Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Гідрологія. Гідрологічні розрахунки.↑ Стр 1 из 4Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання практичних завдань з дисципліни „Гідрологія і гідрометрія” для студентів спеціальності 6.092100 „Споруди та обладнання водопостачання і водовідведення” денної форми навчання
Кривий Ріг Укладач: Комащенко П.Г., доц., к.т.н. Відповідальний за випуск: Голишев О.М., проф., д.т.н. Рецензент: Коновалюк В.А., доц., к.т.н.
У методичних вказівках розглянуто методи рішення розрахунково-графічних задач, що є обов’язковими при вивченні курсу «Гідрологія і гідрометрія». Методичні вказівки допоможуть студентам поглибити теоретичні знання та набути навички та вміння при виконанні гідрологічних розрахунків.
РОЗГЛЯНУТО СХВАЛЕНО на засіданні кафедри на засіданні вченої ради теплогазоводопостачання, будівельного факультету. водовідведення і вентиляції. Протокол № 2 від 21.11.2007 Протокол № 3 від 20.11.2007
Зміст
Гідрологія. Гідрологічні розрахунки 4 1. Гідрологічні розрахунки при відсутності спостережень 4 1.1. Максимальні витрати стоку талих вод 4 1.2. Максимальні дощові витрати 6 1.3. Максимальні обсяги стоку талих вод 8 1.4. Максимальні обсяги дощового стоку 9 1.5. Середній багаторічний стік річок 10 1.6. Мінімальний стік 11 1.7. Випаровування з площі дзеркала 11 2. Гідрологічні розрахунки за коротким рядом спостережень 12 3. Гідрологічні розрахунки при довгому ряді спостережень 19 4. Побудова кривої площ і об’ємів 22 5. Розрахунок розрахункових рівнів та об’ємів водосховища 24
Гідрометрія 27 1. Вимірювання середніх швидкостей за глибиною 27 2. Вимірювання витрати річки 31
Література 32
ГІДРОЛОГІЯ. ГІДРОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ. 1. Гідрологічні розрахунки при відсутності спостережен ь
Гідрологічні розрахунки в даній роботі проводились для розрахунку комплексу гідроспоруд водосховищ ІV класу капітальності. За розрахунок забезпеченості гідрологічних розрахунків були прийняті: Р =1% - при надзвичайних умовах експлуатації водосховища; Р =5% - при нормальних умовах експлуатації водосховища; Р =10% - при розрахунку будівельних витрат. В цій роботі гідрологічні розрахунки проводилися при наступних вихідних даних: Район будівництва – Павлоград. Площа водозбору – F = 10 км2. Залісненість об`єкту – Fл = 0,1 км2. Площа водойм у басейні – Fв = 0,1 км2. Ґрунти у басейні – суглинок. Ухил річки – Ір = 13,0 0/00. Ухил схилів басейну - Ісх = 19,0 0/00. Трав’яний покрив схилів – середній. Довжина річки – L = 4,5 км.
Максимальні дощові витрати При площі водозбору до 100км2 максимальні дощові витрати визначають за формулою граничної інтенсивності стоку (м3/с): Qp = А1% · φ·Η1% · δ1 ·λp ·F, (2) де: Η1% - добовий шар опадів забезпеченістю 1%,мм; φ - коефіцієнт паводкового стоку; А1% - максимальний модуль стока забезпеченістю 1% в частках від добутку φ·Η1% ; λp - перехідний коефіцієнт від забезпеченості 1% до іншої розрахункової. Добовий шар опадів при Р = 1% - Н1 % = 145 мм [2.д.3]. Коефіцієнт паводкового стоку: φ = , (3) де: - середній ухил водозбору, %; = збірний коефіцієнт стоку для водозабору з площею 10 км2 і середнім ухилом =50%; - коефіцієнт, прийнятий для України 1,3; - коефіцієнт рівний 0,11; = 0,1; = 0,9 [2.т.8.ст.11]. . Отже: δ1 < 2% (см.1.1.1). Заданий басейн річки знаходиться в 6-му районі [2.д.4]. Перехідні коефіцієнти λp дорівнюють: λ1% = 1,0; λ5% = 0,42; λ10% =0,30 [2.т.9.ст.11]. Гідроморфометрична характеристика русла річки знаходиться за формулою: Фp = , (4) де: m коефіцієнт, що характеризує шорсткість русла річки; L - довжина річки, км; Іp - середньозважений ухил річки, %. Коефіцієнт шорсткості русла річки mp = 11 м/хв; m = [2.т.10]. L = 4,5 км; Іp = 1,3%; F = 10,0 км2. Підставивши відповідні значення в формулу (4), отримаємо: Фp = . Гідроморфометрична характеристика схилів басейну річки визначається за формулою: Фсx = , (5) де: L - середня довжина схилів басейну, км; Ісх - середній ухил схилів басейну, %; m1 - коефіцієнт, що характеризує шорсткість схилів басейну. Середня довжина схилів визначається по залежності: , (6) де: ρ -густота річкової сітки, км/км2; ρ=0,9 км/км2 [2.т.11.ст13]. Середня довжина схилів дорівнює: . Коефіцієнт шорсткості схилів m1=0,30 [2.т.12ст.14]. Ісх=1,9%. За формулою (5) визначимо гідроморфометричну характеристику схилів басейну річки: Фсх = . За типом кривих редукцій опадів басейн річки знаходиться в 4-му районі [2.д.5]. Довготривалість схилового добігання τсх= 300хв [2.т.13.ст.14]. Максимальний модуль дощового стоку А1%=0,021 [2.т.14.ст.15]. За формулою (2) визначаємо максимальні дощові витрати: Q1% = м3/с; Q5% = м3/с; Q10% = м3/с. Таким чином, отримані максимальні дощові витрати дорівнюють: Q1% = м3/с; Q5% = м3/с; Q10% = м3/с. Таблиця 1.1. Внутрішньорічний розподіл річкового стоку
Обсяг стоку за рік становить: W0 = 157800м3. Середнє багаторічне значення витрат: Q0 = 0,005м3/с.
Мінімальний стік Мінімальний стік в даній роботі розраховують для забезпеченостей Р=75% і Р=95%. Мінімальні витрати і обсяги стоку можна визначити за їх середньобагаторічними значеннями Q0 і W0, тобто при Р=50%. Тоді: Qp% = Kp%·Q0; (14)
Wp% = Kp%·W0, (15) де: Кр% - ордината трьохпараметричного гамма розподілу. Коефіцієнт варіації Сv = 0,63 [2.д.13]. Ординати кривої забезпеченості дорівнюють: К75% = 0,556; К95% = 0,256 [2.т.4]; Q0 = 0,005м3/с (см.1.1.5). Підставивши у формули (14) і (15) відомі величини отримуємо: Q75% = м3/с; Q95% = м3/с; W75% = м3 ; W95% = м3. Висновок: Мінімальні витрати дорівнюють: Q75% = 0,00278 м3/с; Q95% = 0,00128 м3/с. Мінімальні обсяги стоку дорівнюють: W75% = 87736.8 м3; W95% = 40396.8 м3.
Таблиця 1.2. Внутрішньорічний розподіл випаровування помісячно
Обсяг випаровування з 1км2 площі дзеркала дорівнює: Wвип = 492, 5·106 м3. Висновки:
Таблиця 2.1. Гідрологічний розрахунок з коротким рядом спостережень
За отриманими даними значень Cv та Cs підбирається одинична крива трьох параметричного гама розподілення, а за нею модулі кривої Кр%. [2.ст.8.т.4.]. Розрахунок координат дійсної кривої забезпеченості річки наведений у таблиці 2.2. За отриманими табличними даними будуємо теоретичну криву забезпеченості (мал. 1). З побудованої кривої визначаємо витрату для забезпеченості 1; 5; 50; 75;... 95%
Таблиця 2.2. Розрахунок ординат дійсної кривої забезпеченості
Висновок: Таблиця 4.1.
Відомості про гідротехнічну споруду (водосховище)
Для того, щоб знайти на початковій стадії проектування водосховища його приблизний об’єм, попередньо будують криві площі та об’єму. Криві площ показують графічну залежність площі дзеркала водосховища від рівня води: F = f(Z), площі дзеркал шарів від нульового до одинадцятого наведені у таблиці 4.2. Криві об’ємів дають залежність об’ємів водосховища від рівня води: W = f2(Z).
Таблиця 4.2. Площа дзеркала шару за відмітками
Таблиця 4.3. Розрахункова таблиця
Висновки: ГІДРОМЕТРІЯ
Таблиця 1.1. Швидкості на промірних вертикалях
По штанзі або тросу з позначками, вертушка встановлюється на потрібну глибину (0,2h, 0,6h...). За допомогою стабілізатора вона автоматично орієнтується проти течії лопатевого колеса. Вертушка приєднується до електричної мережі, через контактний апарат, що замикає електричну мережу через певну кількість обертів лопатевого колеса. Кількість обертів за певний проміжок часу визначається за спалахами лампочки або дзвінка. Таким чином за допомогою вертушка фіксують кількість обертів лопатевого колеса за хвилину – n. Переведення кількості обертів за хвилину проводиться за тарировочним графіком, що надається до кожної окремої вертушки заводом-виробником.
Вимірювання швидкостей виконується наступним чином: 1. Намічається та фіксується промірний створ I – I. 2. За промірним створом проводиться вимірювання глибини. 3. за виміряними глибинами викреслюється поперечний розріз річки на міліметрівці у викривленому масштабі. 4. На виверченому поперечному розрізі на переломах дна намічаються промірні вертикалі. 5. В намічених промірних вертикалях не менше ніж в 5 точках за глибиною проводиться вимірювання швидкостей вертушками. 6. За виміряними швидкостями для кожної промірної вертикалі будують епюри розміщення швидкостей, за якими знаходять середні швидкості за вертикалями. Ізотахи – лінії рівних швидкостей в течії води. Вони будуються на викресленому на міліметровому папері поперечному розрізі річки. Для цього на поперечному розрізі річки в точках гострого перелому дна намічаються промірні вертикалі (І,ІІ,ІІІ...). В кожній наміченій вертикалі проводиться вимірювання швидкостей по глибині не менше як в 5 точках вертушками. Далі на промірних вертикалях креслення поперечного розрізу річки тимчасово наносяться величини виміряних швидкостей в м/с (дані беруть з таблиці 1.1.). За виміряними швидкостями по інтерполяції з інтервалом 0,2 м/с проводяться ізотахи. Точки з однаковими швидкостями з’єднуємо плавною кривою (рис.5). Максимальна глибина поперечного розрізу річки h = 54 м,[пр. р. №4]. Середню швидкість по глибині для кожної промірної вертикалі визначають за формулою: V= , (16) де: F - площа побудованої розподілу швидкостей по глибині. За поперечним розрізом ріки (рис.4) визначають глибину кожної промірної вертикалі: h = 11 м; h = 32 м; h = 43 м; h = 54 м; h =44 м; h =33 м; h =10 м. Щоб знайти F , кожна епюра ділиться на 4 частини – трапеції. Тоді F визначають за формулою: F = F + F + F + F . (17) А площа кожної трапеції визначається як: F= ∙h. (18) де: h - висота трапеції; а – верхня основа трапеції; b – нижня основа трапеції. Тоді використовуючи формули (17) і (18), отримаємо: 1. F = ; F = ; F = ; F = ; F =2,53+1,903+2,31+0,682=7,425 м
2. F = ; F = ; F = ; F = ; F =10,08+16,128+5,376+3,36=34,944 м
3. F = ; F = ; F = ; F = ; F =16,125+30,96+12,212+7,439=66,736 м . 4. F = ; F = F = ; F = F =21,006+39,204+13,932+5,67=79,812 м . 5. F = ; F = ; F = ; F = ; F =14.916+24.992+7.7+4.224=51.832 м .
6. F = ; F = ; F = ; F = ; F =9.009+15.246+6.237+4.158=34.65 м . 7. F = ; F = ; F = ; F = ; F =1.94+2.94+1.05+0.62=6.55м . За формулою (16) визначаємо середні швидкості по глибинам для кожної трапеції: V = 7.425 / 11 = 0.675 м/с; V = 34.944 / 32 = 1.092 м/с; V = 66.736 / 43 =1.552 м/с; V = 79.812 / 54 = 1.478 м/с; V = 51.832 / 44= 1.178 м/с; V = 34.65 / 33 = 1.05 м/с; V = 6.55 / 10 = 0.655 м/с. Отримані швидкості по глибині відкладаємо в вигляді відрізків у вибраному масштабі швидкостей від рівня води для кожної промірної вертикалі. Кінці відрізків з’єднуємо прямими – отримуємо лінію середніх швидкостей (рис.6). Таким чином, середні швидкості по глибині ріки дорівнюють: V =0.675м/с; V =1.092 м/с; V =1.552 м/с; V =1.478 м/с; V =1.178 м/с; V =1.05 м/с; V =0.655 м/ с. Висновки: Вимірювання витрати річки
Оскільки одним з основних параметрів річки є її витрата, тобто та кількість води, що проходить крізь певний переріз за одиницю часу. Тому саме ця розрахунково-графічна робота, відведена на визначення такого параметру, як витрата. Адже, як в процесі розрахунку, ми побачимо, що це досить великі цифри, про які потрібно знати і враховувати. Визначивши попередньо в розрахунково-графічній роботі 6 середні швидкості в промірних вертикалях та глибину промірної вертикалі, тепер можемо визначити для кожної промірної вертикалі питому витрату на 1 м ширини промірного створу (м2/с): qn = Vn · hn, (19) де: Vn – середня швидкість за глибиною річки (у відповідності до розрахунково-графічної роботи 6); n – 1, 2, 3, 4, 5, 6.; hn – глибина річки на відповідній промірній вертикалі (у відповідності до розрахунково-графічної роботи 6). Тоді питома витрата даної річки визначається за формулою (19) і буде дорівнювати: м2/с; м2/с; м2/с; м2/с; м2/с; м2/с; м2/с.
Отримані дані питомих витрат на кожній промірній вертикалі зображуємо на графіку, відкладаючи їх у вигляді відрізків від рівня води, в обраному масштабі. Кінці питомих витрат відкладених на графіку, з’єднуємо прямими. Отримана лінія називається кривою питомих витрат, рис.6.
Витрата нашої річки у даному промірному створі вираховується за формулою, як площа, що замкнена між рівнем води річки та кривою питомих витрат річки у даному промірному створі. Розбивши цю площу на прості відомі фігури, та обчисливши їх, отримаємо повну витрату річки у даному промірному створі, що складиме: . (20) , де: ; a, b – питомі витрати, м2/с; l – відстані [розрахунково-практична робота 6]. м3/с; м3/с; м3/с; м3/с; м3/с; м3/с; м3/с; м3/с; Отже, після проведених розрахунків, за формулою (20), можемо знайти повну витрату даної річки, таким чином, витрата даної річки сягатиме Q = 85,75875 + 1039,88505 + 778,2345 + 527,5728 + 473,9184 +683,2078 + 986,74 + 156,8725 = 4732,1898 м3/с. Висновки: Список літератури І. Литовченко О.Ф., Інженерна гідрологія і регулювання стоку.- Київ.: «Вища школа», - 1999. 2. Соломенцев Н.А., Львів А.М. та ін., Гідрологія суші.- Ленінград.: Гидрометеоиздат,- 1976. З. Грацианский М.Н., Александровский Ю.В., Гидрология и гидротехнические сооружения.- М.: Висш. Школа,- 1961. 4. Дупляк О.В., Гідрологія і гідрометрія. - К.: КНУБА,- 2005.
Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни „Гідрологія і гідрометрія” для студентів спеціальності 6.092100 „Споруди та обладнання водопостачання і водовідведення” денної форми навчання.
УКЛАДАЧ: Комащенко Петро Григорович
Реєстрац. №______________
Підписано до друку 2008 р. Формат А 5 Обсяг 33 стор. Тираж 50 прим.
Видавничий центр КТУ, вул. ХХІІ партз’їзду, 11, м. Кривий Ріг
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання практичних завдань з дисципліни „Гідрологія і гідрометрія” для студентів спеціальності 6.092100 „Споруди та обладнання водопостачання і водовідведення” денної форми навчання
Кривий Ріг Укладач: Комащенко П.Г., доц., к.т.н. Відповідальний за випуск: Голишев О.М., проф., д.т.н. Рецензент: Коновалюк В.А., доц., к.т.н.
У методичних вказівках розглянуто методи рішення розрахунково-графічних задач, що є обов’язковими при вивченні курсу «Гідрологія і гідрометрія». Методичні вказівки допоможуть студентам поглибити теоретичні знання та набути навички та вміння при виконанні гідрологічних розрахунків.
РОЗГЛЯНУТО СХВАЛЕНО на засіданні кафедри на засіданні вченої ради теплогазоводопостачання, будівельного факультету. водовідведення і вентиляції. Протокол № 2 від 21.11.2007 Протокол № 3 від 20.11.2007
Зміст
Гідрологія. Гідрологічні розрахунки 4 1. Гідрологічні розрахунки при відсутності спостережень 4 1.1. Максимальні витрати стоку талих вод 4 1.2. Максимальні дощові витрати 6 1.3. Максимальні обсяги стоку талих вод 8 1.4. Максимальні обсяги дощового стоку 9 1.5. Середній багаторічний стік річок 10 1.6. Мінімальний стік 11 1.7. Випаровування з площі дзеркала 11 2. Гідрологічні розрахунки за коротким рядом спостережень 12 3. Гідрологічні розрахунки при довгому ряді спостережень 19 4. Побудова кривої площ і об’ємів 22 5. Розрахунок розрахункових рівнів та об’ємів водосховища 24
Гідрометрія 27 1. Вимірювання середніх швидкостей
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-05; просмотров: 244; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.135.209.20 (0.014 с.) |