средней величины измерения повторяют по 3—5 раз на вертикали. Продолжительность выдержки батометра в точке зависит от ин тенсивности движения наносов. Поэтому при каждом приеме ме няется продолжительность выдержки батометра, начиная с 1 0 — 20 с. Если движение донных наносов на вертикали ие обнаружено (батометр остался пустым), то для установления границ движения наносов в створе назначают дополнительные вертикали.
После извлечения батометра наносы вытряхивают в ванночку, а оттуда в мерный цилиндр, в котором определяют нх объем (см3).
3 3
Затем пробы просушивают, упаковывают и отправляют в лабора
торию для определения |
веса и |
механического |
состава. По весу |
и объему наносов вычисляют их объемный вес. |
каждой вертикали |
Вычисление расхода |
донных |
наносов. Для |
определяют расход наносов в 1 с на 1 м ширины русла, или эле ментарный расход. Если вес наносов, взятых в течение t (секунды)
на вертикали, составляет Рд (граммы) при ширине |
батометра |
С |
(метры), то элементарный расход донных наносов |
в г/(м-с) |
со |
ставляет |
|
|
Д£ = - Й - . |
(161) |
Полный расход наносов в кг/с вычисляют по формуле |
|
£ = 0,0012ДёсР6, |
(162) |
где Agcp — средние элементарные расходы между соседними вер тикалями; b —- расстояния между ними в метрах.
Вычисление стока донных наносов. Сток донных наносов опре деляют с помощью кривой связи между g и Q (рис. 137). На оси абсцисс наносят расходы воды Q, на оси ординат — расходы дон ных наносов g. По полученным точкам, ложащимся на чертеже обычно .неширокой полосой, строят осредценную кривую (рис. 137, кривая 3), чаще всего отдельно для разных фаз режима реки. Пользуясь кривыми g = f(Q) (рис. 137, кривые 7, 2), по средним суточным расходам воды определяют средние суточные расходы донных наносов, по которым подсчитывают сток наносов.
72.Механический состав наносов
Взависимости от механического состава, или диаметра частиц, принята классификация грунтов, приведенная в табл. 71.
Т а б л и ц а 71
Название грунтов в зависимости от диаметра частиц
|
Диаметр частиц, мм
|
0,0001-0,005
|
0,005-0,01
|
Грунт |
Глина |
Тонкая |
|
|
пыль |
|
0,05—0,1
|
0,1-0,25
|
0,25-0,5
|
0,5-1,0
|
Л |
|
|
|
|
о |
Очень |
Тонкий |
Средний |
Крупный |
Гравий |
тонкий |
песок |
песок |
песок |
|
песок |
|
|
|
|
В опросы д л я самопроверки
1. Какие вы знаете приборы для отбора проб взвешенных и донных наносов?
2.Какие бывают способы отбора проб на мутность при измерении расхода взвешенных наносов?
3.Как вычисляют расход взвешенных наносов?
4.Для какой цели служат единичные пробы на мутность?
5.Как измеряют и вычисляют расход донных наносов?
Лабораторно-практические занятия
Упражнение 34. Вычислить расход взвешенных наносов, изме ренный детальным способом.
Да но : материалы полевых измерений расхода воды и лабора
торных определений мутности в пробах (графы |
1—10 табл. |
72). |
Р е ше н и е . Применяем |
графический |
метод |
вычисления |
рас |
хода в последовательности, |
изложенной в |
§ 69. |
|
|
1. По данным 1 —3 граф табл. 72 строим профиль водного се чения (см. рис. 138), а по данным граф 3— 6 эпюры скоростей. Определим в отдельных точках скоростных вертикалей мутность р
Т а б л и ц а 72
Материалы полевых измерений расхода воды гидрометрической вертушкой и лабораторных определений мутности
№ промер ной верти кали
1
Урез лев.
берега
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Урез
пр. берега
Промеры |
|
|
расстояние от постоян ного начала
|
глубина Л м
|
2 |
3 |
6,8 |
0 |
8,0 |
1,10 |
10,0 |
2,40 |
12,0 |
3,30 |
15,0 |
4,10 |
18,0 |
4,20 |
20,0 |
4,00 |
22,0 |
3,10 |
24,0 |
2,30 |
26,0 |
1,08 |
27,5 |
0 |
№ скорост ной верти- I кали I
4
I
2
3
Скорость |
|
|
|
Взвешенные наносы |
|
глубина по гружения вертушки
|
скорость в точке и м/с
|
пробы/ бутыли
|
№ фильтра
|
вое наносов, Р г
|
объем проб, V л
|
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Пов. |
0,62 |
1/8 |
35 |
0,0828 |
2,76 |
0,2 |
Н |
0,57 |
2/10 |
36 |
0,0955 |
2,81 |
0,6 |
Н |
0,52 |
3/11 |
37 |
0,1087 |
2,86 |
0,8 |
Я |
0,43 |
4/13 |
38 |
0,1160 |
2,90 |
Дно |
0,39 |
5/20 |
39 |
0,1019 |
2,83 |
Пов. |
0,67 |
6/14 |
40 |
0,0962 |
2,75 |
0,2 |
Н |
0,65 |
7/18 |
41 |
0,1022 |
2,84 |
0,6 |
Н |
0,61 |
8/24 |
42 |
0,1137 |
2,92 |
0,8 |
Н |
0,55 |
9/26 |
43 |
0,1501 |
2,78 |
Дно |
0,49 |
10/30 |
44 |
0,1392 |
2,90 |
Пов. |
0,65 |
11/7 |
45 |
0,0792 |
2,73 |
0,2 |
Н |
0,61 |
12/9 |
46 |
0,0924 |
2,80 |
0,6 |
Н |
0,54 |
13/12 |
47 |
0,1032 |
2,95 |
0,8 |
Н |
0,44 |
14/15 |
48 |
0,1426 |
2,97 |
Дно |
0,38 |
15/23 |
49 |
0,1170 |
2,60 |
о.
Л
н
о
о
р 'г.
и
30
34
38
40
36
35
36
39
54
48
29
33
35
48
45
единичный расход нано сов a ss ра г (м'-’*с)
12
18,6
19,4
19,7
17,2
14,0
23,4
23,4
23,8
29,7
23,5
18,8
20,1
18,9
21,1
17,1
Принятые |
и м/с |
а с/шг-с) |
ионные |
ар |
гчо |
а мз/с |
31,5 |
■0,6 |
|
|
|
|
СО М * |
59,0 |
■0,9 |
Vcp М/с 0,53 |
0,1 |
Унаи5м/С0,01 |
■О |
В м |
го р |
1,0 |
hep м |
2,85 |
1,0 |
г кг/с |
1,21 |
-3,0 |
р г /м з 38,9 |
0,0 |
|
|
h м |
N в е р т и к а л и
Расст.отпостмачала,м
Г л уб и н а h м
Средняя скорость vcp м/с
7лементарныйоат9воды
0.м -Ъ у м *7с
ьтни^ьшjiacjtp&ffaHQcoQ
ШненгарныирасхоОнйносоЬ Гэл- c th йм-с)
М утность /> г /м 3
|
|
|
|
i |
|
0=> С-, |
<5i |
|
|
to* |
СсГ |
|
& |
|
<5j §. |
|
|
|
CVJ |
|
|
о |
<аг- |
Й & |
|
<5. g. |
|
>v. |
|
Ci |
Cj |
eg" |
|
csj |
|
|
6,6
|
CSJ |
|
|
0
|
sj-~ |
S' |
|
|
v-f*! |
S3- |
|
|
Cv.- |
|
|
■=>Rf |
|
|
Р
|
*о|см |
|
fv |
Ccjf^ ^й&!г |
|
1 T |
|
1 |
*4i |
Cio |
" ¥ s |
|
N. |
s?r |
sr |
|
1 |
I- |
8 |
$ |
§' 4= |
|
& |
Ё |
& |
§ |
|
CSJ |
|
fv |
CSJ |
VO |
|
esT* |
& cs? |
fv |
°4 |
Й- «=> |
|
CM |
fio |
;3- |
£> |
a?' |
CQСЭ |
|
25 |
CSJ |
e\j |
|
f^> |
esj |
|
«-Э |
QO |
9'8
|
0
|
|
fc> |
Cv. |
С-Ч |
c^> |
Cv. |
|
|
|
|
c&s» |
SI* |
§ |
«5? |
Co* |
|
___ |
|
|
't |
|
|
В е р т и к а л ь N 1
|
В е р т и к а л ь N 2 |
|
"'23.9 |
\o,61 |
~1 |
- 2 3 ,9 |
------- -------- ij-o,s5 |
--j |
23.060! Г
V ^ —
В е р т и к а л ь Л 3
о,01 [
\P 54L U
___йЙХ
---0,38-,Х7
Рис. 138. Вычисление расходов воды и взвешенных наносов графическим способом.
в r/.м3 и единичные расходы наносов по формуле |
(152) (например, |
у |
поверхности |
„ |
. |
0.0S28 ■Юз |
= |
первой скоростной |
вертикали) |
р = ---- --------- |
= |
30 г/м3, а а = |
30-0,62 = 18,6 г/(м2 -с). Строим |
эпюры р и а |
на |
вертикалях. |
|
|
Т а б л и ц а |
73 |
|
|
|
|
Определение средних единичных расходов |
взвешенных наносов на вертикалях |
|
|
ц. д. = 1 г/(м2 • с) |
|
|
№ |
Средняя разность |
вертикали |
отсчетов пз 3 обводок |
|
планиметром |
1 |
44 |
2 |
104 |
3 |
45 |
Площадь эпюры, |
Глубина |
Средний единичный |
расход наносов о |
г (м- • с) |
h м |
г/(м~* с) |
|
|
44 |
2,40 |
18,4 |
104 |
4,20 |
24,8 |
45 |
2,30 |
19,5 |
2. Определяем площади эпюр единичных расходов наносов и вычисляем средние единичные расходы аср г/'(м2 -с) на вертикалях. Результаты этих вычислений приведены в табл. 73.
3. Строим эпюру средних единичных расходов наносов по ши рине реки. Для этого значения средних единичных расходов нано сов на вертикалях откладываем от уровня воды на профиле вод ного сечения [в данном примере в 1 см — 0 , 2 г/(м2 -с)].
4.Снимаем с построенной эпюры аср средние единичные рас ходы наносов для каждой промерной вертикали и результаты запи сываем под профилем (строка 6 ).
5.Вычисляем элементарные расходы наносов (строка 7) и
строим эпюру гэл по ширине реки [масштаб — в 1 см — 50г/(м-с)]. 6 . Вычислив площадь эпюры элементарных расходов наносов ло ширине реки, получаем расход взвешенных наносов г= 1 , 2 1 кг/с. 7. Вычисляем суммарный суточный сток взвешенных наносов
1,21 -86 400 - 104 т.
1000
8 . Вычисляем расход воды Q, измеренный одновременно с рас ходом взвешенных наносов. В результате вычислений получен рас
ход Q = 31,5 м3/с (см. рис. |
138). |
9. Вычисляем среднюю мутность воды в реке по формуле (154) |
Рср = - |
31,5 = 38 г«'м ■ |
Сводные данные всех расчетов приведены на рис. 138. Упражнение 35. Вычислить расход взвешенных наносов р. Сак-
мары у ст. Сакмарской. |
взятых |
суммарно |
на |
скоростных вер |
Да но : мутность проб, |
тикалях: |
|
|
|
|
|
|
№ вертикали |
374 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Мутность,' г/м3 |
486 |
684 |
720 |
750 |
560 |
