Побудова поперечного профілю і визначення морфометричних характеристик русла

За даними промірних робіт на міліметровому папері будують поперечний профіль за неведеною формою (рис. 26).

Рис. 26 Поперечний профіль річки

До морфометричних характеристик належать: ширина річки, площа поперечного перерізу русла, середня глибина, змочений периметр, гідравлічний радіус.

Ширина річки це відстань між урізами по поверхні води для даного поперечного перерізу.

Площу водного перерізу обчислюють аналітично або вимірюють планіметром. Спосіб аналітичного обчислення показаний на схемі (рис. 27).

Рис. 27Схема обчислення площі водного перерізу і довжини змоченого периметра

У межах поперечного перерізу слід відрізняти площу власне поперечного перерізу, площу водного перерізу, площу живого перерізу і площу мертвих зон.

Площею поперечного перерізу називається площа обмежена лініями рівня води і контурами русла річки.

Площа водного перерізу при відкритому русі дорівнює площі поперечного перерізу. За наявності льодяного покриву площа водного перерізу дорівнює різниці між площею поперечного перерізу і площею зануреного льоду.

Площею живого перерізу називають ту частину водного перерізу, де спостерігається рух води. Площею мертвих зон називають ту частину площі водного перерізу де не має руху води.

Середню глибину h_сер обчислюють як частку від ділення площі водного перерізу на ширину річки B

Змочений периметр – довжина лінії, яка проходить по дну річки від урізу до урізу. За наявності льоду до довжини змоченого периметра додають довжину ніжньої поверхні льоду. Змочений периметр виміряють за допомогою курвиметра або аналітичним способом. (див. рис. 27).

Для побудови плану ділянки річки або водойми в ізобатах або в горизонталях, зведені до умовного рівня глибини чи відмітки дна в кожній промірній точці наносять на планшет з точністю до 1см. Потім проводять ізобати (лінії рівних глибин) або горизонталі (лінії рівних відміток) (рис. 28).

Рис. 28 План ділянки русла в ізобатах

Відстань між ізобатами чи горизонталями встановлюють залежно від масшатабу зйомки і глибин у річці чи водоймі. Для побудови поздовжнього профілю річки використовують дані нівелювання і промірів русла річки, зведених до умовного рівня (рис. 29).

Рис. 29 Поздовжній профіль ділянки річки

Тема 11. Швидкості течії води

11.1. Поняття про миттєву та місцеву швидкості.

Швидкістю течії води в потоці називається віддаль, на яку переміститься за одиницю часу в процесі руху частинка або деякий об’єм води. У руслових потоках спостерігається турбулентний режим руху води, який характеризується переміщенням мас води, що спричинює пульсацію швидкостей як за величиною, так і за напрямком.

У зв’язку з наявністю пульсації швидкостей розрізняють миттєву і місцеву швидкість в точці потоку. Миттєвою швидкістю називається швидкість в даній точці потоку в дану мить. Вона змінюється в часі як за величиною так і за напрямком. Швидкість течії в точці потоку, усереднена за певний час, називається місцевою швидкістю і визначається за виразом

(48)

де - площа графіка пульсації швидкості; Т – період осереднення. Період осереднення приймається рівним 100с. Це означає, що для визначення місцевої швидкості в точці, тривалість вимірювання повинна тривати не менше 100 с. Надалі будемо розглядати місцеві швидкості потоку і позначати їх буквою u без риски.