Побудова профілю поперечного перерізу річки

Однією із складових частин річкової долини є русло річки. Як­що водний потік у руслі перетнути вертикальною площиною, пер­пендикулярною до напряму течії, то дістанемо переріз,який нази­вають водним, або поперечним, перерізом русла.

Водний переріз русла, обмежений зверху поверхнею води, зни­зу – дном, а з боків відкосами русла, має кілька морфометричних характеристик. Основні з них такі: площа водного перерізу, ши­рина річки, змочений периметр, гідравлічний радіус, середня і максимальна глибини. Для їх визначення використовують матеріали промірних робіт.

Площу водного перерізу можна обчислити табличним і аналітичним спосо­бом

ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ

(надати визначення та формули)

Площа водного перерізу (ω) ________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________

Ширина річки (В) ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Середня глибина (h_сер.) ___________________________________________________________

________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________

Максимальна глибина (h_макс.) _______________________________________________________

________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________

Змочений периметр (Р) ___________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Гідравлічний радіус (R) __________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЗАВДАННЯ

1. Заповніть таблицю користуючись додатком А і побудуйте профіль поперечного перерізу русла річки. Обчисліть площу водного перерізу русла річки.

№ промірної точки	Відстань від постійного початку, м	Глибина, м	Відстань між промірними вертикалями, м	Середня глибина між промірними вертикалями, м	Площа водного перерізу між промірними вертикалями ωі м^2
І	ІІ	середня

ω = ∑ω_і_______________________________________________________________

Профіль поперечного перерізу русла річки

2. За даними промірних робіт (завдання 1) обчис­літь: ширину річки, середню і максимальну глибини, змочений пе­риметр і гідравлічний радіус.

В = ____________________________________________________________________________

h_сер = __________________________________________________________________________

h_макс.= _________________________________________________________________________

Р = ____________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

R = ____________________________________________________________________________

ВИСНОВОК (що розглядали та чому вчилися в ході лабораторної роботи) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ. 1.Що таке поперечний, водний і живий перерізи рус­ла річки? 2. У яких випадках гідравлічний радіус дорівнює середній глибині? 3. Як побудувати профіль поперечного перерізу русла?

 

Література: [2], с. 69—70; [14], с. 39; [17], § 28; [18], § 54.

Лабораторна робота № 3

Розрахування витрати води за допомогою поверхневих поплавків

Визначення швидкостей течії води необхідне для обчислення витрат води, а також для будівництва мостів і гідротехнічних споруд, потреб судноплавства і лісосплаву.

Найчастіше при виконанні гідрометричних робіт на річках, озерах, водосховищах і каналах вимірювання швидкостей течії здійснюють гідрометричними млинками та гідрометричні поплавки.

Витрату води визначають за швидкостями, виміряними по всій ширині річки, і за максимальною швидкістю. Визначення витрат води за швидкостями, виміряними по всій ширині річки, найточні­ше. Проте цей спосіб досить складний. Простіше витрату води визначають за максимальною швидкістю.

 

ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ

(надати визначення та формули)

Витрату води визначають за максимальною швидкістю, користуючись такою формулою: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перехідний коефіцієнт ___________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Поверхнева швидкість __________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Максимальна поверхнева швидкість ________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Розрахункова площа ______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Гідравлічний радіус ______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЗАВДАННЯ

1. Визначить витрату води за максимальною швидкістю, вимі­ряною поверхневими поплавками і глибинами потоку, користуючись даними табл. 1, коли відомо, що Р = 22,0 м; γ =1,25; ω_в =37,2 м²; ω_с =39,8 м²; ω_н =38,3 м².

Таблиця 1. Тривалість ходу поплавків

№ пор.	Тривалість руху поплавків між верхнім і нижнім створами t, c	Відстань між верхнім і нижнім створами L, м	Поверхнева швидкість v= L м/с t
			1,41 1,35 1,18 1,43 1,45 1,43 1,11 1,18

Для розрахунків

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Q = ___________________________________________________________________________

2. Визначить витрати води за даними табл. 2. Добуті дані вне­сіть у табл.3.

Таблиця 2. Характеристики для визначення витрати води

№ пор.	Площа водного перерізу	Ширина річки В, м	Коефіцієнт шорсткості, γ	Відстань між середнім і нижнім створами L, м	Середня тривалість руху поплавків tсер., с
ωв	ωс	ωн
	19,7 19,4 15,1 17,8 11,2 15,1 30,3 27,0 18,0 30,3	20,1 18,7 14,7 15,2 12,3 18,0 31,5 31,0 17,3 27,1	20,5 20,0 15,3 14,1 10,8 15,7 29,8 29,1 16,9 29,5	8,6 10,2 43,5 20,5 40,5	1,75 1,25 1,25 1,50 1,25 2,00 1,75 2,00 3,75 2,75

Для розрахунків

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Таблиця3. Визначення витрати води

№ пор.	Числові значення знайдених величин
ω	R	υ	K	Q

ВИСНОВОК (що розглядали та чому вчилися в ході лабораторної роботи) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ. 1. У яких випадках вимірюють витрату води поверх­невими поплавками? 2. За якими швидкостями визначають витрату води в річці? 3. Як визначають витрату води аналітичним способом? 4. Що таке фіктивна ви­трата води? 5. Коли витрату води визначають за максимальною швидкістю?

 

Література: [9], с. 207—209, 213—214; [14], с. 54-55; [17], § 36, 37.

Лабораторна робота № 4