Практическая работа № 3 краткосрочный прогноз уровней воды методом соответственных уровней на приточном участке с одним притоком

Метод разрабатывается по данным уровней водпостов приточного участка реки. Приточные участки реки это такие, на которых величина промежуточного притока составляет значительную часть расхода воды. В основе метода также лежат закономерности перемещения паводочной воды в русле. Наиболее просто прогноз уровня воды для ниже лежащего створа ( ) по данным наблюдений на нижележащих створах – одного на главной реке ( ) и другого на притоке ( ) – составляется на основе графической зависимости .

Задание:

Разобрать краткосрочный прогноз уровней воды методом соответственных уровней на приточном участке реки с одним притоком.

Дать проверочные прогнозы по методу за период, не вошедший в его разработку.

Оценить эффективность разработанного метода прогноза.

Исходные данные

Ежедневные уровни воды за 2 года (с июля по сентябрь) в трех створах приточного участка, площадь которого составляет не менее 30% от площади главной реки в выбранном нижнем створе участка;

Ежедневные уровни воды за тот же период по тем бесприточным участкам, расположенным вблизи основных створов.

Порядок выполнения работы

1. Самостоятельно выбрать приточный участок с одним крупным притоком, расстояние от верхних створов участка до нижнего створа должно быть не менее 100 км.

2. Выбрать три бесприточных участка, два из них должно быть расположенными вблизи верхнего и нижнего створов главной реки, а третий у верхнего створа притока.

3. По данным об уровнях воды в створах бесприточных участков определить среднюю скорость движения паводков по главной реке и по притоку, для этого:

а) построить совмещенные графики колебания уровней в створах бесприточных участков за 3 месяца первого года и выбрать не менее 10 пар соответственных уровней,

б) вычислить среднюю скорость движения паводка для приточного участка реки.

Таблица 3.1 – Расчет средней скорости движения паводков

Верхний бесприточный участок на главной реке

Верхний бесприточный участок на притоке

Нижний бесприточный участок на главной реке

Верхний створ

Нижний створ

τ, сут

Верхний створ

Нижний створ

τ, сут

Верхний створ

Нижний створ

τ, сут

Dата

Hв, см

Dата

H'н, см

Dата

Hп, см

Dата

H'п, см

Dата

Hн, см

Dата

H'н, см

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Примечание. Верхний бесприточный участок на главной реке… S₁, км; верхний бесприточный участок на притоке… S₂, км; нижний бесприточный участок на главной реке… S₃, км.

Среднюю скорость для бесприточного участков реки равна:

; ; ,

где - верхний участок на главной реке, - верхний участок на притоке, - нижний участок на главной реке, а - среднее время добегания поводка соответственно.

Среднюю скорость движения поводка по главной реке

Средняя скорость паводка по притоку находится по формуле:

4. Определяем среднее время добегания от верхнего створа приточного участка до нижнего створа (таблица 3.2).

Таблица 3.2 – Среднее время добегания

Участок (от…до)	Длина, км	, км/сут	, суток
Верхний – Нижний
Приток - Нижний

5. Выбираем 40 пар соответственных уровней с учетом постоянного времени добегания (таблица 4.3).

Таблица 4.3 – Соответственные уровни воды на приточном участке р._____ верхний створ________, нижний створ______, створ на притоке______.

Нижний створ		Верхний створ		Верхний свор притока
Дата	, см	Дата	, см	Дата	, см
1	2	3	4	5	6

6. Построить прогнозные зависимости графического и графоаналитического вида метода соответственных уровней:

а) графическая зависимость строится по данным таблицы 1.3 графы 2, 4, 6 (рисунок 3.1);

150

Рисунок 3.1 - Графическая зависимость соответственных уровней .

б) для построения графоаналитической зависимости необходимо определить коэффициент водности притока

,

где - площадь притока у выбранного створа; - площадь главной реки в верхнем створе, и вычислить 20 пар соответственных уровней (таблица 3.4).

Графоаналитическая зависимость строится по данным таблицы 1.4 графы 2, 8 (рисунок 3.2).

Таблица 3.4 – Соответственные уровни для построения связи графоаналитическим способом р. __________ створы____________ =…

Нижний створ		Верхний створ		Верхний створ притока		, см	, см
Дата	, см	Дата	, см	Дата	, см
1	2	3	4	5	6	7	8

Рисунок 3.2 - Графоаналитическая зависимость соответственных уровней , где и .

Дать проверочный прогноз ежедневных уровней за 2 месяца второго года по лучшей зависимости графического либо графоаналитического вида (таблица 3.5).

Произвести оценку проверочных прогнозов (см п.6 практической работы № 2).

Таблица 3.5 – Проверочные прогнозы уровня воды по графоаналити­ческому методу

Верхний створ главной реки		Верхний створ притока				Нижний створ главной реки			Оценка прогноза				Качество прогноза
Дата	см	Дата	см	см	см	Дата	см	см	см	см	см2	см2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14