Определение гидравлических элементов водотока.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

МОНИТОРИНГ Сферы обитания

РАСЧЕТ Главных ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРАВЛИЧЕСКИХ

Черт ВОДОТОКА – ПРИЕМНИКА СТОЧНЫХ ВОД

НОВОСИБИРСК

СГУГиТ

Цель работы: найти среднемесячный расход воды водотока, являющегося приемником сточных вод и его главные гидрологические и гидравлические свойства.

Порядок выполнения работы:

1. В согласовании с вариантом, который определяется по последней цифре в номере таблиц 3.1.1 – 3.1.25 найти меньший среднемесячный расход воды года 95% обеспеченности Определение гидравлических элементов водотока. по данным долголетних наблюдений за аква режимом водотока.

2. По выполненным расчетам выстроить эмпирическую кривую обеспеченности среднегодовых расходов воды реки.

3. По данным таблиц 3.2.1– 3.2.25 (зависимо от номера варианта) найти гидравлические свойства водотока: средние значения скорости течения, глубины и ширины русла, надлежащие меньшему среднемесячному расходу воды года 95 % обеспеченности. По приобретенным данным высчитать Определение гидравлических элементов водотока. коэффициент турбулентной диффузии.

4. По данным табл. 3.3 высчитать коэффициент извилистости участка реки меж местом выпуска сточных вод и наиблежайшим, размещенным ниже по течению пт водопользования. Принять, что извилистость реки на всем участке схожа и не находится в зависимости от места расположения контрольного створа.

5. Прийти к выводу беря во внимание ответы Определение гидравлических элементов водотока. на последующие вопросы:

– каковы гидрологические и гидравлические условия в водоприемнике для разбавления сточных вод?

– какой месяц года является менее подходящим для разбавления и смешения сточных вод с природными водами?

6. Оформить практическую работу в согласовании с требованиями.

1. Определение меньшего среднемесячного расхода воды года 95% обеспеченности.

Основными гидрологическими и гидравлическими чертами водотока Определение гидравлических элементов водотока.-приемника сточных вод, определяющими условия водоотведения и гидродинамические особенности процесса разбавления, являются последующие величины:

- меньший среднемесячный расход воды в реке года 95% обеспеченности;

- средняя скорость речного потока, средняя глубина и ширина русла, надлежащие меньшему среднемесячному расходу воды 95% обеспеченности;

- коэффициент извилистости участка реки;

- коэффициент турбулентной диффузии.

Величина среднемесячного расхода воды Определение гидравлических элементов водотока. года 95% обеспеченности (Q95) определяется по данным наблюдений за расходами воды реки за долголетний период в последующей последовательности:

Ø за каждый год по средним месячным расходам воды рассчитываются среднегодовые значения (Q');

Ø по рассчитанным среднегодовым расходам воды на клебчатке вероятности строится кривая обеспеченности, по которой определяется значение расхода воды года 95% обеспеченности Определение гидравлических элементов водотока. ( );

Ø по фактическим данным подбирается определенный год, средний годичный расход воды за который Q' близок значению расхода воды года 95% обеспеченности (Q'≈Q'95%);

Ø из среднемесячных расходов воды подобранного фактического года выбирается меньшее значение (Q95).

Среднегодовое значение расхода (Q', м3/с) определяется по формуле:

Q'= , (2.1)

где Qi – средние месячные расходы воды, м3/с.

Для построения Определение гидравлических элементов водотока. эмпирической кривой обеспеченности среднегодовые расходы воды рассматриваются виде статического ряда, т.е. ряда, размещенного в виде убывающем порядке. Для каждого члена ряда значения расхода воды рассчитывается возможность превышение эмпирических точек (P,%) по формуле:

P= (2.2)

где m- порядковый номер члена ряда расходов воды, расположенных в убывающем порядке;

M – общее число членов Определение гидравлических элементов водотока. ряда.

Для примера в табл. 2.1 приведен порядок вычисления характеристик кривой обеспеченности средних годичных расходов воды реки Обь, город Новосибирск.

Таблица 2.1 – Расчет эмпирической кривой обеспеченности среднегодовых расходов реки Обь в створе, город Салехард, 1919 – 1960

Год Расход воды Q', м3/с №№ п/п m В убывающем порядке Обеспеченность, Р, %
год Расход воды Определение гидравлических элементов водотока. Q', м3/с
92,1 258,0 2,3
80,7 240,0 4,7
81,3 216,0 7,0
172,0 214,0 9,3
178,0 207,0 11,6
62,4 178,0 14,0
142,0 173,0 16,3
258,0
207,0 68,0 90,7
62,4 93,0
156,0 62,2 95,3
112,0 М=42 41,7 97,7

В колонку 2 табл. 2.1 записываются среднегодовые значения в хронологическом порядке, в колонку 5 – расположенные в убывающем порядке. В колонку 4 записываются года, надлежащие ранжированным расходам воды. Номера записываются в колонку 3, при всем этом члену ряда расходов воды с наибольшим значением присваивается номер 1, а члену ряда с Определение гидравлических элементов водотока. минимальным значением присваивается номер М.

Если за период наблюдений было два либо более схожих значений расхода воды, то в табл. 2.1 они повторяются так, что число М остается схожим для хронологического ряда и ряда, размещенного в убывающем порядке.

Обеспеченность первого расхода воды с большим значением Q’1= 258 м3/с по формуле 2.2 равна Определение гидравлических элементов водотока. P *100=2,3 %( колонка 6 табл. 2.1), обеспеченность последнего расхода воды с минимальным значением Q’42=41,7 м3/с равна Р = *100%=97,7%. Разумеется, в общем случае, огромную обеспеченность имеют расходы воды маловодного меженного периода, а наименьшую обеспеченность – расходы воды периодов завышенной водности – половодья и паводков.

На рис 2.1 приведен пример построения кривой обеспеченности на клетчатке поверхности Определение гидравлических элементов водотока.. По вертикальной оси откладываются значения расходов воды. Масштаб выбирается таким макаром, что наибольшее значение Q’ принимается огромным, чем значение расхода для первого члена ряда, в данном примере более чем на 258 м3/с. По горизонтальной оси откладывается обеспеченность в процентах. По значениям Q’J и PJ из табл. 2.1 на рис Определение гидравлических элементов водотока. 2.1 наносятся эмпирические точки. Дальше к приобретенному семейству точек по лекалу подбирается сглаживающая, лучшим образом соответственная расположению точек, кривая обеспеченности: для ориентировочных оценок – эмпирическая либо по советам [3, 23] – аналитическая.

Для определения значения расхода воды 95% обеспеченности по эмпирической кривой (рис. 2.1) нужно на горизонтальной оси отметить величину 95% от нее провести вертикальную линию ввысь Определение гидравлических элементов водотока. до скрещения с кривой обеспеченности, а потом из точки скрещения провести горизонтальную линию на лево до скрещения с вертикальной осью. Приобретенное таким макаром значение среднегодового расхода воды 95% обеспеченности для нашего примера будет составлять Q’95%=55 м3/с.

Определение гидравлических частей водотока.

Динамические величины и геометрические размеры поперечного сечения русла, характеризующие Определение гидравлических элементов водотока. условия течения и период малой водности, такие как скорость течения, глубина и ширина реки, определяются по зависимостям:

· меж средней скоростью течения vср и уровнем воды H: vср =f(H);

· меж средней глубиной hср и уровнем воды Н: hср = f(H);;

· меж шириной реки Ви уровнем воды Н: В= f(H);.

Уровень воды Н, соответственный разыскиваемым величинам, в свою очередь Определение гидравлических элементов водотока., определяется по зависимости его от расхода воды Q: Q = .

Все четыре кривые зависимостей строятся совместно на одном графике либо на различных, но с схожим масштабом и спектром варьирования значений уровня по оси ординат. Построение начинается с установления амплитуды колебания рассматриваемых величин и выбора масштаба. потом на график наносятся Определение гидравлических элементов водотока. точки расходов, средних скоростей, глубины и ширины русла зависимо от конфигурации уровня воды, по которым проводятся сглаживающие кривые.

Для примера на рис. 2.2 приведены зависимости: Q= f(H);, hср = f(H);, vср = f(H);, В= f(H);, построенные по данным гидрологических измерений, приведенным в табл. 2.2

Таблица 2.2 – Результаты измерений расходов воды и гидравлических частей р. Колва у Определение гидравлических элементов водотока. с. Покча за 1946 год

№ п/п Дата измерения Уровень воды, Н, см, над нулем графика поста Расход воды, Q м3/с Средняя скорость течения,vср, м/с Ширина реки, В, м Средняя глубина,hср, м
31/V 1,04 4,65
31/V 0,97 4,43
2/VI 0,89 3,77
4/VI 0,84 3,53
13/VI 0,71 3,19
... ... ... ... ... ... ...
27/IX 59,1 0,30 1,42

Для определения разыскиваемых гидравлических величин нужно на Определение гидравлических элементов водотока. горизонтальной оси расходов воды отметить значение, соответственное , и по графику найти зависимый от него уровень воды, отметив на вертикальной оси. Потом через приобретенное значение провести горизонтальную линию, пересекающую все четыре кривые, и из точек скрещения опустить перпендикуляры на горизонтальные оси.

Коэффициент извилистости участка реки φ определяется по формуле:

, (2.3)

где L – длина реки в Определение гидравлических элементов водотока. границах участка, измеренная по фарватеру, м;
Lпр – длина прямой, соединяющей концы участка, м (рис. 2.3).

Набросок 2.3 – Схема к определению коэффициента извилистости участка реки:

I-I – створ выпуска сточных вод; II-II – створ наиблежайшего, размещенного ниже по течению пт водопользования; L и Lпр – длина участка по фарватеру и по Определение гидравлических элементов водотока. прямой, соответственно; стрелкой показано направление течения реки.

В этом случае идет речь об участке реки меж 2-мя створами: местом выпуска сточных вод и местом расположения ниже по течению наиблежайшего пт водопользования.

Коэффициент турбулентной диффузии на участке реки определяется по формуле Потапова М.В.:

, (2.4)

где vср и hср соответственно, средняя скорость течения, м/c, и Определение гидравлических элементов водотока. средняя глубина реки на участке, м, определенные по зависимостям, приведенным на рис. 2.2.

Таблица 3.1.1 – Сведения о среднемесячных расходах, воды реки Оби в створе

г. Новосибирск, Q, м3/с. (Площадь водосбора =252000км2)

год Месяц
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Таблица 3.1.2 – Сведения о Определение гидравлических элементов водотока. среднемесячных расходах воды реки Обь в створе г. Салехард, Q, м3/с. (Площадь водосбора =2432000км2)

год Месяц
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Таблица 3.1.3 – Сведения о среднемесячных расходах воды реки Томь в

створе г. Томск, Q, м3/с. (Площадь водосбора =57800км2)

год Месяц
I II III IV Определение гидравлических элементов водотока. V VI VII VIII IX X XI XII
96,3 96,3
75,4
97,5
98,9
98,6
94,9 89,6
77,1
82,6
99,4
95,2
85,4

Таблица 3.1.4 – Сведения о среднемесячных расходах воды реки Резвый

Танып в створе д. Алтаево, Q, м3/с. (Площадь водосбора =4860км2)

год Месяц
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
7,97 8,25 8,57 34,7 11,0 10,9 11,0 10,6 9,90 6,95 7,63
7,15 7,22 7,30 98,7 43,1 7,11 7,16 6,04 6,74 7,45 10,0 7,84
7,49 7,12 7,88 95,4 58,9 15,4 12,3 9,66 8,19 6,57
6,69 6,80 7,10 60,5 8,55 7,88 6,43 8,03 12,0 6,92
5,58 6,01 9,60 55,3 9,34 8,29 8,93 9,24 9,55 9,19 7,34
7,59 6,28 8,06 25,5 9,17 8,81 10,2 8,35 7,69 9,46 8,41
7,59 7,17 7,65 31,3 38,2 14,2 12,7 13,5 19,3 14,2 9,96
10,9 9,85 9,77 61,3 16,4 22,2 15,1 15,9 26,8 17,7 12,4
9,40 8,28 8,92 - 48,6 19,3 21,4 14,6 12,3 11,3 10,3 9,29
9,52 9,55 9,69 84,5 16,3 13,6 20,7 13,5 12,0 8,37 6,49
7,52 7,09 6,78 20,1 10,8 9,74 11,6 12,9 14,2 9,42
10,4 11,0 10,7 21,1 17,6 13,3 15,1 29,2 37,9 21,0
13,7 11,8 14,2 39,3 22,3 21,3 18,0 22,9 16,3 15,1
15,1 16,6 18,3 91,1 23,4 20,9 29,7 17,6 23,0 24,0 24,4
16,2 16,0 16,1 78,9 23,6 19,7 16,3 14,4 19,1 13,8 10,7
10,7 10,7 9,54 64,8 15,5 12,4 15,3 24,4 21,4 13,5 8,48
7,94 7,68 6,95 34,0 20,1 9,09 9,68 7,03 8,56 7,89 8,72
8,96 8,84 9,20 42,1 75,3 19,0 9,53 9,17 8,56 9,38 10,9 8,91
7,94 8,48 9,34 63,3 9,70 8,67 8,24 10,7 11,8 8,84 8,83
7,90 6,96 6,64 64,3 10,9 7,19 9,59 9,54 10,5 16,7 7,92
6,66 8,34 8,91 81,7 11,1 7,97 6,13 3,65 5,90 8,37 7,59
5,65 5,59 5,93 69,6 8,50 9,14 11,9 11,0 21,2 19,3 14,9
12,2 10,7 10,3 11,9 16,8 15,3 12,0 14,5 14,9 12,3
12,7 11,0 12,1 23,6 14,2 11,4 11,8 14,8 13,9 13,0
11,8 13,3 12,3 68,0 20,0 13,0 10,3 14,4 18,0 21,8 13,3
10,8 10,5 11,4 62,9 18,2 13,4 9,02 8,35 7,43 6,48 9,32
10,2 10,0 50,9 42,3 19,1 12,4 11,9 16,8 12,6 11,2 11,1
12,1 11,7 19,6 26,2 13,5 13,0 16,8 19,9 17,5 17,4 15,0
13,9 14,4 15,5 13,8 16,0 19,2 13,4 11,9 20,8 20,5
15,6 14,9 14,5 87,6 25,3 22,2 17,5 13,8 17,9 20,0 17,9
16,3 14,2 16,6 75,6 30,0 20,8 22,7 19,5 20,1 19,4 17,4
14,9 15,7 15,7 60,6 17,8 16,6 12,7 15,6 17,2 26,3 14,5
10,2 11,1 12,6 27,5 14,9 13,9 11,3 9,48 9,84 8,01 11,0
11,9 11,1 12,5 19,5 17,0 15,4 13,2 14,8 20,2 15,1
13,0 12,8 13,6 99,6 31,9 29,1 18,2 11,6 14,2 17,8 15,1
12,8 13,7 14,5 64,7 20,8 19,7 15,6 16,9 16,4 16,4 15,8
15,6 14,3 13,0 22,2 41,7 17,3 15,1 25,1 37,2 28,5
22,8 19,9 9,6 39,2 20,5 17,2 15,2 16,5 20,9 20,0 19,1
17,4 16,3 14,5 33,0 15,0 18,1 20,6 29,9 44,8 42,9 28,8

Таблица 3.1.5 – Сведения о среднемесячных расходах, воды реки Ик в Определение гидравлических элементов водотока. створе

пос. Нагайбаково, Q, м3/с. (Площадь водосбора =12300км2)

год Месяц
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
11,8 11,1 10,6 39,3 69,4 12,0 12,2 10,2 11,3 11,7 11,7 10,5
10,3 8,9 14,5 49,7 31,2 14,8 12,7 9,51 9,04 11,2 9,93
7,79 7,41 10,8 66,0 38,7 16,3 9,15 6,84 6,64 9,52 9,39 7,91
6,95 6,30 12,6 91,1 39,2 20,4 10,5 8,04 7,35 8,96 8,86 9,33
6,15 5,75 8,32 31,8 13,4 7,63 8,33 6,46 7,21 7,10 7,62
6,26 6,13 6,99 42,5 27,8 22,5 19,8 21,8 17,9 11,1
10,6 12,1 11,9 45,9 41,2 30,4 30,1 33,9 27,4 20,4
17,3 15,7 20,6 56,4 39,3 29,3 26,2 23,0 21,8 19,2 16,5
17,6 18,3 21,2 53,8 43,9 25,8 25,1 25,7 19,9 19,5 16,7 11,2
11,0 11,4 11,9 71,5 38,4 20,1 16,7 19,3 20,0 19,7 13,6
13,5 11,4 13,9 56,4 47,4 36,8 32,5 35,4 22,5 26,2
21,8 20,2 29,8 56,5 43,0 28,8 24,7 20,7 23,6 24,8 19,6
24,8 21,6 20,3 36,3 29,2 27,0 24,5 27,0 21,4 22,2
19,7 22,0 22,0 41,4 28,5 23,7 22,7 23,4 21,3 17,9
15,6 14,5 15,4 58,4 23,6 23,4 21,9 23,6 22,9 17,1 10,7
12,3 13,6 13,5 29,0 23,4 12,8 9,31 10,6 12,8 10,1 9,46
10,9 9,59 9,85 35,5 62,7 21,2 15,1 9,08 11,0 12,3 10,5 7,57
8,70 7,33 9,72 57,3 21,5 11,8 8,52 10,4 15,0 11,3 10,5
9,52 8,88 8,77 50,4 18,2 11,3 10,8 9,77 9,69 11,9 8,11
7,35 7,76 21,2 48,2 14,5 9,73 10,3 9,38 9,28 9,14 8,00
6,53 5,76 7,14 57,3 19,7 19,0 20,8 19,7 21,2 19,8 18,5
14,1 12,3 13,6 39,7 31,2 44,2 25,9 26,6 21,4 19,8
18,4 17,9 18,9 47,1 32,4 26,8 29,3 27,1 21,8 17,0
17,1 18,1 18,6 52,3 34,2 25,3 24,2 25,0 27,8 20,9 13,5
13,9 12,7 15,4 52,9 26,5 22,7 17,7 16,8 19,2 15,8 14,7
13,3 11,8 35,1 24,6 18,2 14,6 16,4 15,2 14,3 13,1
12,0 11,8 44,7 41,0 27,3 24,1 24,4 26,3 26,1 22,3 18,5
15,4 17,0 16,7 40,4 28,5 23,0 20,2 21,9 26,2 19,9
13,6 13,9 14,7 57,2 44,0 32,7 26,7 25,7 27,8 19,0
16,0 15,1 19,9 51,3 35,5 31,4 27,4 30,1 27,3 22,3
19,4 17,3 22,5 78,1 42,8 29,0 25,0 24,8 25,1 25,1 19,1
13,0 14,9 16,3 95,7 25,6 20,2 16,6 16,6 14,4 16,1 16,1 11,6
11,1 12,8 18,2 93,0 68,0 34,0 42,3 23,2 21,7 22,7 23,9 18,2
13,3 11,9 12,6 42,3 27,3 48,8 44,2 24,6 23,4 20,4 20,3
17,0 16,8 19,3 54,0 33,1 27,0 28,8 28,1 26,7 37,3 20,5
17,3 17,2 18,4 82,3 42,2 42,8 30,4 25,7 28,9 33,4 25,4
22,3 17,9 20,9 46,1 31,9 23,0 18,3 17,9 22,1 26,8 26,8
23,5 19,6 20,8 44,3 25,9 26,4 26,1 29,1 28,9 29,3 19,7
21,0 21,4 51,5 51,6 37,6 33,9 28,7 26,4 25,8 26,5 19,2

Таблица 3.1.6 – Сведения о среднемесячных расходах воды реки Чусовая в створе д. Нижние Шалыги, Q, м3/с. (Площадь водосбора =57800км2)


opredelenie-gruppi-krovi-po-sistemam-abo-i-rh.html
opredelenie-gruppovoj-prinadlezhnosti-krovi-po-sisteme-avo.html
opredelenie-haraktera-defekta-v-transformatore-po-otnosheniyu-koncentracij-par-gazov-kriterij-skorosti-narastaniya-gazov.html