Задача № 2.2

Задание.

Определить расход воды в реке по скоростям, измеренным гидрометрической вертушкой.

Исходные данные.

Исходные данные представлены в таблице 2.2.1.

Таблице 2.2.1

Скорость потока на вертикалях

№ вертикали	Расстояние от уреза правого берега, м	Рабочая глубина h, м	Глубина опускания вертушки, в долях рабочей глубины	Скорость в точке U, м/с
I II III IV V	5,0 11,0 15,0 21,0 25,0 30,62	2,10 2,29 2,19 2,23 2,14 0	пов. 0,2 0,6 0,8 дно пов. 0,2 0,6 0,8 дно пов. 0,2 0,6 0,8 дно пов. 0,2 0,6 0,8 дно пов. 0,2 0,6 0,8 дно	0,20 0,20 0,12 0,11 0,08 0,24 0,22 0,21 0,17 0,12 0,25 0,25 0,24 0,20 0,14 0,16 0,16 0,15 0,09 0,08 0,16 0,14 0,12 0,09 0,08

Варианты исходных данных: рабочая глубина (h+ 0,1п) м; скорость в точке (U+0,01n) м/с, где п – последняя цифра шифра.

Методические указания к решению задачи № 2.2

В таблице 2.2.1. представлены скорости течения, измеренные гидрометрической вертушкой. Гидрометрической вертушкой измеряют истинные скорости течения воды и в строго фиксированных точках потока на заранее назначенных вертикалях. Вертикали, на которых измеряется скорости течения, называются скоростными.

Рабочей глубиной на вертикали называется глубина от поверхности воды до дна.

Скорости течения на вертикалях измеряются в пяти точках: у поверхности; на 0,2; 0,6; 0,8 глубины (считают от поверхности) и у дна. Если из-за малости глубины (расстояние между точками должно быть не менее 1,5 диаметра лопастного винта вертушки) не представляется возможным вести измерения во всех точках, то число их сокращается в следующем порядке: остаются точки 0,2; 0,6 и 0,8 глубины; остаются точки 0,2 и 0,8; наконец остается точка 0,6 глубины.

Средняя скорость на скоростной вертикали определяется в зависимости от числа точек измерения по формулам

(2.1)

(2.2)

(2.3)

(2.4)

Порядок решения задачи.

В соответствие с установленным вариантом задания вычисляют средние скорости течения на вертикалях.

После вычисления средних скоростей на вертикалях, определяется удельный расход воды на каждой вертикали по формуле

(2.5)

где h – рабочая глубина на вертикали.

После подсчета удельных расходов на вертикалях производится вычисление расхода воды в реке по формуле

(2.6)

где - удельные расходы воды на вертикалях; - расстояние между скоростными вертикалями; k – коэффициент для скоростей на приборных вертикалях, принимаемый равным: 0,7 - при пологом береге c h=0 на урезе; 0,8 - при обрывистом береге реки (для условий данной задачи принять k=0,7).