Задание 5. Кривая расходов воды

В задании выполняется построение кривой зависимости расхода воды от уровня, ее проверка и при необходимости исправление. Исходные данные по вариантам приведены в таблице. (Приложение 5)

Кривая расходов Q=f(H) строится в прямоугольной системе координат совместно с кривыми ω=f(H) и V_ср =f(H) (рисунок 5.1). По вертикальной оси, общей для всех трех кривых, откладывается уровень воды Н в см, а по горизонтальной оси (три шкалы) - расход воды Q в м³/с, площадь живого сечения ω в м² и средняя по сечению скорость течения V_ср в м/с. Масштабы выбираются так, чтобы хорда кривой Q=f(H) имела угол с горизонтальной осью около 45°, а хорды кривых ω=f(H) и Vср=f(H) около 60°. В задании рекомендуются следующие масштабы:

Н: в 1 см - 50 см

Q: в 1 см - 500м³/с;

ω: в 1 см - 1000 м²;

V_ср: в 1 см – 0,05 м/с.

Шкалы ω и V_cp оцифровываются таким образом, чтобы кривые не пересекались между собой.

В соответствии с вариантом заполняются графы таблицы 5.1. По данным таблицы 5.1 на график наносят точки, определяющие значения Q, ω и V_ср с указанием номера измеренного расхода. Затем для каждой зависимости проводится плавная кривая с таким расчетом, чтобы точки измеренных величин распределились равномерно по обе ее стороны.

После построения производится проверка кривой Q=f(H) и при не­обходимости ее исправление. Для этого амплитуда уровней на графике делится на равные интервалы проведением четырех горизонтальных линий. Для каждого из полученных значений уровня воды с кривых Q=f(H); ω=f(H) и V_cp=f(H) снимаются значения Q; ω и V_cp и производится сравнение величин расходов, взятых с кривой Q=f(H) с вычисленными как произведение ω∙Vc. Расхождение определяется по формуле

(5.1)

Если величина расхождения ΔQ превышает 3%, то кривая расходов исправляется на соответствующую величину. Результаты проверки заносят в таблицу 5.2

Таблица 5.1 – Измеренные расходы воды р.Голубая у с.Молодежное (пример оформления)

№ расхода	Уровень Н, см	Расход воды, Q, м3/с	Площади живого сечения ω, м2	Средняя скорость Vср, м/с
1	850	7400	7500	1,00
2	800	6800	6400	1,01
3	750	5850	6400	0,96
4	675	5250	5150	0,96
5	625	4250	5000	0,9
6	540	3650	3850	0,88
7	475	2700	3600	0,82
8	400	2300	2600	0,79
9	360	1750	2800	0,74
10	275	1600	1850	0,69
11	210	1050	2100	0,61
12	150	1100	1600	0,56

Таблица 5.2 – Проверка кривой расходов (пример оформления)

Уровень, см	Расход по кривой Q, м3/c	Площадь живого сечения ω, м	Ср.скорость течения Vcp, м/с	Расход по расчету ω∙Vcp, м3/с	Расхождения, ΔQ,%
150	1050	1500	0,56	840	+20
400	2200	2850	0,79	2250	-2,3
650	4750	5100	0,93	4743	+0.15
850	7450	7400	1,01	7474	-0,32

Работа оформляется на миллиметровой бумаге формата A3. Кривая Q=f(H) до исправления проводится пунктирной линией, а после исправления - сплошной.

Рисунок 5.1 – Кривая расхода воды (пример оформления)