Кантрольныя пытанні

1. Што такое паўтаральнасць (частата) узроўняў вады?

2. Як вызначаецца забяспечанасць узроўню вады?

3. Як вызначаюцца характэрныя ўзроўні вады на графіках частаты і забяспечанасці?

1.4. Хуткасці цячэння ў жывым сячэнні ракі

Вызначэнне хуткасцей цячэння вады неабходна пры вымярэнні расходаў вады, а таксама пры вывучэнні цячэнняў і асаблівасцей хуткаснага поля цячэння ў рэках, азёрах і вадасховішчах для выра-шэння шэрага навуковых і практычных задач.

У рачной гідраметрыі хуткасць цячэння вымяраецца ў асноўным гідраметрычнымі вяртушкамі. Таму выкананне гэтай работы грунту-ецца на даных вымярэнняхуткасці цячэнняў жывым сячэнні ракі з дапамогай гідраметрычнай вяртушкі кропкавым (у адрозненне ад інтэграцыйнага) спосабам пры ўмове, што ледзяное покрыва, зашаро-шанасць або зарастанне ў рэчышчы адсутнічаюць.

Кропкавы спосаб зводзіцца да вымярэння хуткасцей (v) у строга фіксаваных пунктах патоку на хуткасных вертыкалях (рыс.1.8).

Змест работы

Паводле даных выпіскі з кніжкі для запісу вымярэння расходаў вады (табл. 1.10):

1. Пабудаваць папярочны профіль воднага сячэння ракі з хуткасны-мі вертыкалямі.

2. Правесці ізатахі ў жывым сячэнні.

3. Вылічыць сярэднюю хуткасць цячэння на кожнай хуткаснай вер-тыкалі аналітычным спосабам.

4. Пабудаваць эпюру размеркавання хуткасцей цячэння для адной хуткаснай вертыкалі з максімальнай глыбінёй і вылічыць для яе сярэднюю хуткасць графічным спосабам.

Рыс. 1.8. Размяшчэнне вяртушкі на вертыкалі пры дэталёвым спосабе

вымярэння хуткасцей цячэння

Выкананне работы

1. На аркушы міліметровай паперы (фармат 288 х 407) па даных граф 1–3 табл. 1.10 будуецца профіль воднага сячэннярэчышча (рыс. 1.9). Гарызантальны маштаб (шырыня ракі) выбіраецца ў 2, 4, 5, 10 ці 20 раз меншым, чым вертыкальны (глыбіня ракі). Пункты дна злу-чаюцца прамымі лініямі (рыс. 1.9). На хуткасных вертыкалях каля адпаведных пунктаў вымярэння запісваюць значэнні хуткасці (графы 4–8 табл. 1.10).

2. Размеркаванне хуткасцей у папярочным сячэнні ракі можа быць наглядна паказана пры дапамозе ізатах– ліній, якія злучаюць пункты з аднолькавымі хуткасцямі цячэння. Сячэнне ізатах выбіраюць у залежнасці ад максімальнай хуткасці і інтэрпалююць паміж значэн-нямі хуткасцей у пунктах вертыкалі. Атрыманыя пункты роўных хуткасцей злучаюць плаўнымі крывымі. Агульная колькасцьі затах павінна быць ад 6 да 15.

Табліца 1.10

Выпіска з кніжкі для запісу вымярэння расходу вады (вяртушкай, дэталёвым спосабам) р. Вілія (в. Прэны, створ №1, 31 сакавіка 1999 г.

№ прамер-ных і хут- кас ных верты-калей	Адлег-ласць ад пастаян-нага пачатку (м)	Глыбіня (м)	Хуткасці цячэння (м/с) у пунктаххуткасных вертыкалей
			паверхня (0,10 м)	0,2 h	0,6 h	0,8 h	дно (0,10 м)
1	2	3	4	5	6	7	8
Ур.л.б.	15,5	0,00
1	16,5	0,65
2/1	20,0	2,00	0,68	0,66	0,52	0,42	0,41
3	25,0	2,84
4/2	30,0	3,00	1,31	1,30	1,24	1,08	0,63
5	35,0	3,18
6/3	40,0	3,18	1,20	1,20	1,09	0,88	0,81
7	45,0	3,05
8/4	50,0	2,94	1,16	1,17	1,06	0,81	0,52
9	55,0	2,80
10/5	60,0	2,50	1,14	1,10	0,95	0,87	0,72
11	65,0	2,62
12/6	70,0	2,60	1,08	0,88	0,84	0,77	0,56
13	75,0	2,56
14/7	80,0	2,50	1,02	1,00	0,91	0,85	0,67
15	85,0	2,48
16/8	90,0	2,20	0,65	0,72	0,61	0,56	0,47
17	95,0	1,40
Ур.п.б.	97,3	0,00

Заўвага: ур. л. б. і ур. п. б. – адпаведна урэз левага і правага берага

У перыяд, калі рака свабодна ад лёду, ізатахі выходзяць на лі- нію паверхні вады; пункты выхаду ізатах вызначаюць інтэрпаляцыяй

паміж паверхневымі хуткасцямі. Такім жа чынам устанаўліваюць і выхад ізатах у дно і іх месцазнаходжанне ў прыбярэжнай зоне, г. зн. інтэрпаляцыяй паміж прыдоннымі і нулявымі хуткасцямі каля ўрэзу.

3. Сярэдняя хуткасць(v_с) на хуткасных вертыкалях аналітычным спосабам вылічваецца:

пры вымярэнні ў пяці пунктах па формуле:

v_с= 0,1 (v_пав + 3v_0,2+ 3v_0,6+ 2v_0,8+v_дно),

Рыс.1.9. Размеркаванне хуткасцей цячэння ў жывым сячэнні р. Вілія

(в. Прэны, створ № 1, расход № 8, 31 сакавіка 1999 г.; вяртушка ГР-21: № 8088, лопасць № 1, тарыроўка № 1712 ад 27 студзеня 1998 г.)

пры вымярэнні ў трох пунктах па формуле:

v_с= 0,25 (v_0,2 + 2v_0,6+v_0,8),

пры вымярэнні ў двух пунктах па формуле:

v_с= 0,5 (v_0,2 +v_0,8),

пры вымярэнні ў адным пункце па формуле:

v_с=v_0,6,

дзе v_пав,v_0,2, v_0,6,v_0,8,v_дно – хуткасці цячэння, вымераныя на паверхні, на 0,2, 0,6, 0,8 рабочай глыбіні і каля дна (гл. рыс. 1.9).

Даныя для вылічэння сярэдніх хуткасцей выбіраюць з граф 4–8 табл. 1.10.

4. Нагляднае ўяўленне аб размеркаванні хуткасцей цячэння на розных глыбінях па вертыкалі дае эпюра хуткасцей (гадограф)– фігура, якая абмежавана профілем хуткасцей, напрамкам вертыкалі, лініямі паверхні і дна (рыс. 1.10).Для пабудовы эпюры размеркавання хуткасцей па вертыкалі адкладваюцца глыбіні, па гарызанталі – хуткасці. Для гэтага на вертыкальнай лініі адзначаюць пункты вымярэння хуткасцей і праводзяць ад гэтых пунктаў управа гарызантальныя лініі, роўныя ў маштабе вымераным хуткасцям, і злучаюць іх канцы плаўнай лініяй (профіль хуткасці), затым гарызантальнымі лініямі – пункты паверхні з профілем і атрымліваюць эпюру хуткасцей. Яна служыць для вызначэння сярэдняй хуткасці на вертыкалі графічным спосабам.

Плошча эпюры хуткасці колькасна раўняецца элементарнаму расходу вады праз вертыкаль, г. зн. расходу вады на адзінку шырыні патоку.

Шляхам дзялення плошчы гадографа (q, м²/с) на глыбіню вертыкалі (h, м) вылічваецца сярэдняя хуткасць на вертыкалі (гл. рыс. 1.10):

v_с =q /h= 3,058 м²/с / 2,94 м = 1,04 м/с .

Плошчу гадографа вымяраюць планіметрам або непасрэдна па міліметровай паперы, адлічваючы колькасць квадрацікаў у маштабе. Пры планіметрыраванні вылічэнні і вынікі запісваюць у ведамасць (табл. 1.11).