- •Построение кривых свободной поверхности.
- •Уравнение Чарномского. Расчет кривых в естественных руслах.
- •Вывод уравнения совершенного гидравлического прыжка.
- •Обоснование критериев существования отогнанного, надвинутого и затопленного гидравлического прыжка.
- •Распределение осредненных скоростей и турбулентности в прыжке и на послепрыжковом участке.
- •Классификация водосливов. Область их применения.
- •Формы свободной поверхности потока на водосливе с широким порогом. Условия подтопления. «Короткий» и «длинный» водослив.
- •Вывод формулы расхода для водослива с широким порогом.
- •Одноступенчатый перепад. Определение глубины в сжатом сечении и дальность отлета струи.
- •Расчет водобойного колодца.
- •Расчет водобойной стенки.
- •Расчет перепада колодезного типа.
- •Быстротоки, особенности движения потока на них и расчет.
- •Консольные перепады. Принцип их расчета.
- •Методика расчета отверстий малых подтопленных мостов.
- •Напорные, частично-напорные и полунапорные трубы. Особенности работы. Формулы расхода.
- •Напорные дорожные трубы. Условия их работы полным сечением и расчет.
- •Общие сведения о фильтрации. Ламинарная и турбулентная фильтрация. Законы фильтрации.
- •Расчет вертикального дренажа.
- •Понятие о фрагментном методе фильтрационных расчетов. Расчет фильтрации через насыпь дорог.
- •Способы измерения уровней, уклонов свободной поверхности и глубин.
- •Способы определения скоростей и расхода водостоков.
- •Определение скоростей течения поверхностными поплавками и гидрометрической вертушкой.
- •Определение расхода по скоростям, измеренным поплавками и вертушкой.
- •Гидрометрический створ, его назначение и методика определения.
- •Принцип действия гидрометрической катушки.
- •Факторы, определяющие сток талых вод.
- •Понятие о вероятности превышения расхода. Построение кривой вероятностей превышении расхода при наличии большого ряда гидрологических наблюдений.
- •Принцип назначения вероятности превышения расхода для транспортных сооружений.
- •Построение кривой вероятностей превышения максимальных расходов при ограниченном ряде наблюдений и определение расчетного расхода.
- •Расчетный расход и уровень. Их определение при отсутствии данных наблюдений. Основные факторы, входящие в формулы для определения расчетного расхода.
- •Речной бассейн и его элементы. Уравнение баланса.
- •Краткие сведения по рекам и речным системам: типы питания, водным режимам, гидрограф рек, зимний режим.
- •Продольный профиль реки и уклон свободной поверхности, его определение.
- •Гидроэкологические последствия строительства дорог. Мер снижения негативных последствий. Защита земельного фонда.
Факторы, определяющие сток талых вод.
Характеристики половодья могут быть самыми различными при одном и том же снежном покрове в зависимости от условий таяния. Они определяются температурой, солнечной радиацией, толщиной и состоянием снежного покрова к моменту весеннего таяния. Интенсивность половодья и его продолжительность зависят от хода положительных температур и солнечной радиации в период таяния снега. Теплая весна способствует быстрому таянию снега и возникновению максимальных расходов. И наоборот, холодная весна способствует к снижению максимальных расходов.
Экстраполяция кривой Q=f(H).
В большинстве случаев даже относительно длительные наблюдения не обеспечивают получения перечисленных выше связей в области высоких, расчетных значений. Приходится прибегать к экстраполяции соответствующих кривых и, в первую очередь, важнейшей из них кривой расходов Q=Q(H). По этой кривой устанавливается расчетный уровень мостового перехода. Кривая расходов Q=Q(Н) строится по данным многолетних гидрометрических измерений.
Методика экстраполяции сводится к следующему. Задаваясь несколькими уровнями в диапазоне наблюдавшихся, строят и экстраполируют вспомогательную прямую Q=Ax. Используя экстраполированную часть прямой для произвольных уровней выше наблюдавшихся, продолжают исходную кривую расходов. Ее экстраполяция обычно ведется до расчетных расходов и соответствующих уровней.
Для мостовых переходов характерна экстраполяция кривой при одновременной работе русла и пойм. Как уже отмечалось выше, русловый и пойменные участки часто значительно отличаются друг от друга по ряду определяющих признаков: формой сечения, шероховатостью, глубиной ,ит.д. При резких отличиях пойм от русла более точным может оказаться способ экстраполяции раздельно по фрагментам сечения, отдельно для пойм и русла. Общий расход потока в итоге получают суммированием расходов по фрагментам при заданном уровне.
В ряде случаев возникает необходимость экстраполяции кривой расходов в области низких уровней. Примером может быть определение расчетного расхода потоков в маловодные периоды для обеспечения систем водоснабжения аэропортов.
Экстраполяцию легко проводить, если удается установить уровень, соответствующий прекращению стока, т. е. равенства нулю расхода.
Понятие о вероятности превышения расхода. Построение кривой вероятностей превышении расхода при наличии большого ряда гидрологических наблюдений.
Гидрологические расчеты должны обеспечить достоверный прогноз высоких расходов и уровней для проектируемого моста в течение предстоящего многолетнего периода эксплуатации. Учитывая, что колебания расходов и уровней при систематических наблюдениях дают ряд случайных значений, для расчетов используются методы теории вероятностей.
Каждой частоте nt повторения на кривой распределения соответствуют два расхода (или уровня): один — в области высоких значений, другой — низких.
РИСУНОК (стр 252 рис 15,8. Константинов)
Двойственность решения исключается при использовании интегральной кривой распределения 2, которую чаще называют кривой обеспеченности или вероятности превышения (ВП). Ее строят, интегрируя повторяемость отдельных расходов. Например, расходы
в диапазоне Qmax—∆Q на кривой распределения 1 имеют повторяемость n1 лет в течение периода п, что в процентах составляет величину P1=n1/n *100%
Следовательно, появление такого или большего расхода за п лет обеспечено в р1% случаев. Появление расходов в диапазоне Qmax—2∆Q и выше обеспечено на n2 случаев больше, или в процентном выражении p2=n1+n2/n *100%
Рассуждая далее аналогично, в итоге может быть построена интегральная кривая распределения 2 в осях Q и р% .
