Гидрология

 

Расстояние от базиса до промерной вертикали, м	Глубина промерной вертикали, м	Расстояние от базиса до скоростной вертикали, м	Скорость между скоростными вертикалями, м/с
16	0	30	0,38
30	1,1	50	0,41
50	1,6	70	0,43
75	2,4	90	0,56
90	3,8	120	0,70
150	4,4	150	0,75
190	2,7	190	0,68
210	2,3	210	0,50
240	1,5	240	0,41
270	0	260	0,30

 

Решение:

Эпюра скоростей приведена в Приложении № 1. Для расчёта средней скорости движения воды следует вычислить площадь эпюры скоростей суммированием площадей между скоростными вертикалями, и поделить на ширину створа (см. Табл. 1)

 

Таблица 1 Подсчёт площади эпюры скоростей

Номер скоростной вертикали	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Расстояние между скоростными вертикалями, м	14,0	20,0	20,0	20,0	30,0	30,0	40,0	20,0	30,0	20,0	10,0
Скорость на скоростной вертикали, м/с	0,00	0,38	0,41	0,43	0,56	0,70	0,75	0,68	0,50	0,41	0,30
Площадь эпюры скоростей между скоростными вертикалями, м2/с	2,66	7,90	8,40	9,90	18,90	21,75	28,60	11,80	13,65	7,10	1,50
Суммарная площадь эпюры скоростей, м2/с	132,16

 

Ширина створа равна 254 м, тогда средняя скорость движения воды:

 

V_ср=S_эп/В=132,16/254=0,520 м/с

 

Задача № 2

По тем же исходным данным построить поперечный профиль расчётного створа и определить в нём расход любым методом.

Решение:

Поперечный профиль расчётного створа приведён в Приложении №1. Для определения расхода в поперечном створе следует найти площадь живого сечения суммированием площадей, заключенных между промерными вертикалями (см. Табл. 2)

 

Таблица 2 Расчёт площади живого сечения

Номер промерной вертикали	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Расстояние между промерными вертикалями, м	14,0	20,0	25,0	15,0	60,0	40,0	20,0	30,0	30,0	---
Глубина на промерной вертикали, м	0,0	1,1	1,6	2,4	3,8	4,4	2,7	2,3	1,5	0,0
Площадь сечения между промерными вертикалями, м2	8,8	27,0	50,0	46,5	246,0	142,0	50,0	57,0	22,5
Площадь сечения, м2	649,8

 

Расход в расчётном створе равен:

 

Q=V_cp·щ=0,52·649,8=337,9 м³/с

 

 

Задача № 3

Используя результаты решения задач №№ 1 и 2 определить коэффициент шероховатости русла с уклоном i=0,00009. По числовому значению коэффициента шероховатости описать поверхность русла (использовать при описании «Справочник по гидравлическим расчётам»).

Решение:

Для вычисления коэффициента шероховатости следует вычислить гидравлический радиус, который будет равен:

R=щ/ч , где ч - смоченный периметр канала. Для русла, в котором ширина во много раз больше глубины, можно принять приближённо

 

ч=В=254 м, тогда R=649,8/254=2,56 м.

 

Определим коэффициент Шези из формулы Шези:

 

V_cp=C·√R·i ; отсюда С= V_cp/√R·i=0,52/√2,56·0,00009=34,26 м^0,5/с

 

Выразим коэффициент Шези через формулу Маннинга:

 

С=1/n·R^1/6; отсюда n=R^1/6 / С=0,03414.

 

Согласно данным «Справочника по гидравлическим расчётам», такой коэффициент шероховатости характеризует русло как большой земляной канал, в условиях содержания ниже среднего.

 

 

Список использованной литературы

 

Гидрология и гидротехнические сооружения: Учебн. для ВУЗов/ Под ред. Г.Н. Смирнова. - М.: Высш. школа, 1988. -472 с.

Дорожно-мостовая гидрология: Справочник/ Под ред. Б.Ф. Перевозникова. - М.: Транспорт, 1983. -200 с.

Г.В. Железняков. Гидрометрия: Учебник для ВУЗов. - М.: «Колос», 1972. -255 с.

Н.М. Константинов. Гидрология и гидрометрия: Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Высш. школа, 1980. -199 с.

А.А. Лучшева. Основы гидравлики и гидрометрии: Учебное пособие для техникумов. - М.: Недра, 1989. -174 с.

М.А. Михалев. Инженерная гидрология. Загрязнение вод суши. Математические основы гидрологических расчётов: Учебн. пособие. - С.-Пб.: Изд-во СпбГТУ, 1995. -96 с.

Справочник по гидравлическим расчётам / под ред. П.Г. Киселёва. - М.: Энергия, 1974. -312 с.

Размещено на Allbest.ru