28. Распределение скоростей течения в речном потоке

Для рек характерен турбулентный режим движения воды, и скорость течения в любой точке речного потока подвержена тур­булентным пульсациям, причем тем бOльшим, чем больше скорость течения. Поэтому в каждой точке речного потока и в каждый момент времени местная мгновенная скорость течения — это вектор, который можно разложить на три составляющие (u_х , u_у и u_z) вдоль продольной, поперечной и вертикальной осей координат. Боль­шинство гидрометрических приборов (вертушек для измерения скоростей течения) фиксируют продольную составляющую скоро­сти, осредненную за некоторый интервал времени, например 1— 1,5 мин (обозначим ее через u_х или просто через u).

Эти местные осредненные во времени скорости течения распре­делены в речном потоке неравномерно: наибольшие скорости на­блюдаются на поверхности потока над наиболее глубокой частью русла, наименьшие — у дна и берегов. Линии, соединяющие точки с одинаковыми скоростями течения, называются изотахами. Про­дольная (вдоль русла) линия наибольших скоростей течения на поверхности потока называется динамической осью потока, или стрежнем.

При наиболее закономерном распределении скоростей течения по глубине речного потока эпюра вертикального распределения скоростей имеет максимум (u_maх) на поверхности, скорость, близ­кую к средней на вертикали,— на глубине 0,6h от поверхности (h — полная глубина) и минимум (u_min), не равный нулю,— у дна (рис. 1).

Рис. 1. Вертикальное распределение скоростей течения в речном потоке: в—типичное; б— под ледяным покровом; в —под слоем внутриводного льда (шуги); г—при попутном и встречном ветре; д — при влиянии растительности; е— при влиянии неровностей дна; 1 —ледяной покров; 2— слой шуги; W—направление ветра; u_max, — максимальная скорость течения;

-u — обратное течение

Однако под влиянием ледяного покрова, ветра, растительности, неровностей рельефа дна и берегов это распределение скоростей нарушается (рис. 6.12, б—е).

Среднюю скорость течения в поперечном сечении v рассчиты­вают по известным расходу воды и площади поперечного сечения по формуле

29. Методы измерения уровней воды на водных объектах. Гидрологические посты и их типы.

1. Реечный пост.

2. Свайный пост.

3. Самопищущие посты.

- поплавочный

-основанный на изменении давления

30. Методы измерения скоростей течения на реках. Гидрометрические вертушки.

Скорость течения реки измеряется двумя основными способами:

1.С помощью поплавков. При данном способе запускаются поплавки (обычно не меньше 15) по всей ширине реки, и засекают время, за которое они пройдут расстояние L, да ещё блядь так, что бы время t, за которое они пройдут расстояние L, было не меньше, чем 10 секунд. Задавая расстояние L, и получая время t, с помощью несложных махинаций с цифрами, мы получаем скорость реки (по формуле V=L/t).

2.С помощью вертушки.

Вертушка Чака.

Вертушка гидрометрическая.

Спустя определённое кол-во оборотов (обычно 20) вертушка подаёт сигнал.

Первым делом выбирают место для измерения скоростей, далее разбивают гидроствор (линия перпендикулярная течению реки), промеряют русло реки и собственно измеряют скорость реки.

При этом расстояние между промерами определяется шириной реки: для рек шириной 10м. ширина между промерами - 0,5м, соответственно: 20м-1м, 50м-2м, 100м-5м.

При глубине реки от 0,5 до 1м. измерения производят в 2ух вертикальных точках: 0,2h и 0,8h (h – глубина реки).

При глубине менее 0,5 м. в точке 0,6h.

При глубине 1-1,2м.: 0,2h, 0,6h, 0,8h.

При глубине более 1,2м измерения проводятся: у поверхности, 0,2h, 0,6h, 0,8h и у дна.