Шпаргалки для студентов

готовимся к сессии

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Шпаргалки по геологии - Методы определения расходов воды

Печать
Индекс материала
Шпаргалки по геологии
Метаморфические горные породы
Форма и размеры Земли
Общие понятия о минералах
Физические свойства минералов и способы их определения
Образование и распространение минералов
Химический состав подземных вод
Краткая характеристика минералов
Экзогенные процессы
Магматические горные породы
Осадочные горные породы
Эндогенные процессы
Выветривание горных пород
Геологическая деятельность ветра
Геологическая деятельность поверхностных вод
Работа постоянных водных потоков
Геологическая деятельность льда
Геологическая деятельность морей
Виды воды в горных породах
Геологическая деятельность озер
Методы измерения уровня воды
Геологическая деятельность подземных вод
Происхождение и классификация подземных вод
Водные свойства горных пород
Основные виды подземных вод и их характеристика
Виды движения подземных вод
Определение коэффициентов фильтрации
Определение направлений и скорости движения подземных вод
Гидрологические посты
Способы защиты подземных вод от загрязнения и истощения
Методы определения расходов воды
Нормативные уровни и составляющие объема водохранилищ
Строение атмосферы
Радиационный режим атмосферы
Тепловое состояние атмосферы
Атмосферные осадки
Метеорологическая площадка
Приборы и методики измерений влажности воздуха
Климат и факторы
Микроклимат, фитоклимат
Ландшафтоведение и его задачи
Компоненты ландшафта
Методы ландшафтного анализа
Антропогенные ландшафты
Все страницы

 

Методы определения расходов воды

Расход воды является одним из основных гидравлических элементов потока. Для рек расход воды – это важнейшая характеристика, определяющая другие ее параметры. На основании систематических определений расходов воды вычисляется сток реки.

Расход воды в открытых водотоках (Q) обычно находят через живое сечение (W) и среднюю скорость потока (V) по формуле: Q = W·V

Также расход воды определяют с помощью каких-либо веществ, обладающие известными физическими или химическими свойствами. Вещество известной концентрации, пройдя вместе с потоком некоторое расстояние, понизит вследствие перемешивания свою начальную концентрацию. Степень понижения концентрации зависит от расхода воды, поэтому уменьшение концентрации вещества и является критерием расхода водотока.

Площадь живого сечения определяют как сумму элементарных фигур (трапеций, треугольников), а смоченный периметр c – как сумму гипотенуз прямоугольных треугольников.

Для вычисления расхода воды необходимо от поверхностной скорости перейти к средней скорости течения воды, что осуществляется через переходной коэффициент К1 :V = Vпов. ·К1; К1 = С/(С + 14); где С – скоростной коэффициент формулы Шези. Определяется по формулам Н.Павловского И.И. Агроксина и Базена. По формуле Базена С = 87 /(1 + g/?R), где g - коэффициент шероховатости, для чистых земляных русел; R – гидравлический радиус.

R = Wср. /cср. = 0,84 м2 /3,35 м = 0,24 м;

?R = ?0,24 = 0,50;

С = 87/(1 + 1,30/0,50) = 24,2;

К1 = 24,2/(24,2 + 14) = 0,63;

V = 0.63 · 0.42 = 0.27 м/сек;

Q = Wср. · V = 0.84 · 0.27 = 0.23 м3/сек.

Гидравлические расчеты проводятся для определения размеров поперечных сечений водоприемников, каналов и сооружений, проверки их устойчивости против размыва и заиления, а также увязки расчетных горизонтов воды в каналах и водоприемниках, условий вертикального сопряжения элементов осушительной сети.

Для расчета проводящих каналов применяется следующая формула равномерного движения: Q=W·V= W · C ?R J, где Q – расход воды, м3/сек; W – площадь живого сечения, м2; V – средняя скорость потока, м/сек; C – скоростной коэффициент; R – гидравлический радиус, м; J – уклон дна канала.

Скоростной коэффициент С определяется по формуле:

а) Академика Павловского: С = 1/n· Ry, где y = 2.5 ?n – 0.13 – 0.75?R(?n – 0.10).

б) Проф. Агроскина С = 1/n + 17.72lgR, где n – коэффициент шероховатости; R – гидравлический радиус, м.

Расход воды также определяют по водосливам. Водосливом называется сооружение, перегораживающее поток. В перегораживающем сооружении (стенке) может устраиваться вырез.

Нижняя кромка выреза называется порогом водослива. Форма выреза может быть прямоугольной, трапецеидальной, треугольный и пр.

Водосливы бывают с тонкой стенкой и с широким порогом. Толщина стенки величина относительная, определяемая по отношению напора Н к толщине порога С. У водослива с тонкой стенкой Н превышает С не менее, чем в 2 – 3 раза. Водосливы с тонкими стенками можно при небольших расходах воды использовать в качестве водомерных сооружений.

Расход воды рассчитывается по формулам:

прямоугольный водослив Q = 1.95 bH ?H;

трапецеидальный водослив Q = 1.86 bH ?H;

треугольный водослив Q = 1.4 H2 ?H,

где Q – расход воды, м3/с; b – ширина порога, м; Н – величина напора, м.

Водосливы с широким порогом используются в качестве водосбросных сооружений при плотинах. Расход воды через подобные водосливы рассчитывается по формуле Q = mw ?2g*H3/2, где m – коэффициент расхода; w – живое сечение потока; H – напор, м.