Змест работы

1. Па даных ведамасці вымераных расходаў вады (ВРВ) ракі ____________ гідраствор ____________ за 200_ год пабудаваць крывыя залежнасцей расходу (Q), плошчы воднага (жывога) сячэння (ω) і сярэдняй хуткасці ў сячэнні (v_с) ад вышыні ўзроўню вады (H).

2. Правесці ўвязку пабудаваных крывых Q = f(H), ω = f(H), v_с = f(H) і разлічыць адхіленні ў працэнтах.

3. Выканаць экстрапаляцыю крывой Q = f(H) да найвышэйшага ўзроўню па элементах расходу ω i v_с.

Выкананне работы

1. Па даных ведамасці ВРВ (у нашым прыкладзе табл. 1.12) крывая расходаў Q = f(H) будуецца ў сістэме прамавугольных каардынат сумесна з крывымі плошчаў ω = f(H) і сярэдніх хуткасцей v_с = f(H) на аркушы міліметровай паперы (фармат каля 300 х 400 мм).

Чарцёж выконваецца алоўкам, а пасля ўвязкі і выпраўлення пабудаваных крывых і іх экстрапаляцыі абводзіцца тушшу. Маштабы для пабудавання крывых выбіраюцца ў залежнасці ад амплітуды ўзроўняў, расходаў, плошчаў і хуткасцей з такім разлікам, каб хорда, якая злучае пачатковы і канчатковы пункты (Q , H) крывой расходаў, размясціліся прыкладна пад вуглом 45º, а хорды крывых ω = f(H) і v_с = f(H) – пад вуглом каля 60º да восі абсцыс. Пры гэтым вышыня восі ардынат павінна быць не менш 15–20 см з улікам амплітуды ўзроўняў для экстрапаляцыі, прыведзеных у растлумачэнні ведамасці ВРВ (напрыклад з табл. 1.12: δН = Н_найб – Н_найм = 258 – 64 = 194 см). Калі прыняць маштаб 1:10, то нуль восі ардынат павінен пачынацца з адзнакі ўзроўню Н = 60 см. Тады вышыня восі ардынат будзе h = 20 см; можна, адпаведна, пры маштабе 1:15, Н = 40 см, h ≈ 15.

Для пабудовы крывой расходаў Q = f(H) па восі ардынат адклад-ваюцца ўзроўні вады (Н, см) над «0» графіка вадамернага паста, а па восі абсцыс – расходы вады (Q, м³/с). Узяўшы з ведамасці (табл. 1.12) узровень (Н) і вымераны пры гэтым расход (Q), наносяць паводле гэтых даных на каардынатнае поле пункт (абводзяць яго кружком дыяметрам 1,5–2 мм) і падпісваюць каля яго парадкавы нумар расхо-ду. Так выконваюць для ўсіх вымераных расходаў, змешчаных ў веда-масці ВРВ.

Крывая расходаў праводзіцца пасярэдзіне паласы рассейвання пунктаў з улікам сіметрычнага іх размяшчэння спачатку ад рукі, а затым па лякалу плаўна, без заломаў і рэзкіх перагібаў. Пры магчы-мым раскідванні пунктаў асярэдненая крывая Q = f(H) можа быць праведзена па цэнтрах цяжкасці груп пунктаў. Пры гэтым улічваюцца пункты расходаў, адхіленні якіх ад агульнай сістэмы размяшчэння не перавышаюць 5–10 % па абсцысе; асобныя, рэзка адхіленыя пункты не ўлічваюцца (кружкі перакрэсліваюцца).

Залежнасць Q = f(H) пры адназначнай сувязі паміж расходам і ўзроўнем вады мае выгляд крывой, плаўна-выпуклай да восі ўзроўняў; найбольшая крывізна звычайна бывае пры сярэдніх узроўнях. У верхняй частцы крывая выглядае больш пакатай, калі стромкасць схілаў берагоў змяншаецца; павелічэнне шурпатасці схілаў змяншае пакатасць крывой.

Аналагічна крывой расходаў будуюцца крывыя ω = f(H) і v_с = f(H). Для гэтага выкарыстоўваецца тая ж шкала ўзроўняў па восі ардынат, што і для крывой расходаў. Па восі абсцыс у адпаведных маштабах адкладваюцца плошчы жывога сячэння (ω, м²) і сярэднія хуткасці (v_с, м/с). Для кампактнасці графіка, каб крывыя не перакрыжоўваліся, шкалы плошчаў і хуткасцей змяшчаюцца ўправа (уніз).

Пры нанясенні пунктаў на каардынатнае поле неабходна правяраць, каб для кожнай даты вымеранага расходу вады значэнні Q, ω, v_с дакладна адпавядалі аднаму становішчу ўзроўню.

Залежнасць ω = f(H) пры правільнай форме рэчышча і расшырэнні профілю сячэння ракі з павышэннем узроўню вады мае выгляд плаўнай крывой з выпукласцю да восі ўзроўняў. Пры прамавугольнай форме рэчышча крывая ω = f(H) мае выгляд прамой лініі. Пры ўзроў-ні, які адпавядае выхаду вады на пойму (тлумачэнне ў ведамасці ВРВ), верхняя частка крывой становіцца больш пакатай з прычыны рэзкага павелічэння шырыні воднай плыні.

Залежнасць v_с = f(H) у выглядзе плаўнай крывой звычайна мае выпукласць да восі хуткасцей толькі для ўстойлівых незарастаючых рэчышчаў пры адсутнасці пераменнай падпоры; пры выхадзе вады на пойму сярэднія хуткасці памяншаюцца, і напрамак крывой можа мяняцца на адваротны, а пры далейшым павышэнні ўзроўню вады значэнне v_с будзе паступова ўзрастаць. У сувязі з гэтым ва ўмовах пойменнага створа, калі на велічыню хуткасці ўплывае шурпатасць рэчышча, падоўжны ўхіл воднай паверхні і гідраўлічны радыус воднага сячэння, пры пэўным раскідванні пунктаў (v_с, Н) крывая v_с = f(H) можа мець два плаўных выгібы.

2. Крывыя Q = f(H), ω = f(H), v_с = f(H) звязаны паміж сабой залеж-насцю Q = v_сω, па якой праводзяцца іх увязка, г. зн. расход вады (Q_к, м³/с), зняты з крывой Q = f(H) пры зададзеным узроўні, супастаўля-ецца з вылічаным расходам (Q_в, м³/с), роўным здабытку сярэдняй хуткасці (v_с, м/с) на плошчу жывога сячэння (ω, м²), якія бяруць з адпаведных крывых пры адным і тым жа ўзроўні. Такое параўнанне расходаў выконваецца для трох–пяці выбарачных значэнняў узроўню (Н). Практычна гэта робіцца для ўсёй амплітуды ў верхняй, сярэдняй і ніжняй частках крывых з улікам выгнутасці іх адрэзкаў і роскіду пунктаў. Калі разыходжанне паміж вылічаным расходам Q = v_сω і расходам Q_к, знятым з крывой, не больш чым 1,0 %, то крывыя праведзены правільна. Калі ж яно будзе большым, то ў адпаведным інтэрвале неабходна выправіць менш вызначаную частку той з крывой (або ўсіх крывых), якая адхіляецца ад сярэдняга становішча. Для атрымання правільнага выніку ўвязкі крывых звычайна патрэбна некалькі разоў уводзіць папраўкі на графіку. Разлікі канчатковай увязкі крывых прыводзяцца ў табл. 1.13.

3. Экстрапаляцыя крывой расходаў Q = f(H) – гэта прадаўжэнне яе графічнай залежнасці ўверх і ўніз за мяжу амплітуды ўзроўняў, якая мае вымераныя расходы вады. Калі пры самых высокіх і самых нізкіх узроўнях расходы вады не вымяраліся (асабліва пры праходжанні пікаў веснавых разводдзяў і паводак), крывая Q = f(H) экстрапалю-ецца, каб ахапіць поўную амплітуду ваганняў узроўняў за гэты перы-яд, для якога вылічваецца сцёк вады (вылічэнне сярэдніх сутачных расходаў вады, складанне гадавой табліцы «Штодзённыя расходы вады»).

Крывая расходаў лічыцца даволі надзейнай, калі яна абгрунтавана вымеранымі расходамі не менш 80 % амплітуды вагання ўзроўняў і экстрапаляцыя яе ўверх не перавышае 15–20 %, а ўніз – да 5 % амплітуды ўзроўняў. Экстрапаляцыя крывой Q = f(H) уніз звычайна не выкликае цяжкасцей. У гідраметрычнай практыцы найбольш часта выконваецца экстрапаляцыя крывой расходаў уверх, дзе магчымы цяжкасці ва ўмовах пойменных створаў, у якіх пры высокіх узроўнях змяняюцца і ўскладняюцца канфігурацыя, шурпатасць, хуткаснае поле плыні. Экстрапаляцыя крывой Q = f(H) да найвышэйшага ўзроўню можа выконвацца:

Табліца 1.13

Увязка крывых Q = f(H), ω = f(H), v_с = f(H) і даныя экстрапаляцыі да найвышэйшага ўзроўню Н _найб = 258 см,