Определение расхода воды аналитическим способом

Цель - Определить расход воды аналитическим способом

Задачи:

1. Изучить основные понятия;

2. Рассчитать расход воды аналитическим способом по скоростям и

глубинам потока.

Расход воды – это количество воды, протекающей через живое сечение потока в единицу времени.

Аналитический способ принимают при детальном и основном способах измерения расхода. Он основан на рассечении модели расхода вертикальными плоскостями, перпендикулярными живому сечению, и определении расхода воды Q как суммы частичных расходов между соседними плоскостями, проходящими через скоростные вертикали.

Расход воды рассчитывается по формуле:

Q = wV, [м³/с ]

где w - площадь живого сечения, м²;

V – средняя скорость, м/с.

1 - промерные вертикали

b b b b b b 2 – скоростные вертикали

b – расстояние

h₁ h₂ h₃ h₄ h₅ w_i – площадь водного сечения

w₀ w₆ h_i - глубина

w₁ w₅

w₃ w₄

2 1

Порядок выполнения работы

1) обрабатывают материалы промеров глубин по гидроствору и подсчитывают площади водного сечения между промерными и скоростными вертикалями. Площади между промерными вертикалями вычисляют как площади трапеций, образованных промерными вертикалями, линией дна и свободной поверхности, а между скоростными вертикалями - как сумму площадей между соответствующими промерными вертикалями.

Общая площадь водного сечения ώ = 27, 84 м²получена как сумма частных площадей между промерными и скоростными вертикалями.

2) расходы воды между скоростными вертикалями вычисляют по формулам, предварительно выписав средние скорости на скоростных вертикалях и подсчитав средние скорости между скоростными вертикалями. Для прибрежных вертикалей коэффициент k принимают равный 0, 7(пологий берег с глубинами на урезе h=0)

∆ Q₁=0, 5(Vв₁ + Vв₂) ώ ₁,

где Vв₁ и Vв₂ – средние скорости соответственно на первой и второй вертикалях; ώ ₁ - площадь живого сечения между этими вертикалями.

∆ Q₀ = k_Vв1ώ ₀,

∆ Q_n= k_Vвnώ _n,

где V_в1 и V_в2 – соответственно средние скорости на первой и последней скоростных вертикалей; ώ ₀ и ώ _n – площади живого сечения соответственно между урезом левого берега и первой скоростной вертикалью, между последней скоростной вертикалью и урезом правого берега; k – коэффициент для скоростей на прибрежных вертикалях; k=0, 7 – пологий берег с глубиной на урезе h=0.

Общий расход воды получают суммированием частичных расходов между скоростными вертикалями.

Таблица №3.1 - Расчет расхода воды реки Вихорева (пункт наблюдения Кобляково) аналитическим способом