3.2 Индивидуальные задачи
Индивидуальные задачи составлены по данным следующих полевых гидрометрических работ:
– разбивка базиса и трёх гидростворов;
– замер глубин по створам;
– определение скорости течения реки при помощи поплавков.
Схема проведения гидрометрических работ представлена на рисунке. По результатам замеров студентам предлагается закончить выполнение камеральных работ и решить поставленные задачи. Расчётным принимается средний створ (II створ). Траектории движения поплавков, показанные на схеме, и засечённое время прохождения поплавка между створами дают возможность вычислить среднюю скорость поплавка при прохождении от первого до третьего створа.
При решении задач используйте основную литературу [1].
Рис. Схема участка гидрометрических работ
с траекториями движения поплавков
Перед
студентами не ставится задача определения
средней скорости поплавка
.
Будем считать её предварительно
вычисленной по формуле
,
(1)
где
и
–
путь, пройденный поплавком между
створами;
и
–
время
прохождения поплавка между створами.
Также будем считать предварительно вычисленными расстояния от базиса до промерных вертикалей и поплавков x по формуле
,
(2)
где l – расстояние от буссоли до створа или поплавка; α – угол между базисом и направлением на промерную вертикаль или поплавок.
Таким образом, в таблицу 2 для выполнения задания внесены следующие данные:
– расстояние от базиса до промерной вертикали;
– глубина на промерной вертикали;
– расстояние от базиса до поплавка;
– средняя скорость поплавка.
Задачи
1. По данным таблицы 2 построить эпюру скоростей и определить среднюю скорость движения воды в расчётном створе.
2. По данным таблицы 2 построить поперечный профиль расчётного створа и определить в нём расход любым методом.
3. Используя результаты решения предыдущих двух задач, определить коэффициент шероховатости русла с уклоном i = 0,00009. По числовому значению коэффициента описать поверхность русла.
Таблица 2
Задание к задачам по вариантам
Номер варианта |
Расстояние от базиса до промерной вертикали, м |
Глубина на промерной вертикали, м |
Расстояние от базиса до поплавка, м |
Средняя скорость поплавка, м/с |
Номер варианта |
Расстояние от базиса до промерной вертикали, м |
Глубина на промерной вертикали, м |
Расстояние от базиса до поплавка, м |
Средняя скорость поплавка, м/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
10 40 60 100 130 150 200 250 280 300 |
УВ 1,2 2,7 3,0 3,7 4,1 3,2 1,5 0,8 УВ |
20 60 80 110 180 200 210 260 270 280 |
0,35 0,45 0,52 0,70 0,80 0,83 0,78 0,67 0,47 0,31 |
2 |
7 26 42 58 100 140 182 220 240 260 |
УВ 0,7 1,2 1,5 2,7 3,0 2,5 1,8 1,0 УВ |
20 40 60 100 120 160 190 210 230 250 |
0,26 0,32 0,37 0,56 0,54 0,51 0,42 0,34 0,22 0,21 |
3 |
12 22 46 58 70 96 124 143 168 181 |
УВ 0,8 1,6 1,9 2,4 3,1 2,6 1,7 1,1 УВ |
20 30 50 70 90 110 130 150 160 170 |
0,3 0,34 0,46 0,52 0,58 0,61 0,57 0,46 0,35 0,28 |
4 |
10 30 50 70 90 160 190 220 240 270 |
УВ 1,1 1,6 2,4 2,8 3,4 2,7 2,3 1,5 УВ |
30 50 70 90 120 150 190 210 240 260 |
0,39 0,42 0,56 0,61 0,78 0,74 0,64 0,51 0,47 0,36 |
Продолжение табл. 2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
5 |
18 30 60 82 110 140 186 230 260 290 |
УВ 1,0 1,3 1,9 2,4 3,6 3,1 2,8 1,5 УВ |
30 48 68 90 120 150 190 230 250 270 |
0,28 0,41 0,43 0,56 0,70 0,75 0,68 0,5 0,41 0,3 |
6 |
7 23 42 58 100 140 182 220 240 260 |
УВ 1,2 2,7 3,0 3,7 4,1 3,2 1,5 0,8 УВ |
20 40 60 100 120 160 190 210 230 250 |
0,35 0,45 0,52 0,70 0,80 0,83 0,78 0,67 0,47 0,31 |
7 |
12 40 60 100 120 160 190 200 250 280 |
УВ 0,9 1,8 2,6 3,1 3,8 4,2 2,5 0,8 УВ |
20 30 50 70 90 110 150 200 210 260 |
0,26 0,32 0,37 0,43 0,56 0,54 0,51 0,47 0,47 0,31 |
8 |
26 54 62 86 128 154 180 220 240 260 |
УВ 1,0 1,8 2,4 3,6 4,0 3,8 2,8 1,0 УВ |
40 60 90 110 130 150 170 190 210 230 |
0,3 0,41 0,52 0,68 0,51 0,77 0,86 0,82 0,42 0,34 |
9 |
12 22 40 58 80 96 124 163 198 261 |
УВ 0,8 1,6 1,9 2,4 3,1 2,69 1,7 1,1 УВ |
20 30 50 70 90 110 130 150 180 240 |
0,31 0,34 0,46 0,50 0,58 0,68 0,57 0,46 0,35 0,28 |
0 |
16 30 50 75 90 150 190 210 240 270 |
УВ 1,1 1,6 2,4 3,8 4,4 2,7 2,3 1,5 УВ |
30 50 70 90 120 150 190 210 240 260 |
0,38 0,41 0,43 0,56 0,70 0,75 0,68 0,50 0,41 0,30 |
Построение поперечного профиля расчётного створа и эпюры скоростей выполнять строго в масштабе на миллиметровой бумаге с правильным и чётким заполнением сетки. Использование при построении стандартных компьютерных программ (например, AutoCAD, Компас) требует высокой квалификации и не исключает тех же требований к чертежу: масштаб, заполнение сетки в соответствии с точками на поперечнике и эпюре скоростей. Пример выполнения построений приведён в приложении 2.
При описании поверхности русла необходимо воспользоваться справочными данными.