Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

Ежедневные расходы воды определяют по кривой расходов для

Величину переходного коэффициента Л'зар для каждого дня бе­ рут с графика Л' а а р = f ( Т ) .

Рис. 22.8. Схема к способу переходных коэффициентов Къь-р-

Вычисление стока по кривым расходов. В некоторых случаях даже при зарастающем русле можно использовать для подсчета стока кривые расходов. Такие условия возникают, например,, в периоды паводков, когда вследствие возрастания расходов воды влияние растительности становится несущественным. При этом мо­

строятся по точкам измеренных расходов и имеют сроки действия,, соответствующие продолжительности паводков.

Интерполяция между измеренными расходами применяется при наличии большого числа измеренных расходов в период за­ растания, когда все дождевые паводки освещены расходами, изме­ ренными на подъеме и на спаде. По измеренным расходам строят (осредненно) зависимость Q=f(T). Ежедневные расходы опреде­ ляют по графику Q = f (Г) путем интерполяции.

22.4. Неустойчивые русла

Неустойчивость русла свойственна главным образом рекам горных и предгорных районов, режим которых характеризуется ча­ стыми паводками. Деформации русла могут быть периодическими и непрерывными. Периодические деформации связаны с прохожде­ нием наиболее высоких паводков, в промежутках между которыми

281.

русло сравнительно стабильно. Непрерывные деформации, наблю­ даемые на некоторых реках, происходят в течение всего годового цикла, меняется лишь их интенсивность.

Расходы, измеренные на реках с неустойчивым руслом, могут содержать погрешности за счет повышенной турбулентности по-

Рис. 22.9. Кривые со=/(Я) для неустойчивого русла.

тока, больших скоростей течения и резкого изменения их по ши­ рине реки, деформации русла за время измерения расхода и др. Все это необходимо учитывать при анализе материалов для под­ счета стока. Кроме того, необходимо проанализировать зависи­ мость со=/(Я) (рис. 22.9) и совмещенные поперечные профили русла.

Для вычисления стока рек с неустойчивым руслом применяются следующие способы:

1)построение системы временных кривых,

2)приведение кривой расходов к основному сечению,

3)способ Стаута,

4)интерполяция между измеренными расходами.

Построение системы временных кривых расходов производят в случае периодических изменений русла. Каждая кривая соответ­ ствует определенному состоянию русла. Отдельные кривые соеди­ няют переходными кривыми, освещающими периоды неустойчивого состояния русла при прохождении паводков. Построение системы временных кривых производят в следующем порядке:

— выделяют хронологически связанные группы точек измерен­ ных расходов, каждую из которых можно отнести к одной времен­ ной кривой;

— устанавливают сроки перехода с одной кривой на другую,

аследовательно, и сроки действия кривых;

—проводят кривые.

Схема построения временных кривых показана на рис. 22.10. Кривая 1 соответствует устойчивому состоянию русла до паводка. При. подъеме паводка происходил размыв русла; по измеренным в этот период расходам проведена кривая 2. При высоких уров-

282

нях расходы не измерялись. По измеренным расходам на спаде паводка проведена кривая 3. Обе ветви (2 и 3) соединены пере­ ходной кривой, показанной пунктиром (в этот период происходил дальнейший размыв русла). После спада паводка зависимость Q=f(H) снова выражается однозначной кривой 4, но положение

ется в случае, когда деформации русла носят характер лишь вер­ тикального смещения без изменения уклона водной поверхности (в этом случае возможно также применение временных кривых). Для удобства применения этого способа желательно иметь данные промеров в периоды между измерениями расходов. Профили створа, полученные при измерении расходов и по промерам, сопо­ ставляют между собой и из них выбирают на глаз средний по глу­

вать, чтобы измеренные уровни воды не оказались ниже самой низ­ кой точки дна на профиле.

точек. Затем строят хронологический график поправок, который на­ зывается «кривая поправок уровня на деформацию водного сече­ ния». Поправки на графике откладывают в сторону, противопо­ ложную отклонению соответствующих точек от кривой площадей основного сечения.

После этого для каждого измеренного расхода по кривой по­

283-

Окончательно кривую расходов строят по измеренным расходам

с частым чередованием паводков и происходят непрерывно, что затрудняет построение временных кривых расходов.

а)

Рис. 22.11. Схема приведения кривой расходов к основному сечению.

а — профиль основного сечения; б — кривая площадей основного сечения; / — пло­ щади, вычисленные по профилю основного сечения; 2 — площади, определенные при измерениях расходов воды; 3— площади, полученные по промерам; в — кривая поправок; г — кривая расходов с исправленными уровнями (приведенная кривая

ра с х о д о в ) .

Для вычисления ежедневных расходов делают следующие по­ строения (рис. 22.12):

284

правки Стаута АН для данного числа по хронологическому гра­ фику.

Интерполяцию между измеренными расходами применяют в случае непрерывной и интенсивной деформации русла и при до-

нсм а)

Нг-йН2

+ АН см

Рис. 22.12. Схема к построению стандартной кривой и графика поправок Стаута.

статочной частоте измерений расходов, позволяющей осветить ха­ рактерные переломы на графике A H = f ( T ) .

22.5. Переменный подпор

При наличии переменного подпора необходимо выявить его при­ чину и характер.

Для вычисления стока в условиях переменного подпора важное значение имеют надежные данные об уклонах водной поверхно­ сти; для определения ежедневных расходов в этом случае необхо­ димо располагать данными об ежедневных уклонах.

Для вычисления стока применяются следующие способы:

1)интерполяция между измеренными расходами,

2)построение кривых расходов неустойчивой связи при пере­ менном подпоре,

285

3)срезка подпорных уровней,

4)вычисление ежедневных расходов воды по кривой расходных характеристик,

5)вычисление ежедневных расходов по семейству кривых рас­

измеренных уклонов водной поверхности; при наличии надежно из­ меренных уклонов применяют четвертый и пятый способы.

Интерполяцию между измеренными расходами применяют при

Рис. 22.13. Схемы кривых расходов при переменном подпоре.

Построение кривых расходов неустойчивой связи при перемен­ ном подпоре рекомендуется при медленно изменяющемся подпоре в сочетании с быстрыми изменениями расхода.

Кривые связи при этом могут иметь сугубо индивидуальные очертания, поэтому для надежного их обоснования необходимы до­ статочно частые измерения расходов.

На рис. 22.13 а приведен пример временной кривой при под­ поре, вызванном стеснением живого сечения ниже створа и нося­ щем устойчивый характер; в этом случае кривая для периода под­ пора в верхней части приближается к кривой устойчивой связи.

На рис. 22.13 б показан пример временной кривой при подпоре, вызванном значительным, но постепенным повышением уровня воды ниже створа, когда при прохождении паводка через данный гидроствор в нем был подпор от паводка на главной реке.

Если кривая расходов неустойчивой связи достаточно обосно­ вана измеренными расходами, то за период подпора ежедневные расходы определяют по ней.

Срезка подпорных уровней применяется в случаях кратковре­ менных подпоров, вызывающих значительные подъемы уровня при медленно изменяющемся расходе, что может наблюдаться при на-

286