Введение 2
1. Построение кривой Q=f(H) при наличии регулярных наблюдений 4
2. Построение кривой Q=f(H) при гидрометеорологических изысканиях ... 6
3. Физико-географическая характеристика реки Мокша 9
3.1 Общие сведения о реке Мокша 9
3.2 Почвы и растительный покров 13
3.3 Климат 15
3.4 Водный режим реки 16
3.5 Хозяйственное использование реки 18
3.6. Гидрологический режим
3.7 Описание гидрологического поста 20
4. Построение кривой Q=f(H) по данным наблюдений за 1963г 21
4.1 Исходные данные и анализ 21
4.2 Построение кривых зависимостей 23
5. Построение кривых зависимостей с помощью программы Profiles 27
5.1 О программе Profiles 27
5.2. Построение профиля морфоствора 29
5.3 Построение кривых площадей 31
5.4 Построение кривых расходов 34
5.5. Коэффициент шероховатости 36
5.6 Обработка и анализ полученных данных 37
Заключение 46
Список используемых источников 48
Часто в стандартную программу гидрометеорологических работ входит построение кривых Q=f(H) по формуле Шези. Для этого русло реки разбивается на отсеки с одинаковым показателем шероховатости русла и поймы, а также одинаковым уклоном, и по каждому отсеку строится кривая Q=f(H). Затем эти кривые суммируются для получения общей кривой.
Коэффициент шероховатости n, как правило, определяется в соответствии с таблицами, а уклон I берется по данным изысканий или как средний уклон лога. В значительной части случаев коэффициент шероховатости и уклон остаются постоянными во всем диапазоне изменений уровня воды Н.
Обычно коэффициент шероховатости n определяется согласно таблицам, а уклон I берется из изысканий или считается средним уклоном лога. Чаще всего коэффициент шероховатости и уклон остаются неизменными при изменении уровня воды Н.
Кривые расходов в гидрометеорологической службе строятся на основе ежедневных измерений уровней воды Н и расходов воды Q. Определение зависимости между расходом и уровнем происходит на основе материалов наблюдений, что дает коррелятивную зависимость. Анализ зависимости проводится в соответствии со стандартами гидрометрии, которые определяют зависимость Q = f(H), хотя физически переменные несвязаны. Это объясняется тем, что измерения уровней производятся более часто и регулярно, чем измерения расходов, которые требуют больших затрат труда и времени.
Частота измерения расходов различна для разных сезонов года и неодинакова для рек с различными режимами. Наиболее часто измеряют расходы в периоды наибольших их изменений — в половодья и паводки. В весеннее половодье делают 4—5 измерений на подъеме и 5—8 на спаде; в межень— одно измерение через 7—10 суток; при прохождении дождевых
паводков — 1—2 измерения на подъеме и 2—3 на спаде. При устойчивом ледоставе и плавном изменении уровня расходы измеряют через 10—20 суток.
Кривая расходов строится в прямоугольной системе координат, на том же чертеже проводятся кривые площадей живого сечения W=f (H) и средних скоростей v=f(H).
Целью данной выпускной квалификационной работы является построение графических зависимостей расходов от уровней.
Задачи данной работы следующие:
1) Построить кривые Q=f(H);
2) Рассчитать коэффициенты шероховатости n по формуле Маннинга для всего диапазона уровней.
3) Построить кривую зависимости n=f(H).
4) Построение Q=f(H) с помощью программы Profiles.
Объектом исследования был выбран участок реки Мокша. В качестве исходных материалов использовались данные реки Мокша за 1963 год.
1. Построение кривой Q=f(H) при наличии регулярных наблюдений.
Выраженная графически связь между уровнем и расходом воды для данного сечения водотока называется кривой расходов. Кривые расходов применяются при расчетах стока воды, построении кривых подпора и в расчетах сопряжения бьефов гидротехнических сооружений. Метод расчета расходов в береговых отсеках зависит от их формы.
Расход - одна из главных количественных характеристик потока воды, определяющая другие его параметры: уровни воды, скорости течения, уклон свободной поверхности, движение воды, движения наносов и т. д.
Расходом воды называется объем воды, протекающей через живое сечение потока в единицу времени. Выражается в кубических метрах в секунду (м3 /с) или в литрах в секунду (л/с) и обозначается Q. Измерение расходов воды дело весьма трудоемкое, поэтому проводят его сравнительно редко. Систематические измерения расходов воды используются при проектировании и эксплуатации гидротехнических сооружений и гидромелиоративных систем.
Значительно чаще и проще ведутся наблюдения за уровнем воды. Между расходом воды и уровнем существует гидравлическая связь. Имея ряд расходов воды, измеренных при различных уровнях, можно установить эту связь для соответствующего сечения водотока. Обычно она выражается графически в виде кривой Q = f (H) и называется кривой расходов воды. Имея кривую расходов, можно по наблюденным уровням Н определить расходы воды, не измеряя их.
Продолжительность периода, в течение которого сохраняется связь между Н и Q, может быть равна году или нескольким годам.
В данной работе мною была рассмотрена река Мокша на участке водомерного поста Темников.
Целью работы являлось построение графических зависимостей расходов от уровней.
Задачи данной работы были следующими:
1) Построить кривые Q=f(H); F= f(H); V= f(H);
2) Рассчитать коэффициенты шероховатости n по формуле Маннинга для всего диапазона уровней.
3) Построить кривую зависимости n=f(H).
4) Построение Q=f(H) с помощью программы «Profiles». За 1963 год и 1974 год.
В ходе данной работы были сравненены методы построения кривых зависимостей, а также рассмотрение эффективности программы Profiles.
В начале, при построении кривых зависимостей Q=f(H); F= f(H); V= f(H); использовалась программа Excel, с помощью которой были построены графические кривые зависимостей на основе данных наблюдения водомерного поста Темников, река Мокша за 1963 год.
Следующим шагом было использование программы «Profiles», данными для построения кривых зависимостей и расчета коэффициента шероховатости также послужили наблюдения водомерного поста Темников река Мокшаза 1963 год и 1974 год.
С помощью обширного функционала данной программы, были решены следующие задачи:
- построен морфопрофиль реки Мокша за 1963 и 1974 год.
- построен график кривых площадей для русла и пойменных отсеков профиля
- построена кривая расходов воды
- рассчитан коэффициент шероховатости
Проанализировав профили реки Мокша, можно заметить изменение рельефа дна, скорее всего связанное с заносимостью русла за 11 лет.
Исходя из полученного графика, ясно видно, что кривая зависимости Q=f(H), построенная с помощью программы Profiles демонстрирует более полную картину зависимости расхода от уровня воды, давая возможность анализировать данные в случае неполной информации, вызванной неудовлетворительными условиями и неточностью данных.
