книги из ГПНТБ / Кузник, И. А. Гидрология и гидрометрия учебник для сельскохозяйственных техникумов по специальности гидромелиорация

шее и свободное русло. Хронологический график подобен графику, показанному на рис. 127 для зимнего периода.

Построение кривой расходов при переменных уклонах. Уклоны в реке могут сильно меняться во время ледохода. Заторы льда вызывают подъем уровня, сопровождающийся уменьшением укло­ нов. При прорыве заторов уклоны возрастают. В устье при повы­ шении уровня воды в главной реке возможен подпор на притоке и уменьшение уклонов. Переменные подпоры возникают от гидро­ технических сооружений, расположенных ниже по реке.

На рис. 128 показана кривая расходов в устье р. Большого Иргиза у с. Малая Выковка в условиях переменного подпора от

Нем

Рис. 128. Кривая расходов в условиях переменного под­ пора на р. Большой Иргиз у с. Малая Быковка.

Волги. На участке ОВС проходило нормальное половодье в усло­ виях свободного русла. От точки С начиналось повышение уровня Волги, а вместе с тем и подъем уровня на Большом Иргизе при одновременном уменьшении расходов воды. В точке D уровни Волги и Большого Иргиза были одинаковыми. Уклон равен нулю. При дальнейшем повышении уровня р. Волги вода потекла от Волги к Большому Иргизу. Поэтому расход на участке DE — от­ рицательный. По мере освобождения Большого Иргиза от подпора Волги происходило увеличение уклонов и возрастание расходов. От точки К спад уровней Большого Иргиза был нормальным.

Для исключения влияния уклонов, по предложению Н. А. Ржаницына, строят кривую

242

где h — падение, или разность, уровней в створах Большого Иргиза и Волги. Кривая -^= = f (Я) показана на рис. 128.

В формуле (149) ]//г можно заменить у/, тогда она примет вид

- р т ='<">■

Кривые расходов при неустойчивом русле. На рис. 129 а в по­ перечном профиле реки линией 1 показано дно размытого русла, а линией 2 — дно намытого русла. В русле измерен расход Q при уровне АВ. В случае размыва русла этот расход будет при более

поправки к наблюденному уровню на высоту размыва или на­

жутках между измерениями расходов воды. Из всех измеренных

Рис. 129. Приведение промеров к основному сечению.

А — поперечный профиль-

3 на рис. 129 б). На этот же чертеж наносят точки на основании промеров, выполненных одновременно с измерением расходов, а также и специальных промеров между расходами. Так как рус­ ло меняется, точки измерений будут отклоняться от основной кри­ вой 5. Например,. точка а легла ниже основной кривой. Уровень, понизился, по-видимому, вследствие размыва русла. Поэтому для

вок (рис. 130).

Кривую расходов строят по измеренным расходам и исправ­ ленным уровням Яи (рис. 130 б ). Зная поправки по хронологи­ ческому графику и наблюденный фактический уровень, определя­ ют Яи и соответствующий ему расход по кривой Q — f (Яи).

243

Н м

Нем

_ Рис. 131. Экстраполяция кривой Q = f ( H) .

Первый способ применяют, если не освещенный фактическими измерениями участок кривой не превышает 1 0 % всей амплиту­ ды уровней воды. В этом случае кривую продолжают на глаз, по касательной к ее основному направлению в верхней части.

Во втором случае кривую ьл — fi (Я) строят по данным промеров

244

и нивелировки створа до наивысшего уровня (см. рис. 131). Кри­ вую же и2 = \2(Щ продолжают на глаз. Перемножая со на v, по­ лучают расходы воды для верхнего участка кривой.

Третий способ — по формуле Шези — применим для рек с глу­ биной, превышающей 3,5 — 4,0 м. При разных уровнях уклоны определяют по уклонным постам. Величины со и R определяют, как и во втором случае, по данным промеров до наивысшего уров­ ня. Коэффициенты С находят для всех измеренных расходов по формуле

и У R I '

Для участка, где измерены расходы воды, строим кривую С= = f (Я ), которую экстраполируют на глаз до наивысшего уровня.

67. Подсчет стока

Пользуясь кривыми расходов, можно подсчитать сток воды за сутки, месяц, год или другие отрезки времени. Для этого по ве­ домости средних суточных уровней и кривой Q = / (Я) определя­ ют средние суточные расходы воды, на основании этого составля­ ют ведомость средних суточных расходов по форме табл. 6 8 (см. упражнение 33). Допустим, что средний суточный расход в январе равен 3,2 м3/с. Объем стока за январь 1^=3,2-31 - 8 6 400 = = 8,57 млн. м3. Точно так же может быть подсчитан сток других месяцев и за весь год.

пдля чего их используют?

4.Как построить кривую Q = f (Я) при наличии переменного подпора

вгидрометрическом створе?

5.Как вычислить сток воды в открытом, свободном от подпора русле?

6.Как вычислить сток при наличии ледяного покрова или при зарастании

русла?

245

Таблица 68

Измеренные расходы воды р. Псел у с. Запселья за 1955 г.

* Числитель дроби, стоящий после обозначения вертушки, указывает коли­ чество скоростных вертикалей, а знаменатель — общее количество точен в се­ чении, в которых измерялась скорость течения.

2. Ведомость средних суточных уровней и расходов (табл. 70). Ре ше н и е . 1. В соответствии с п. 65 (построение кривой Q = f(H)) производим анализ данных измерений, приведенных в

ведомости расходов воды. При высоких уровнях расходы измере­ ны пятиточечным способом; русло устойчивое, ие зарастает. Ам­ плитуда колебаний уровней воды на гпдростворе (см. упражне­

=486 см, т. е. почти полностью. Формально эта кривая вполне надежна. Однако при более пристальном изучении материалов можно заметить, что в отдельные фазы режима реки кривая ос­ вещена недостаточно равномерно. Так, на подъеме половодья с 23 марта до 10 апреля измерено всего три расхода при интерва­ лах уровней: 412 — 331=81 см и 506 — 412 = 94 см. На спаде же от 14 до 20 апреля измерены два расхода при. понижении уровня

246

нижний участок кривой спада уровней и вся летняя межень. После такой оговорки перейдем к построению кривой.

На лист миллиметровой бумаги форматом 203X288 мм (рис. 132) по вертикали наносим уровни Я над нулем графика водомер­

1, 2). Намечаются схематически две самостоятельные ветви кри­

ААасштабы для построения принимаем с расчетом, чтобы хорды, соединяющие концы этих кривых, составляли с горизонтальной осью углы не более 60°.

2м3/с).

2.Для облегчения дальнейшего пользования кривой Q — f (Я)

кней составляют таблицу координат Я и Q через 2 см высоты

248

Таблица 70

уровня. Для этой дели снимают значения Q с кривой Q = f (Я), например при уровнях 160 и 170 см над нулем графика. Уровню 160 см соответствует расход воды 25 м3/с, а уровню 170 см — 27,5 м3/с. Разности уровней 170—160=10 см соответствует раз­

ней воды от 160 до 300 см.

3.Зная средние суточные уровни воды Я за май 1955 г. ипользуясь таблицей координат, определяем средние суточные расходы воды Q. Эти величины приведены в табл. 70.

4.Суммарный месячный сток воды

W = 1286,7-86 400= 11,2-106 м3.

ТЕМА 19. ТВЕРДЫЙ СТОК

6 8 . Приборы для отбора проб воды

грузом. Бутылку наполняют через водозаборную трубку, а воз­ дух из нее удаляют через воздухоотводящую трубку. Диаметры насадок на каждой из этих трубок зависят от скорости течения воды.

крепленного к грузу. Наконечник вынесен вперед и забирает пробу

собой сосуд цилиндрической формы, внизу переходящий в конус 4. Объем сосудов бывает 3 и 6 л. В верхней части вакуумной камеры находятся три крана для соединения со шлангом, идущим от наконечника, с насосом и для поступления атмосферного воз­ духа. Насос откачивает воздух, создавая вакуум, в камере и в шланге наконечника. Вода устремляется в вакуумную камеру. Для слива воды из камеры служит нижний кран 8.

Рис. 135. Батометр «Дон» (а) и батометр-сетка ГГИ (б).

Приборы для проб донных наносов. Для улавливания песча­

Кожух 3 представляет собой коробку с дверцей 4. Дверца за­ крывает входное отверстие, когда батометр поднимают, а когда он находится на дне, пружина открывает дверцу.