяется изучению гидравлического сопротивления.

Ввиду незавершенности исследований по сопротивлению гряд и сопротивлению формы в речной гидравлике применяется суммарная оценка сил трения. Для этого на каждом участке русла вводится один, охватывающий все виды сопротивления коэффициент п для речных русел.

Рассматриваемый участок разбиваем на несколько расчетных участков, назначаем 5 сечений перпендикулярно направлению течения.

Схема разбивки на расчетные участки приведена на рис. 2. Вычерчиваются поперечные профили расчетных сечений (рис.4) на миллиметровой бумаге и определяют площадь со, ширину В и среднюю глубину Н= ώ /В при рабочем уровне. Срезка на день проведения однодневной связки и измерения расхода воды - ______м.

По измеренному расходу подсчитываются средние скорости течения

v = ώ/Q

Находят величину падения свободной поверхности на расчетных участках

Δz = z_i-z_i+1

Отметки свободной поверхности в расчетных сечениях определяются путем линейной интерполяции по формуле: Z_i = Z_i - (Z_i – Z_i+1)(l/ Δ1)

Подсчитываются средние по участкам значения ширин русла и глубин:

Вcр = (B_i-B_i+1)/2; H_ср=(H_i-H_i+1)/2

Значения коэффициента шероховатости на расчетных участках определяют по формуле:

N=(Bср*Hср^5/2/Q)/1/2(Δz/L)

Расчеты сводятся в таблицу №1. Результаты расчетов представляют в виде графиков z=f(l), v=f(l), n=f(l) (рис. 5).

3. Обработка данных натурных измерений, используемых для анализа движения влекомых наносов.

Влекомые наносы двигаются в придонном слое потока, совершая короткие подвижки или скачки.

Русловые наносы по ширине реки распределяются неравномерно. Обычно их основная масса движется в сравнительно узкой полосе, ось которой можно найти, если отложить на плане участка значения элементарных расходов на вертикалях соответствующих гидростворов и далее соединить плавной кривой те точки, на которые приходятся наибольшие значения элементарных расходов. Выделенная полоса определяет зону русла, где возможны наиболее сильные деформации, и позволяет в некоторых случаях выявить источники поступления наносов в поток.

Определение расхода влекомых наносов производится с помощью донных батометров или по параметрам движения гряд.

3.1. Вычисление расхода влекомых наносов, измеренного донным батометром

Полный расход влекомых наносов Qs вычисляется аналитическим способом. Для этого по данным измерений подсчитываются значения элементарных расходов qs на всех вертикалях гидростворов. Элементарный расход влекомых наносов:

q_s =т/ (Δt* а)* 100

m - масса наносов в пробе (г);

Δt - время выдержки батометра на дне (300 с);

а- ширина входного отверстия батометра

;

Полный расход влекомых наносов:

Qs=0,001 *[q_s/2* Δ bo + (q_si+ q_si)/2* Δ b₁ + …+(q_sn-1+q_sn)/2* Δb_n-1

Δ bo, Δ b_n - расстояние между урезом и ближайшей к нему вертикалью;

Δ b1, Δ b2,...,Ab_n.i - расстояния между вертикалями.

Все расчеты выполняются в таблице (табл.2)

По данным вычислений на выкопировке плана русловой съемки строятся эпюры распределения элементарных расходов влекомых наносов по ширине реки, проводится ось полосы наиболее интенсивного движения наносов и штриховкой выделяется полоса. (рис.6).

3.2. Вычисление расхода влекомых наносов по параметрам движения донных гряд

Определение расхода влекомых наносов по параметрам движения донных гряд оказывается во многих случаях более удобным, чем применение донных батометров.

Заполняют два последовательных промера глубин русла эхолотом через интервал времени Δ t (I - 09.08; П - 19.08). Затем путем обработки эхограмм определяют размеры гряд - площадь продольного сечения Q , высоту h_r длину 1 г» скорость С_г.

Данные вычисления расходов влекомых наносов ( расход наносов измерен при срезке ____см)

Таблица 2.

№ гидроствора	№ вертикали	M,г	Δt,c	Qs,г/м*с	(Qs)ср, г/м*с	Δb,м	Частичный расход Δ Qs, г/с
1	1
	2
	3
	4
	5
2	1
	2
	3
	4
	5
3	1
	2
	3
	4
	5
4	1
	2
	3
	4
	5
5	1
	2
	3
	4
	5

Вычисление расхода влекомых наносов по параметрам движения донных гряд (расход выполнен при срезке _____ см)

Таблица 6

№ контрольного створа	№ продольника	Qs, кг/м*с	Qsср кг/м*с	Δb, м	Частичный расход ΔQs, кг/с
3