- •Конспект лекций
- •1. Предмет гидрологии
- •2. Свойство и происхождение воды
- •3. Распределение и круговорот воды на Земле
- •4. Водный баланс
- •5. Водные ресурсы и водообеспеченность
- •1. Гидрографическая сеть суши
- •2. Основные элементы речных систем
- •3. Тип питания рек. Фазы водного режима
- •1. Гидрограф стока
- •2. Характеристики и факторы стока
- •3. Режим уровней воды в водотоках.
- •4. Связь расходов и уровней воды
- •5. Ледовый режим рек
- •6. Мониторинг состояния водных объектов
- •2. Основные способы определения расчетных
- •3. Максимальные расчетные расходы воды
- •6. Внутригодовое распределение стока воды
- •7. Минимальный сток
- •8. Расчетные гидрографы стока воды
- •2. Движение паводочной волны
- •3. Распределение скоростей воды по живому сечению реки
- •4. Циркуляция воды в руслах рек
- •Тема 7 Регулирование стока воды
- •1. Основные положения
- •2. Водохозяйственные балансы
- •3. Основы расчета водохранилищ
- •5. Противопаводковые водохранилища
- •1. Структура речного русла
- •2. Твердый сток
- •3. Русловые процессы и их типизация
- •2. Побочневый:
- •3. Ограниченное меандрирование.
- •Вариант перекрытия мостом всего пояса меандрирования (1-1);
- •Частичное перекрытие этой зоны с укреплением подмываемых берегов (2-2)
- •4. Свободное меандрирование (с прорывам).
- •5. Незавершенное меандрирование.
- •6. Осередковый (русловая многорукавность).
- •7. Пойменная многорукавность.
- •Тема 9 Мостовая гидрология. Задачи гидрологических и гидравлических расчетов водопропускных труб и мостов.
- •Гидрологические основы определения параметров
- •3. Морфометрические работы
- •4. Перенос расчетных расходов и уровней
- •Тема 10
- •1. Определение размеров отверстия
- •2. Расчеты размыва подмостового русла
- •3. Основные регуляционные сооружения (рс) мп
- •5. Принципы технико-экономического обоснования
- •Тема 11
- •Тема 12
- •2. Плотины
- •3. Грунтовые плотины (гп).
- •4. Бетонные и ж/бетонные плотины
- •5. Водопропускные сооружения (впс)
- •6. Берегозащитные и регуляционные гтс
- •Тема 13
- •1. Озера.
- •2. Болота
- •Тема 14 Основные требования к инженерно-гидрометеорологическим изысканиям
- •1. Системы водоснабжения
- •2. Системы водоотведения
- •3. Мостовой переход
3. Морфометрические работы
При отсутствии или недостаточности данных по стоку и уровнями воды в створе проектируемого МП проводят морфометрические работы. Их цель – установить значения РГХ на основании данных измерений поперечных профилей долины и продольных уклонов водотока.
Так как полевые изыскания проводят, как правило, в течение одного сезона, который чаще всего не совпадает с периодом прохождения половодья или паводка, то морфометрический способ гидрологических изысканий признан в России в настоящее время основным. При этом, в зависимости от степени гидрологической изученности задачи морфометрических работ будут разными.
1. В случаях хорошей гидрологической изученности участка реки в районе МП, т.е. когда на реке имеется вродомерный пост с многолетними ирениями уровня и стока воды, основной задачей морфометрических работ является перенос в створ МП расчетных значений уровня Нр% и стока Qр% воды, которые определены по этому стационарному водпосту. Кроме того, необходимо величину Qр% распределить между руслом, участками пойм и протоков в створе МП.
2. Типичный случай – имеются только многолетние данные по уровню воды, а сток не измерялся. Определим Нр%, а задачей морфоработ будет перенос Нр% в створ МП, а также определение Qр% морфометрическим способом и его распределение по ширине водотока при отметках Нр%.
3. Третий случай – гидрометрических данных по стоку и уровням воды нет или их недостаточно для надежного определения РГХ. Задачи морфоработ: определить Нр% и Qр% морфометрическим способом, а также меток ГВВ на местности и по опросам старожилов.
Для второго и третьего случаев морфометрические работы целесообразно выполнять в паводочный период для более надежного определения уклона, скорости и коэффициента шероховатости на основе измерений расходов при разных уровнях воды.
Морфометрические работы, по результатам которых можно моделировать пропуск расчетных паводков в своре МП, служат контролем определения расчетных расходов по эмпирическим формулам СНИПа, которые применяют для слабоизученных в гидрологическом отношении районам.
К основным видам морфометрических работ относят:
1. Определение ГВВ в створе МП на основе опроса старожилов и следам паводков редкой повторяемости (тростник, кустарник, нефть, наилок, смачивание зданий, повреждения, смыв «загара» и др.).
2. Съемку продольного профиля реки и определение уклона водной поверхности (по уклонным постам).
3. Инструментальную и ситуационную съемку поперечных морфостворов (1…3) для определения коэффициента шероховатости различных участков между морфостворами по ширине водотока.
4. Определение расходов, протекающих в русле, участках поймы и протоках при различных горизонтах высоких вод, (т.е. по участкам морфоствора).
Расход воды определяют по формулам равномерного установившегося движения:
Q = ω * V = ω * С * √ R * I
C = R у /п.
Если заменить R = h, то Q = ω * h у+0,5 * √ I.
Иногда учитывают коэффициент формы живого сечения, который изменяется в зависимости от соотношения максимальной и средней глубин от 1 до 1,3.
Коэффициент шероховатости (п) изменяется от 0,02 до 0,1 для русел и от 0,04 до 0,2 для пойм. Его определяют по таблицам, например, Срибного, а более точно – обратным расчетом по измеренному расходу воды.
Уклон водной поверхности (I) определяют по результатам съемки продольного профиля, меткам ГВВ, по уклонам, измеренным по временным водпостам. При отсутствии данных по уклонам в паводки, его вычисляют по эмпирическим формулам, например, по формуле Б.Ф. Снищенко (курс. Проект), где он определяется в зависимости от величин меженного уклона воды и соотношения ширин дна (ложа) долины и русла.
По результатам расчетов строят графики зависимости площадей живого сечения, уклонов, скоростей и расходов воды от отметок уровня воды. Таким образом, в зависимости от гидрологической изученности по этим графикам мы можем определить:
1. Если есть данные по Qр % и Qн% по графикам находим соответствующие им величины Нр% и Нн%, а также гидравлические характеристики для русла поймы и протоков.
2. Если есть данные по стоку и уровням воды, то мы по этим графикам определяем частные расходы и гидравлические характеристики для русла, поймы и протокам.