Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

получаются для рек, в которых движение воды можно принимать за равномерное, для которого справедлива формула Шези. Уста­ новлено, что в этих условиях при высоких уровнях воды величина коэффициента Шези сохраняет постоянное значение, C~const. Эта закономерность подтвердилась на большом материале натурных

Рис. 21.1. Экстраполяция кривой расходов по элементам расхода.

нием площади живого сечения, определяемой по профилю створа, на среднюю скорость течения, определяемую по формуле Шези:

рения уклонов водной поверхности, затем ее экстраполируют до требуемого высокого уровня непосредственным продолжением (рис. 21.2 а) . При наличии измеренных уклонов при высоких уров­ нях кривая проводится без экстраполяции.

Для построения кривой С = /(Я) по измеренным расходам вы­ числяют значения коэффициентов Шези по формуле (15.2). Кри­ вую C = f(H) экстраполируют непосредственным продолжением до требуемого высокого уровня (рис. 21.26).

264

обычно хорошие результаты для сравнительно крупных рек со сред­

в верхней части обычно переходящей в прямую, что представляет

пли точки на графике ложатся с большим разбросом, то данный способ неприменим. При незначительной кривизне считается допу­ стимым экстраполировать линию Q = f (со У /гС р) по тенденции верх­ него участка обоснованной измерениями расхода части. Если эта кривая имеет незначительную, но переменную по направлению кри­

начало координат, как это имеет место при прямолинейности верх­

265

расходы и соответствующие им уровни, для каждого расхода за­

По данным таблицы строят график зависимости Q =f (соУ 1гср);

значения Q откладывают по осп абсцисс, а значения a>y/iCp— по осп ординат. Это построение дела­ ют на том же листе, на кото­ ром построена и кривая рас­ ходов; ось абсцисс служит общей шкалой Q (рис. 21.4).

тем расходы переносят графически вверх до пересечения с линиями соответствующих уровней; по полученным точкам проводят кривую расходов в зоне экстраполяции. Если зона экстраполяции невелика, то нередко ограничиваются одной точкой — значением максималь­ ного расхода, как это показано на рис. 21.4.

Применяют другой прием экстраполяции по способу Стивенса.

266

Нем 500 г

Рис. 21.4. Экстраполяция кривой расходов по способу Стнвенса.

Q = f(H) определяют, умножая полученные величины средних ско­ ростей на соответствующие площади живых сечений, определяемые

v

Рис. 21.5. Зависимость а = / (К^ср )•

дует учитывать сказанное выше об экстраполяции кривой Q =

1 Вопрос об экстраполяции кривой v=f (V^cp) для различных, встречаю­

щихся в практике случаев подробно рассматривается в «Пособии по экстрапо­ ляции кривых расходов воды до наивысших уровней» [44].

267

21.2. Экстраполяция кривых расходов в условиях пойменных створов

К пойменным створам относят створы с односторонней или дву­ сторонней поймой. При высоких уровнях вода выходит из глав­ ного русла на пойму. Особенности движения потока в условиях пойменных створов были описаны в главе 15. Там же было ука­ зано, что определение расхода воды расчетным способом при вы­ соких уровнях производится по отсекам: выделяется русловой отсек, пойменные отсеки с различной шероховатостью, протоки.

Выход воды на пойму происходит при уровне, несколько пре­ вышающем бровку главного русла, а при двусторонней пойме — низшую из бровок. Различают надпойменную и русловую зоны уровней; надпойменная ограничена снизу отметкой нижней из бро­ вок главного русла.

Экстраполяция кривых расходов облегчается в случаях, когда надпойменная зона уровней хотя бы частично освещена измере­ ниями расходов воды. Кроме того, она облегчается при наличии измеренных уклонов водной поверхности. Русловая зона должна, как правило, быть достаточно освещена измерениями расходов, т. е. для главного русла должна иметься надежная кривая рас­ ходов.

Общий прием экстраполяции в условиях пойменных створов заключается в том, что поперечное сечение створа расчленяют на отсеки и производят экстраполяцию для каждого отсека от­ дельно.

Рассмотрим основные случаи экстраполяции в условиях пой­ менных створов.

Экстраполяция при частичном освещении надпойменной зоны измерениями расходов воды.

ховатостью, протоков. Для каждого выделенного отсека строят

этом обычно допускается, что уклон одинаков в русле и на пойме.

(15.2). Для пойменных отсеков при недостаточности данных изме­ рений расходов допускается вычислять значение С по формуле Павловского (см. главу 15).

Направление обеих этих кривых в надпойменной зоне нередко меняется. Кривая I=f(H) может иметь поворот вправо (рис. 21.6), что связано с увеличением уклона при расширении долины реки ниже створа. Поэтому при экстраполяции надо учитывать морфо­ логические особенности участка. Кривая С = /(Я) для главного русла в надпойменной зоне обычно имеет поворот влево, к оси Я ,

268