Скорости течения воды на разных глубинах

Глубина, м	Скорость тече-ния, м/с	Глубина, м	Скорость тече-ния, м/с
1	2	1	2
0,0	0,24	1,2	0,16
0,2	0,22	1,4	0,15

Продолжение таблицы 7

1	2	1	2
0,4	0,20	1,6	0,14
0,6	0,20	1,8	0,12
0,8	0,19	2,0	0,09
1,0	0,18	2,2	0,06

Общая глубина реки 2,4 м. Рекомендуемый масштаб для построения годографа: вертикальный – в 1 см 0,2 м, горизонтальный – в 1 см 0,05 м/с.

Средняя скорость по глубине представляет собой отношение площади годографа к максимальной глубине реки. Площадь годографа можно вычислить либо по палетке, либо так как вычисляется площадь живого сечения реки (см. задание 2).

Задание 2

Определите площадь живого сечения реки используя данные таблицы 8:

Таблица 8

Глубина реки по поперечному сечению

I вариант		II вариант
Расстояние от постоянного начала створа, м	Глубина реки, м	Расстояние от постоянного начала створа, м	Глубина реки, м
1,5	0,4	2,0	0,5
3,5	0,8	4,0	0,9
5,5	1,0	6,0	1,8
7,5	1,4	8,0	3,1
9,5	2,2	10,0	2,6
11,5	1,3	12,0	0,7
12,3	0	14,0	0

Площадь живого сечения реки вычисляется как сумма ряда элементарных геометрических фигур (рис.9).

Фигуры А₁А₂В₁ и А₅В₄А₆ представляют собой треугольники, площадь каждого из них равна половине произведения основания на высоту. Остальные фигуры - трапеции. Площадь каждой трапеции равна произведению полусуммы оснований на высоту.

Рис. 9. Поперечное сечение реки

Точки А₁, А₂, А₃ и т.д., в которых проводились измерения глубины, называются промерными точками. Начальная точка, от которой производят измерения А_1, называется постоянным началом створа.

Задание 3

Вычислите расходы воды в реке, если известно, что площадь живого сечения составляет 42,2 м², максимальная скорость воды в реке 0,5 м/с, средняя глубина реки 4, 5 м.

Вычисление средней скорости реки по максимальной поверхностной производится по формуле:

,

где, V_ср- средняя скорость; V_мах - максимальная скорость, К – коэффициент перехода максимальной скорости к средней. Коэффициент К представлен в табл. 9.

Таблица 9

Значения коэффициента перехода от максимальной скорости к средней

Характеристика русла (условия протекания)	Средняя глубина, м
	<1	1-5	>5
Равнинные реки большие и средние с благоприятными условиями протекания	0,5-0,67	0,68-0,77	0,78-0,79
Реки большие средние с менее благоприятными условиями протекания (значительно засоренные, частично заросшие, извилистые, с неспокойным течением)	0,43-0,54	0,55-0,65	0,66-0,70
Реки с ухудшенными условиями протекания (заросли, кочки, местами стоячая вода). Горные реки с бурным пенистым течением	-	0,43-0,60	0,61-0,86

Задание 4

Определить по формуле Шези (, гдеС скоростной коэффициент, R – гидравлический радиус, i – средний уклон реки), среднюю скорость реки, если известно, что на данном отрезке дно русла сложено песчаным материалом, встречаются острова и отмели. Средний уклон реки – 0,000056, гидравлически радиус – 1,8 м.

Скоростной коэффициент С в формуле Шези определяется по формуле Базена .

Коэффициент шероховатости y определяется по таблице 10.

Таблица 10