1.2. Примеры решений
Пример 1. Температура сухого термометра психрометра 21,7оС, смоченного 14,7оС. Определим влажность воздуха.
Разность показаний термометров 21,7 -14,7 = 7,0оС. Определяем влажность по психрометрической таблице, в которой в первом столбце по вертикали находим показание влажного термометра 15о ( 14,7), а напротив значения разности показаний термометров, равной 7,0о, относительную влажность, равную 43%. По формуле (1.1) определяем абсолютную влажность:
е
Па,
где Е = 2333,1.
Пример 2. Показания гигрометра 70% (относительная влажность), температура воздуха 20оС. Определим абсолютную влажность е, максимальную упругость пара Е и дефицит влажности d.
Максимальная упругость пара Е при температуре 20оС составляет 2333,1 Па, абсолютная влажность по формуле (1.1):
е = 0,7 . 2333,1 = 1633,2 Па.
Дефицит влажности по формуле (1.2):
d = 2333,1 - 1633,2 = 699,9 Па.
1.3. Задание
Определить абсолютную влажность воздуха, максимальную упругость пара и дефицит влажности.
Таблица 1.1
№ варианта |
ТоС сухой термометр |
ТоС смоченный термометр |
1 |
17 |
13 |
2 |
18 |
14 |
3 |
19 |
12 |
4 |
20 |
15 |
5 |
21 |
13 |
6 |
22 |
17 |
7 |
23 |
16 |
8 |
24 |
16 |
9 |
25 |
19 |
10 |
26 |
18 |
11 |
27 |
20 |
12 |
28 |
19 |
Тема 2. Поверхностные воды
2.1. Основные понятия
2.1.1. Параметры поверхностного стока
Круговорот воды в природе - непрерывный процесс циркуляции воды на земном шаре, обусловленный солнечной энергией и действием силы тяжести. Вода, испаряясь с поверхности Мирового океана в виде пара, переносится с воздушными течениями над поверхностью Земли, при определенных условиях сгущается (конденсируется) и выпадает в виде гидрометеоров (дождя, снега и др.). Выпавшие осадки стекают в океан как в виде поверхностного, так и подземного стока. Благодаря круговороту воды атмосфера, гидросфера и литосфера тесно связаны между собой. Количественно круговорот воды выражается уравнением водного баланса, для решения которого необходимы сведения об осадках, испарении, стоке, инфильтрации и другие метеорологические данные.
В уравнении водного баланса Куделина Б. И.
Хо = Yо + Zо+ Wо , (2.1)
где Хо - осадки на площади водосбора, мм; Yо - речной сток, мм;
Zо - испарение за вычетом конденсации, мм;
Wо - среднемноголетняя величина питания глубоких водоносных горизонтов за счет атмосферных осадков или поступление подземных вод из глубоких горизонтов на поверхность в пределах речного бассейна, мм.
Атмосферные осадки расходуются на поверхностный сток, испарение и инфильтрацию (просачивание) в горные породы. Поверхностный и подземный стоки, питающие реки, составляют общий (речной) сток, который определяется для бассейна реки.
Бассейном реки называется площадь на поверхности земли, с которой данная река получает водное питание. Площадь поверхностного стока определяется по топографической карте, площадь подземного стока - по карте гидроизогипс с учетом гидрогеологических условий. Величина стока определяется на базе данных о расходе реки.
1. Расход реки - это объем воды (м3), протекающей через поперечное сечение реки площадью S (м2) в ед. времени (с):
Q = Vср. .S ,
где Vcр - скорость течения;
S - поперечное сечение.
2. Модуль стока М л/(с. км2) - количество воды, стекающее в единицу времени с 1 км2 водосборной площади, - определяется по формуле:
M
, (2.2)
где Q - средний годовой расход реки , м3/с;
F - водосборная площадь бассейна, км2;
103 - коэффициент перевода 1 м3 в литры.
3. Подземное питание Qпод(м3/с на 1 км) определяется по формуле:
, (2.3)
где Q1 - расход реки в верхнем створе, м3/с;
Q2 - расход реки в нижнем створе, м3/с;
L - расстояние между створами, км.
4. Объем годового стока W - количество воды, стекающее с бассейна за год (м3/год):
W = Q T, (2.4)
где Q - средний годовой расход реки, л/с;
Т = 86 400 х 365 = 31,5 х 106 - число секунд в году.
Объем годового стока (м3/год) можно выразить через модуль стока:
. (2.5)
5. Слой стока Y за год (мм/год) вычисляется по формуле:
. (2.6)
Между слоем и объемом стока существует зависимость:
или
Y= 31,5 M. (2.7)
6. Коэффициент стока определяется отношением:
, (2.8)
где Y - высота слоя за какой-то период, мм;
Х - количество осадков за тот же период, мм.
Вышеуказанные параметры можно определять как для поверхностного, так и для подземного стока. Соотношение между стоками выражается формулой:
, (2.9)
где Кп - модульный коэффициент,%;
Мп - модуль подземного стока, л/(с. км2);
М - модуль поверхностного стока, л(с . км2).
7. Годовая инфильтрация атмосферных осадков численно равна высоте слоя (мм) подземного стока Yп и определяется по формулам:
Yп= 31,5 Мп; (2.10)
,
(2.11)
где Мп- модуль подземного стока, (л/с . км2);
Кп- процентное содержание подземного стока.
8. Коэффициент подземного стока kпод вычисляют по формуле:
kпод
.
(2.12)
9. Среднемноголетний объем воды (м3/год) от инфильтрации по всей площади подземного водосбора за год вычисляют по формуле:
W= Y . F . 103. (2.13)