2. Построение кривой связи расходов реки от отметки нижнего бьефа.

Для построения кривой вам понадобятся программы Google Earth, AutoCAD, Excel.

В программе Google Earth уберите с карты все ненужные объекты: наложение и многоугольники. Для этого в левом выпадающем списке «Метки» (а) снимите галочки напротив объектов, которые нужно скрыть (б) (Рисунок 25).

Теперь нужно получить профиль нашего створа. В случае, если ваш напор более 18 метров, нужно провести новую «Линию», опорные точки которой будут расположены на отметках ниже НПУ. Приступим.

а) б)

Рисунок 25

Инструмент «Линейка» «Линия» Единицы измерения – метры.

В данной программе на профиле створа отображается до 18 отметок. Чтобы найти достоверную зависимость расхода от отметки расположим опорные точки линии на отметке, вычисленной по формуле 5 (Рисунок 26).

(5)

В нашем случае:

(6)

Рисунок 26

Естественно, что новая линия должна лежать на линии створа, построенной вначале работы, так как нам необходима кривая связи именно для данного створа.

Сохраняем эту линию. Для удобства даём название «Профиль створа». Эта линия появится в папке «Временные метки», откуда её можно перенести в папку «Мои метки». Для этого нажмите на данный объект и переместите, не отпуская левой кнопки мыши.

Таким образом, мы получили линию, которая позволит нам определить профиль выбранного створа (Рисунок 27). Линию всего створа можно скрыть, сняв галочку перед её названием.

Рисунок 27

Чтобы вывести на экран профиль створа вызовите контекстное меню для линии «Профиль створа» и выберите строку «Показать профиль рельефа» (Рисунок 28).

Рисунок 28

На экране появится профиль створа (Рисунок 29). Теперь его нужно растянуть по вертикали, для этого наведите курсор на границу верхнюю границу окна профиля и, после того как курсор изменит форму на две горизонтальны параллельные линии с перпендикулярными к ним противоположно направленными стрелками, нажмите левую кнопку мыши и растяните профиль (Рисунок 30).

Убедитесь, чтобы на левом и правом берегу были одинаковые отметки. Так построение профиля выполняется более корректно.

Рисунок 29

В случае, если у вас на одном берегу линия лежит ниже, чем на другом (Рисунок 29), откройте свойства линии и переместите маркер на нужную отметку. Это можно делать не закрывая профиля (Рисунок 30).

Рисунок 30

Растяните профиль по вертикали. Сделайте скриншот (кнопка Print Screen Sys Rq, над стрелочками на клавиатуре). Откройте программу Power Point. Удалите с листа места под надписи. Нажмите сочетание клавиш Ctrl+V (Вставить). Уменьшите масштаб листа (Рисунок 31).

Рисунок 31

Далее, в верхней ленте выберите вкладку «Работа с рисунками/Формат», инструмент «Обрезка» . Уменьшите границы рисунка строго по окну профиля, как на рисунке 32.

Рисунок 32

После этого, откройте программу AutoCAD. В программе Power Point выделите профиль однократным нажатием мыши и нажните сочетание клавиш Ctrl+C (Копировать). Перейдите в окно программы Auto CAD. Нажмите сочетание клавиш Ctrl+V (Вставить). Наведите курсор на точку, в которую необходимо вставить рисунок и нажмите левую кнопку мыши. Профиль будет помещён на лист (Рисунок 33).

Рисунок 33

Далее необходимо отмасштабировать профиль. Масштабирование производится в несколько этапов. Вначале требуется привести вертикальный масштаб на профиле к вертикальному масштабу на чертеже. Для этого выберете из выпадающего списка инструмента «Измерить» тип «Расстояние» (Рисунок 34).

Рисунок 34

Навигация и масштабирование в AutoCAD осуществляется аналогично Google Earth. Увеличьте масштаб вертикальной линейке профиля (вращение колёсика мыши) (Рисунок 35).

Рисунок 35

Укажите первую точку линии в месте пересечения горизонтальной линии профиля на отметке 446, в нашем случае. Вторую точку линии измерения на отметке 447 (Рисунок 36).

Рисунок 36

Получили длину отрезка 111,7694 единицы чертежа.

Небольшое отступление. В параметрах AutoCAD можно выбрать единицы измерения, в которых будут выполняться построения (миллиметры, сантиметры, метры и т.д.). Единицы чертежа не зависят от единиц измерения, выбранных в Параметрах. Следовательно, так как мы приводим размер нашего профиля к метрам, то и вычисления будем получать в метрах.

Зная, сколько единиц чертежа укладывается в 1 метре, можем привести их в соответствие. Для этого вычислим масштабирующий коэффициент. Масштабирующий коэффициент переведёт полученные 111,7694 единицы чертежа к 1 единице чертежа, что будет соответствовать 1 метру в натуре.

Раздели 1 на 111,7694. Получим коэффициент, равный 0,00894699.

Отмасштабируем профиль. Для этого выберем инструмент «Масштаб» . Далее нужно выбрать масштабируемый объект. Выделяем профиль, нажимаем Enter. После этого нужно выбрать базовую точку, относительно которой вы будете масштабировать объект. Выбираем левый нижний угол при помощи левой кнопки мыши. Далее нужно задать масштабирующий коэффициент с клавиатуры. Учтите, что отделение целой части от дробной производится только точкой (Рисунок 37).

Рисунок 37

После задания коэффициента нажимаем Enter. Увеличьте масштаб изображения при помощи колёсика мыши. Повторим измерение длины того же отрезка (Рисунок 38). Как видим, длина отрезка в единицах чертежа соответствует длине отрезка в метрах, в натуре.

Попробуйте теперь измерить горизонтальное расстояние на профиле по линейке пути внизу профиля.

Рисунок 38

Это расстояние в единицах чертежа не соответствует расстоянию в натуре (Рисунок 39).

Рисунок 39

Вновь найдём масштабирующий коэффициент. Стоит заметить, что в первом случае коэффициент сильно уменьшал профиль. При масштабировании по горизонтали мы должны получить увеличивающий или растягивающий коэффициент.

Коэффициент растяжения будет показывать во сколько раз нужно увеличить длину профиля по горизонтали. Найдём его, разделив измеряемое на профиле расстояние – 25 м на число единиц чертежа, укладывающихся на этом отрезке – 3,4726. Получим коэффициент растяжения, равный 7,1992.

Приступим к масштабированию. Теперь использовать инструмент масштаб нельзя, так как в таком случае исказится вертикальный масштаб. Чтобы этого не произошло, следует для профиля создать блок. Для этого в верхней ленте, в разделе «Блок», выберете инструмент «Создать» . Откроется Окно определения блока (Рисунок 40).

Рисунок 40

В этом окне, в области «Базовая точка» нажмите на иконку «Указать». Вновь выберите точку в нижнем левом углу. В координатных полях X и Y появятся координаты базовой точки. Далее нужно выбрать объекты, которые будет включать в себя новый блок. Для этого в области «Объекты» нажмите на пиктограмму «Выбрать объекты» и выделите профиль. Нажмите Enter. Дайте имя блоку. После этого нажмите «ОК» (Рисунок 41).

Рисунок 41

Откроется редактор блоков. В правом верхнем углу ленты нажмите на кнопку «Закрыть редактор блоков» (Рисунок 42).

Рисунок 42

Вернёмся к масштабированию. Выделите профиль. На вкладке свойства в ленте вверху экрана нажмите на пиктограмму, вызывающую окно свойств объекта (Рисунок 43).

Рисунок 43

В открывшемся окне свойств, в выпадающем списке «Геометрия» требуется найти строку «Масштаб X». В этой строке будет задано значение масштаба - 1. Нужно изменить его на вычисленный ранее растягивающий коэффициент, который был равен 7,1992 (Рисунок 44). Нажмите Enter.

Рисунок 44

Не забывайте, что целую от дробной части числа нужно отделять точкой. На рисунке 44 показан результат масштабирования. Проведём контрольные измерения по вертикальной и горизонтальной осям (Рисунок 45 а и б, соответственно).

а) б)

Рисунок 45

Масштабирование закончено. Приступим к нахождению площади живого сечения. Для этого выберите инструмент «Полилиния» . Вычислим живое сечение между отметками 446 и 447. Для этого обведём трапецию, основаниями которой являются горизонтальные линии соответствующих отметок (Рисунок 46).

Получили живое сечение, соответствующее отметке 447. Чтобы узнать его площадь откроем свойства объекта. В свойствах, в разделе «Геометрия», в пункте площадь указана площадь фигуры (Рисунок 47).

Рисунок 46

Рисунок 47

Так как масштабирование проводилось в метрах, то и площадь сечения, исчисляемая в единицах чертежа, приводится в квадратных метрах. В Excel составим таблицу с этими значениями (Рисунок 48). Обращаю ваше внимание на то, что живое сечение, соответствующее, например 448 отметке находится между горизонтальными прямыми 446 и 448.

Рисунок 48

После нахождения живого сечения для всех отметок его нужно умножить на скорость реки в вашем створе. Результат записать напротив соответствующей отметки. Полученные данные используем для построения кривой связи (Рисунок 49).

Рисунок 49

Библиографический список

• Гидроэлектростанции: Учеб. пособие / В. И. Брызгалов, Л. А. Гордон. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. 541 с.

• https://vsetop.com/software/931-google-earth-pro-7-key.html

Учебное издание