Задание 2

По данным таблицы 1 (для 13 варианта) построить гидрограф речного стока Q=f(t), выделить в нем подземную составляющую, определить характеристики подземного стока (Q_п, M_п, Y_п, η _п )

На основе данных таблицы 1 строим гидрограф речного стока с инфильтрационным типом питания, выделяем на нем подземную составляющую.

1.Вычисляем площадь f подземного стока в см²

f = 83 см²

2. Определяем объем подземного стока Wп = масштаб *f

Wп = 1296*10³*83=107568000 м³/год

3. Вычисляем средний многолетний расход подземного стока по формуле Qп =Wп/Т

Т = 31,54*10⁶ сек/год

Qп =107568000/31,54*10⁶=3,41 м³/сек

4. Находим модуль подземного стока Мп по формуле

Мп= Qп*10³/F = 3410/2840 = 1,2 л/сек*км²

5. Находим средний многолетний слой стока Уп по формуле

Уп = Wп * 10³/F*10⁶ = 107568000*10³/2840*10⁶ = 37,88 мм

6. η _п - средний многолетний коэффициент стока

η _п = Yп/х_п = 37,88/610 = 0,062

Задание 3

Рассчитать максимальный расход временного водотока (оврага) по формуле Шези. Максимальный расход наблюдается во время весеннего снеготаяния Полые воды оставляют на склонах оврага метки (остатки травы, ветки деревьев и прочее), по которым путем нивеоирования определяют уклон потока I, а так же проводят нивелирование поперечного профиля оврага (для определения площади живого сечения оврага ω). По данным нивелирования строится профиль поперечного сечения оврага и определяются глубины потока через расстояние 0,5 м.

Продольный уклон оврага I=0,001. Характеристика русла оврага: русло периодического водостока, сильно засоренное, извилистое, коэффициент шероховатости n=0.067

Найдем максимальный расход временного водостока по формуле Шези.

Q = ω *С* √R*I, где I – продольный уклон потока, R – гидравлический радиус, С – коэффициент Шези, ω – площадь живого сечения оврага

Коэффициент Шези можно определить по формуле Агроскина: С = 17,72(К + lg R) , где К = 1/(17,72*n) = 0,842 м^0,5/с (зависит от шероховатости).

Гидравлический радиус найдем по формуле: R = ω/χ, где χ – смоченный периметр

По профилю поперечного сечения определим площадь живого сечения ω.

ω= (h₁+h₂)/2 *b

ω₁ =0,5/2*0,5=0,125 м²

ω₂ =(0,5+0,76)/2 *0,5=0,315 м²

ω₃ =(0,76+1,5)/2*0,5=0,565 м²

ω₄=(1,5+2)/2 *0,5=0,875 м²

ω₅=(1,8+2)/2 *0,5=0,95 м²

ω₆=0,5*1,8=0,9 м²

ω₇= ω₅=0,95 м²

ω₈=(2+1,92)/2 *0,5=0,98 м²

ω₉=(1,92+1,5)/ 2 *0,5=0,855 м²

ω₁₀=0,5*1,5=0,75 м²

ω₁₁=(1,5+1,3)/ 2 *0,5=0,7 м²

ω₁₂=(1,3+1)/ 2 *0,5=0,575 м²

ω₁₃=(1+0,8)/ 2 *0,5=0,45 м²

ω₁₄=0,8/2*0,5=0,2 м²

ω=Σω_i=0,125+ 0,315+0,565+0,875+0,95+0,9+0,95+0,98+0,855+0,75+0,7+0,575+0,45+0,2=

=9,19 м²

Найдем смоченный периметр χ :

χ₁=√(0,5²+0,5²) = 0,71м

χ₂=√(0,5²+0,26²) = 0,56 м

χ₃=√(0,5²+0,74²) = 0,89 м

χ₄=√(0,5²+0,5²) = 0,71 м

χ₅=√(0,5²+0,2²) = 0,54 м

χ₆= 0,5 м

χ₇=√(0,5²+0,2²) = 0,54 м

χ₈=√(0,5²+0,08²) = 0,51 м

χ₉=√(0,5²+0,42²) = 0,65 м

χ₁₀=0,5 м

χ₁₁=√(0,5²+0,2²) = 0,54 м

χ₁₂=√(0,5²+0,3²) = 0,58 м

χ₁₃=√(0,5²+0,2²) = 0,54 м

χ₁₄=√(0,5²+0,8²) = 0,94 м

χ =Σ χ _i= 0,71+0,56+0,89+0,71 +0,54+0,5+0,54+0,51+0,65+0,5+0,54+0,58+0,54+0,94=8,71м

R=ω/ χ =9,19/8,71=1,06 м

C = 17.72 (0.842 + lg1,06) = 14,74 м^0,5/c

Q = 9.19*14,74*√(1,06*0.001) = 4.4 м³/c