Лабораторная работа №2 Тема: «Построение поперечного русла реки и вычисление его основных гидоморфологических элементов».

По результатам нивелирования поймы реки (согласно задания №1) требуется:

1. Построить поперечный профиль русла реки.

2. Определить глубины русла при соответствующем уровне воды (УВ) реки.

3. Вычислить основные гидоморфологические элементы русла при заданном УВ:

1. площадь живого сечения, W, м;

2. ширину реки, B, м;

3. периметр смоченной поверхности, P, м;

4. гидравлический радиус,R ,м;

5. среднюю глубину,h_ср.

Последовательное выполнение работы.

За основу берутся результаты расчетов, проделанных практической работе №1 и исходные данные из таблицы 1.

Таблица 1

Точки замера	Вариант № 5
	Расстояние между точками	Отм. земли
	УВ-142
1	44	144,5
2	49	142,7
3	52	142,0
4	55	141,5
5	59	139,0
6	64	136,7
7	67	133,0
8	70	132,1
9	73	134,6
10	76	136,0
11	79	137,8
12	84	139,6
13	87	141,0
14	92	142,0
15	96	145,5
16	100	148,0

Прежде чем приступить к выполнению работы необходимо усвоить основные понятия о гидравлических элементах русла реки.

Руслоназывается часть дна долины, по которому осуществляется сток воды.

Часть дна долины, по которой осуществляется сток в период меженных вод, называется коренным (меженным) руслом.

Часть долины, заполняемая водой в период снеготаяния (половодья) или в период интенсивных дождей (паводка), называется пойменным руслом.

Линии пересечения водной поверхности с берегами называется урезом воды.

Пропускную способность реки, определение скоростей, уклонов, направления течения и другие гидравлические элементы потока определяют поперечное сечение русла.

Поперечным сечением русла называют плоскость перпендикулярную направлению течения потока, ограниченную снизу дном, с боков – откосом русла, сверху – линией горизонта воды.

После построения поперечного профиля русла реки и определения глубин переходят к расчету основных гидоморфологических элементов русла:

1. Площадь живого сечения (W) – это площади поперечного сечения русла, занятая текущей водой, которая зависит от уровня воды и строится по результатам измерения глубин.

Определение площади живого сечения русла (W) можно произвести с помощью планиметра, а так же аналитически: как сумма площадей геометрических фигур, размещенных между смежными промерными точками (двух прямоугольных треугольников и трапеций).

Вычисление площадей W_iгеометрических фигур и их суммы ведется в табличной форме после предварительного заполнения колонки 5.

2. Ширина реки (В) определяется разностью расстояний между урезами воды по ее поверхности от поста начала нивелирования

В=|УПБ|-|УЛБ|=100 – 44 =56м,

где: УПБ - расстояние уреза воды правого берега от поста начала нивелирования, м;

УЛБ – расстояние уреза воды левого берега от поста начала нивелирования, м.

4. Периметр смоченной поверхности (Р) – это длина подводного контура живого сечения.

Периметр смоченной поверхности определяется как сумма гипотенуз прямоугольного треугольника, у которых длина одних катетов (горизонтальных) равна расстоянии между промерными точками в пределах русла, а длины других катетов (вертикальных) являются превышение одной точки над другой смежной с нею, т.е. разностью глубин:

5. Гидравлический радиус (R) – это четное от деления площади живого сечения на периметр смоченной поверхности (P).

При широком и неглубоком русле, когда разница между длиной смоченного периметра (P) и шириной живого сечения (B) становится малой (Условно при B>10h_cp), считают P=B . Следовательно:

6. Среднюю глубину определяют как частное от деления площади живого сечения W на его ширину B

_{Таблица №2}

Отметки земли дна русла и поймы, м	Расстояния от поста нивелирования (репер), м.	Глубина русла при отметке УВ-142, м.	Расстояния между промерным и точками ,м	Средняя глубина между промерн. Точками, м	Площадь живого сечения между промерным и точками
1	2	3	4	5	6
1. 145,5	44	-	5 3 3 4 5 3 3 3 3 3 5 3 5 4 4	- - 0,25 1,75 4,15 7,15 9,45 8,65 6,7 5,1 3,3 1,7 0,5 - -	- - 0,75 7 20,75 21,45 28,35 25,95 20,1 15,3 16,5 5,1 2,5 - -
2. 142,7	49	-
3. 142,0	52	0
4. 141,5	55	0,5
5. 139,0	59	3
6. 136,7	64	5,3
7. 133,0	67	9
8. 132,1	70	9,9
9. 134,6	73	7,4
10. 136,0	76	6
11. 137,8	79	4,2
12. 139,6	84	2,4
13. 142,0	87	1
14. 142,0	92	0
15. 145,5	96	-
16. 148,0	100	-

_{Ʃ = 163,75}