Лабораторная работа № 4
«Определение расхода воды по площади живого сечения и продольному уклону водной поверхности при различных уровнях воды с построением кривой расходов Q=f(H) с использованием данных наблюдений гидрологического поста»
Теоретическое обоснование
Если на гидрометрическом посту имеется ряд наблюдений, то можно также построить кривые связи расходов, площадей и средних скоростей потока и ширины потока с уровнями воды в реке H, то есть графики Q = Q(Н), W = W(Н), V = V(Н), В = В(Н).
При этом график зависимости расхода от уровней воды Q = Q(H) принято называть кривой расхода (рис. 2.4.1).
Рис. 2.4.1. Кривые связи расходов воды (кривая расходов) Q, площадей живых сечений ω, средних скоростей потока V и ширины потока B с уровнями воды в реке H
Задание на лабораторную работу
Определить расходы воды в р. Москве в створе гидрологического поста в г. Звенигород.
Порядок выполнения работы
Задача решается методом прогнозирования при наличии данных наблюдений гидрологического поста с построением кривой расходов Q = f (H).
При этом используются выписки из «Гидрологического ежегодника» (ГЕ) за 1951 г. (табл. 3.3, приложение 3) данных наблюдений гидрологического поста № 208 на р. Москве, расположенном в створе восточная окраина г. Звенигород.
Определение исходных данных
Из описаний водомерного поста, которые приведены в таблицах 3.1, 3.2 (приложение 3), выявляем следующие данные:
Отметка нуля графика поста _________ м.
Условно отметку нуля графика поста примем равной 133,0 м.
Устанавливаем данные гидрологических наблюдений водомерного поста (Для сокращения расчетов могут использоваться только номера 5, 6, 8, 12, 15, 28 измеренных расходов (табл. 3.3, приложение 3), которые записываются в таблицу исходных данных в порядке убывания)
Таблица 2.4.1
Данные гидрологических наблюдений водомерного поста
Уровень воды, Z абс., м |
Уровень воды над ноль графика поста, H, м |
Ширина реки, B м |
Скорость течения, м/с |
Расход воды, Q, м3/с |
Площадь водного сечения, ω, м2 |
|
Средняя, Vср |
Максим. Vmax |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполняем построение графиков
- кривой расходов Q=f(H)
- графиков B=B(H), ω=ω(H), Vср=V(H), Vмакс=V(H).
Построение графиков производится на формализованном бланке, приведенном на рис. 2.4.2.
Z (H)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
Рис. 2.4.2. Графики зависимости расходов Q, площадей живых сечений ω, средних скоростей потока V и ширины потока B от уровня Z или глубины воды H в реке