s = Öå( Qср – Qi)2 / n = 1.298
Cv = s / Qср. = 0.051
Cs = 2Cv = 0.102
Qp% = Kp%Q0
Wp% = Kp%· W0
Qp75% = 15,96
Qp90% = 14,98
Qp95% = 14,44
1.2.2. Построение теоретической кривой обеспеченности и определения расчетных расходов реки при коротком ряде наблюдения.
По полученным значениям координат в Р% и Qp% строится теоретическая кривая обеспеченности максимальных годовых расходов представлен на рисунке 1.
По построенной кривой обеспеченности можно определить расходы реки.
1.2.3. Построение к обеспеченности при длинном ряде наблюдения и определение расчетных отметок уровней воды.
В этой работе необходимо построить кривую обеспеченность по данным длинного ряда наблюдений и определить по ней отметки расчетных уровней и обеспеченности
1,5,10,50,75,95%.
Исходные данные:
85,39;
83,50; 83,50; 83,45; 83,40; 83,32; 83,30; 83,29; 83,24; 83,21; 83,15; 83,08; 83,07; 83,04; 83,00;
82,97; 82,97; 82,90; 82,90; 82,80; 82,75; 82,74; 82,70; 82,57; 82,57; 82,57; 82,54; 82,48; 82,45; 82,40; 82,39; 82,33; 82,27; 82,24; 82,08; 82,08; 82,07; 82,05; 82,04;
81,80; 81,78; 81,74; 81,74; 81,70; 81,67; 81,67; 81,54; 81,52; 81,50; 81,45; 81,43; 81,43; 81,43; 81,37; 81,30; 81,25; 81,09; 81,04;
80,95; 80,94; 80,90; 80,90; 80,90; 80,79; 80,78; 80,70; 80,69; 80,67; 80,59; 80,41; 80,32; 80,30; 80,30; 80,28; 80,25; 80,21; 80,19; 80,15; 80,01; 80,00.
Для построения кривой обеспеченности по вертикальной оси откладывается интервал расходов равный четырем м3 / с
n = 80 – 100%
8 – х%
х% = 100% / 80 = 1,25
получим ступенчатый график продолжительности.
Ступенчатый график продолжительности переводится в кривую обеспеченность путем соединения главной кривой середины ступеней.
Расчеты водохранилища.
2.1. Построение кривых площадей и объемов водохранилищ.
Полезный объем водохранилища: z0,00 = 78,00 м3.
Высота сечения рельефа: ΔH = 4,0 м.
1. а = 0,3; в = 0,5.
2. а = 1,7; h = 0,4.
3. а = 3,0; h = 0,5
4. а = 4,9; h = 0,9
5. а = 7,7; h = 1,3
6. а = 10,8; h = 2,0
7. а = 12,9; h = 2,2
8. а = 16,0; h = 2,7
| Отметка расчетных гор, м. | Fi, м2 | Средняя площадь зеркала Fср., м. | Высота слоя ΔH, м. | Объем слоя∆W, м3. | ОбъемW, м3.Тыс. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 76,0078,0082,0086,0090,0094,0098,00102,00104,00 | 0,001509602785667011546177202380031540 | 755551872612012443204062962039570 | 24444444 | 15022207488244804977281624118480158280 | 0,000,1502,3709,85834,33884,110165,734284,2144442,494 |
2.2 Назначение расчетных уровней и объемов водохранилища.
Необходимо назначить отметки расчетных уровней и определить мертвых объемов и объемов форсировки, а также величину расчетного расхода водопропускного сооружения при следующих данных:
Мутность r = 110 г/м3
время эксплуатации водохранилища – 50 лет.
Полезный объем водохранилища: W = ∑∆W = 442494 м3.
Камеральная обработка измерений скорости и расхода реки.
3.1. Определение средних скоростей по глубине.
На топографической съемке участка 1 – I по данным топографической съемки производится построение поперечного сечения реки в на личинном створе 1 – I поперечное сечение вычерчивается 6 малые вертикали и горизонтали.
На построенном поперечном сечении намечается 7 промерных вертикалей, указываются на поперечном сечении.
В выбранных промерных вертикалях с помощью вертушки в 5 точках по глубине у поверхности, на глубине 0,2h; 0.6h; 0.8h. и у дна производится измерение скоростей данные, о которых представлены в таблице.
По полученным скоростям путем интерполяции на поперечном сечении с интервалом изотахии.
| Глубины измерения скорости. | Скорости на промерных вертикалях в долях от Umax. | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| У поверхности | 0,5 | 0,8 | 1,5 | 1,8 | 1,2 | 0,8 | 0,5 |
| 0,2h. | 0,4 | 0,7 | 1,3 | 1,6 | 1,0 | 0,7 | 0,3 |
| 0,6h. | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 1,1 | 0,8 | 0,5 | 0,25 |
| 0,8h. | 0,2 | 0,3 | 0,6 | 0,7 | 0,5 | 0,4 | 0,15 |
| У дна | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,2 | 0,25 | 0,2 | 0,1 |
Umax. = 1,30.
По полученным значениям измеренных скоростей на рисунке построим эпюру распределения скоростей по глубине.
Средние скорости по глубине определяется по формуле:
Vср. = Fэп. / n [м / с].
1).F1 = 0.65 + 0.52 / 2 · 1.2 = 0.643
F2 = 0.52 + 0.33 / 2 · 1.3 = 1.02
F3 = 0.33 + 0.26 / 2 · 1.2 = 0.354
F4 = 0.26 + 0.13 / 2 · 1.2 = 0.234
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 6 = 0.375 м/с.
2).F1 = 1.04 + 0.91 / 2 ·1.5 = 1.462
F2 = 0,91 + 0,65 / 2 ·2,5 = 2,574
F3 = 0,65 + 0,38 / 2 · 1,7 =0,927
F4 = 0,38 + 0,2 / 2 ·1,5 = 0,435
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 8 = 0,675 м/с.
3).F1 = 1,95 + 1,69 / 2 · 2 = 3,64
F2 = 1,69 + 1,3 / 2 · 4 = 5,830
F3 = 1,3 + 0,78 / 2 ·2 = 2,08
F4 = 0,78 + 0,26 / 2 · 2 = 1,04
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 10 = 1,259 м/с.
4).F1 = 2,34 + 1,69 / 2 · 3,1 = 6,246
F2 = 1,69 + 1,43 / 2 · 6,1 = 9,516
F3 = 1,43 + 0,91 / 2 · 3,1 = 3,627
F4 = 0,91 + 0,26 / 2 · 3,2 = 1,872
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 15,5 = 1,377 м/с.
5).F1 = 1,56 + 1,3 / 2 · 2 = 2,86
F2 = 1,3 + 1,04 / 2 · 4 = 4,68
F3 = 1,04 + 0,65 / 2 · 2 = 1,69
F4 = 0,65 + 0,4 / 2 · 2 = 1,05
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 10 = 1,028 м/с.
6).F1 = 1,4 + 0,91 / 2 · 1,2 = 1,386
F2 = 0,91 + 0,65 / 2 · 2,9 = 2,262
F3 = 0,65 + 0,52 / 2 · 0,9 = 0,526
F4 = 0,52 + 0,26 / 2 · 1 = 0,39
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 6 = 0,760 м/с.
7).F1 = 0,65 + 0,39 / 2 · 0,8 = 0,416
F2 = 0,39 + 0,32 / 2 · 2,2 = 0,781
F3 = 0,32 + 0,19 / 2 · 0,5 = 0,127
F4 = 0,19 + 0,13 / 2 · 0,5 = 0,08
Vср. = F1 + F2 + F3 + F4 / 4 = 0,351 м/с.
3.2. Измерение расхода реки.
Измерение расходов реки базируется на измерении скорости, а также как скорость измеряются поплавками или вертушки то и расходы реки измеряются так же.
Измерения расходов реки с помощью поплавков.
1. на участке реки намечается промерный створ I – I.
Которым необходимо измерять расход реки.
2. в обе стороны от промерного створа на одинаковом расстоянии 1 / 2 назначаем 1,1 и закрепляем их вешками.
3. с помощью поплавков измеряют поверхностную скорость в створе I – I.
4. в примерном створе I – I производится измерение глубин.
5. промерный створ I – I делится на ряд одинаковых участков.
6. путем интерполяции по измеренным поверхностным скоростям находят поверхностные скорости на границах участка и откладываем в выбранном масштабе скоростей в виде отрезков.
7. для каждого участка 1-2; 2-3; 3-4; находят среднюю поверхностную скорость определяем по формуле:
q = ω · v.
8. имея в виду что расход всегда равен произведению площади ω(живое течение) на среднюю скорость v, определяют расход на каждом участке 1-2; 2-3; 3-4; т.д.
9. полный расход реки I – I равен сумме расходов и вычисляется по формуле:
Q = ∑ qi.
Так как расход через каждый участок и полный расход реки определяется поверхность скорости измерений поплавками который всегда за исключением зимы, больше средней скорости на участке то полученные значения расхода реки получается завышенным, таким образом чтобы получить значение нужно к полученному расходу ввести понижающий коэффициент который зависит от конфигурации поперечного сечения реки и для повных рек составляет в среднем 0,7 – 0,8 тогда расход реки определяется по формуле:
Qрек. = qk.
Измерение расходов реки с помощью вертушек.
1. основой для определения расходов реки являются вычерченное поперечное сечение реки по промерным работам с намеченными вертикалями, в которых не менее чем в 5 точках были проведены измерения скоростей вертушками, были построены эпюры распределения скоростей по глубине вычисленные средние скорости по глубине.
2. в выбранном масштабе скоростей откладывать против каждой промерной вертикали от свободной поверхности полученные значения средних по глубине скоростей.
3. концы отраженных отрезков соединяют параллельными линиями получают линию средних скоростей теперь если для уточнения расчета необходимо добавить несколько промерных вертикалей то для них среднюю скорость по глубине можно определить по линии промерных вертикалей.
4. для каждой промерной вертикали вычисляется удельный расход тоисть расход, приходящийся на 1 м. Ширины русла реки, определяется по формуле:
qi = ωi vi = hi· 1м· ui = hi vi.
5. выбрав масштаб удельных расходов, откладываем их для каждой промерной вертикали в виде отрезков от поверхности воды и соединяют концы отрезков прямыми получают линию удельных расходов.
6. расход реки в данном примерном створе равен площади заключенный между линией удельных расходов и поверхности воды.