Исследование экологического состояния участка реки и анализ русловых переформирований (стр. 3 из 7)

Максимальная скорость добегания составила 4,27 км/час при уровне в верхнем г/п 262 см. и в нижнем г/п 705 см, минимальная скорость добегания составила 0,24 км/час при уровне в верхнем г/п 215 см. и в нижнем г/п 712см. Максимальные скорости добегания наблюдаются в период весеннего половодья, а минимальные – в период летне-осенней межени, следовательно, загрязнённая вода добегает быстрее весною и в начале лета, а медленнее уходит в конце лета и начале осени.

4.3 Построение и анализ кривой связи уровней воды

График связи уровней воды между гидропостами строится по данным табл. 4.1 на миллиметровой бумаге формата А3 или А4 (см. рис. 4.2). По вертикальной оси откладываются уровни воды по верхнему гидропосту, а по горизонтальной - по нижнему. По центрам тяжести проводится прямая связи уровней воды между гидропостами.

Из рисунка 4.2 видно, что разброс точек очень большой, значит русло неустойчивое.

5. Построение кривых обеспеченности и выбор проектного уровня

Построение кривых обеспеченности навигационных уровней воды по каждому гидропосту. Исходными материалами служат данные по уровням воды из гидрологических ежегодников.

Порядок выполнения расчетов.

1. По таблицам ежедневных уровней воды выбираются значения максимального и минимального уровней (для каждого гидропоста свои значения).

2. Вычисляется амплитуда колебания уровней воды

3. Амплитуда разбивается на равные интервалы и определяется величина одного интервала

, где k – количество интервалов (20 или 30).

4. Интервалы уровней записываются в таблицу 5.1 в убывающем порядке, каждый последующий интервал начинается с еличины на 1 см меньше предыдущего (см. таблицу 5.1 и таблицу 5.2), первый интервал начинается с максимального уровня

, а последний заканчивается минимальным уровнем

5. Для каждого интервала подсчитывается повторяемость в днях и обеспеченность в днях и процентах. За 100% принимается весь навигационный период.

6. По полученным данным строятся кривые обеспеченности (по нижним границам интервалов) для каждого гидропоста (см. рис. 5.1 и рис. 5.2).

7. По заданному проценту обеспеченности, зависящему от категории реки, определяются величины проектных уровней по каждому посту.

Расчеты:

=581 см

=158 см

А=581см-158см=423см

=423см/20=21,15 см

Таблица 5.1-Повторяемость и обеспеченность уровней воды (г/п №163)

№№	Интервал (см)	Повторяемость		Обеспеченность
№№	Интервал (см)	Дни	%	Дни	%
1	581-560	3	2,03	3	2,03
2	559-540	1	0,68	4	2,70
3	539-520	1	0,68	5	3,38
4	519-500	3	2,03	8	5,41
5	499-480	2	1,35	10	6,76
6	479-460	-	-	10	6,76
7	459-440	1	0,68	11	7,43
8	439-420	7	4,73	18	12,16
9	419-400	6	4,05	24	16,22
10	399-380	6	4,05	30	20,27
11	379-360	1	0,68	31	20,95
12	359-340	2	1,35	33	22,29
13	339-320	1	0,68	34	22,97
14	319-300	3	2,03	37	25
15	299-280	2	1,35	39	26,35
16	279-260	3	2,03	42	28,38
17	259-240	14	9,46	56	37,84
18	239-220	12	8,11	68	45,95
19	219-200	39	26,35	107	72,29
20	199-180	38	25,68	145	97,97
21	179-160	2	1,35	147	99,32
22	159-140	1	0,68	148	100
148

Таблица 5.2-Повторяемость и обеспеченность уровней воды (г/п №164)

№№	Интервал (см)	Повторяемость		Обеспеченность
№№	Интервал (см)	Дни	%	Дни	%
1	806-780	5	4,24	5	4,24
2	779-750	8	6,78	13	11,02
3	749-720	3	2,54	16	13,56
4	719-690	9	7,63	25	21,19
5	689-660	6	5,08	31	26,27
6	659-630	11	9,32	42	35,59
7	629-600	6	5,08	48	40,68
8	599-570	2	1,69	50	42,37
9	569-540	4	3,38	54	45,76
10	539-510	3	2,54	57	48,31
11	509-480	8	6,78	65	55,08
12	479-450	3	2,54	68	57,63
13	449-420	4	3,38	72	61,02
14	419-390	2	1,69	74	62,71
15	389-360	5	4,24	79	66,95
16	359-330	3	2,54	82	69,49
17	329-300	8	6,78	90	76,27
18	299-270	5	4,24	95	80,51
19	269-240	12	10,17	107	90,68
20	239-210	11	9,32	118	100
118

Расчет:

=806 см

=233 см

А=806см-233см=573 см

=573см/20=28,65 см

6. Построение линий свободной поверхности между гидропостами при максимальном и проектном уровнях воды

6.1 Построение линии свободной поверхности при максимальном уровне, определение падения и продольного уклона

Разность отметок водной поверхности в начале и конце рассматриваемого участка Z_н – Z_к =

Z, называется падение. Если падение
Z будет измерено в сантиметрах, а длина участка реки L – в километрах, то отношение величины падения к длине участка даёт осреднённое, на единицу длины, падение

Z_ср = (Z_н – Z_к) / L, см/км,

где: L = l_к – l_н;

l_к,l_н – значение продольной координаты (ось 1 направлена по течению).

Если падение и длину выразить в одних единицах длины – в метрах, то отношение даст безразмерную величину, называемую уклоном:

I_ср = (Z_н – Z_к) / L =

Z / L

Таблица 6.1 – Расчёт падений и уклонов при максимальном уровне

Наименование гидропоста	Высота нуля графика гидропоста	Расстояние между гидропостами по реке, км	Дата	Уровень над нулём графика, см	Отметка уровня, м	Падение		Уклон
						Общее, м	Осреднённое, м/км
Верхний №163	147,04	205	21.06. 1987	H_{max1 =}581	ZH_max1 =152,85	ZH_max=₊₁₅_,07	Z_ср = 0,074	I=0,000074
Нижний №164	129,72	205		H_max2 =806	ZH_max2 =137,78

Построение линии свободной поверхности между гидропостами (см. рисунок 6.1) производится по отметкам максимального уровня воды, вычисленным по формуле

ZH_{max i} = z “0” гр._i + ZH_{max i}, м

где: z “0” гр._i – отметка нуля графика гидропоста, м;

ZH_max_i– максимальный уровень воды, м.

Определение падения и продольного уклона в таблице 6.1.

Падение при максимальном уровне воды вычисляется по формуле

ZH_max = ZH_max₁ – ZH_max₂, м

где:ZH_max₁– отметка максимального уровня воды в верхнем №163 г/п;

ZH_max₂– отметка максимального уровня воды в нижнем №164 г/п.

Осреднённое падение определяется делением общего падения в метрах на расстояние между гидропостами L в километрах

Z_ср. =
ZH_max / L, м/км.

Определяется уклон водной поверхности I_max(см. таблица 6.1).

6.2 Построение линии свободной поверхности при проектном уровне, определение падения и продольного уклона

Построение линии свободной поверхности при проектном уровне между гидропостами (рисунок 6.1) производится по отметкам проектного уровня воды, вычисленным по формуле

ZH_пр_i = z “0” гр._i + H_пр_{. i},