Меню

Поперечный профиль реки рисунок

Поперечный профиль реки рисунок

Но с глубиной скорость воды замедляется. В придонном слое с илистым дном она составляет 0,8 по отношению к скорости воды на поверхности. Поэтому, чтобы узнать среднюю скорость воды, надо среднюю величину от суммы всех измерений скорости течения воды умножить на 0,8.

Измерение расхода воды в реке

Средняя глубина: 15 м: 11 = 1,36 м.

Ширина реки: 24 м.

Площадь живого сечения: 24 м X 1,36 м = 32,64 м2.

Скорость 1-го поплавка: 0,10 м/сек.

Скорость 2-го поплавка: 0,13 м/сек.

Скорость 3-го поплавка: 0,11 м/сек.

Средняя величина скорости: 0,34 м/сек : 3 = 0,11 м/сек.

Средняя скорость течения реки: 0,11 м/сек X 0,8 = 0,088 м/сек.

Расход воды: 32,64 м2 X 0,088 м/сек. = 2,9 м3/сек.

Измерения производили: Саша Шигин

Так узнают сток воды в межень, то есть во время летнего низкого уровня воды в реке. А при строительстве ГЭС нужно знать расход воды и при более высоких уровнях, даже и во время половодья.

Постарайтесь найти на берегах реки места, куда доходит вода во время весеннего разлива. Найти их не трудно. Весной вода несет много всякого мусора: солому, камыш, сухие листья, мелкий хворост. Когда вода начинает спадать, весь этот мусор задерживается на кустах и деревьях, а на низких берегах лежит плотными валами, параллельно реке.

Те точки, куда доходит вода во время половодья, называются горизонтом высоких вод — ГВВ.

Определите поперечный профиль долины до этих точек.

Колышками или ветками обозначьте направление, по которому вы будете вести измерения. Потом приступайте к измерению высоты речной долины. Возле самого берега реки в исходной точке ставьте вертикально рейку с делениями, а другую (используйте свой метршток) установите горизонтально между склоном и рейкой. Вертикальность рейки определите с помощью уровня. По вертикальной рейке отсчитайте высоту превышения одной точки над другой, а по горизонтальной — расстояние между рейкой и склоном долины.

Затем вертикальную рейку переносите выше, ставьте ее в той точке, где горизонтальная рейка касалась склона, и продолжайте измерения в таком же порядке, пока не доберетесь до ГВВ.

В такой же последовательности производите измерения и другого склона речной долины.

Когда измерительные работы будут закончены, начертите поперечный профиль речной долины. Поскольку левый берег пологий, точка ГВВ находится довольно далеко от реки. Поэтому вычисления профиля (в масштабе в 1 см — 5 м) надо делать в своем журнале на двух развернутых листах. А лучше всего начертите его да отдельном листе миллиметровой бумаги.

Вам, конечно, будет интересно узнать, насколько поднимается уровень воды в весенний разлив? Сложите отсчеты, полученные с помощью вертикальной рейки, и вы узнаете высоту подъема воды во время весеннего половодья.

Теперь вы можете определить расход воды и в весеннее половодье.

Надо только иметь в виду, что скорость течения при паводке всегда больше меженного. Поэтому при вычислении берите скорость не ту, которую вы получили при измерении в межень, а примерно на 0,05—0,06 м/сек больше. Ошибки большой не будет,

Особенно большую разрушительную работу производят горные реки. Они текут со скоростью 1—5 м/сек.

А равнинная речка имеет настолько слабое течение, что на ней едва передвигается легкий поплавок.

Но, проведя измерительные работы, легко убедиться, что тихая и спокойная речка не такая уж «смирная».

Лучше всего это можно проследить на крутом повороте реки. Как это сделать?

Определите скорость течения воды у вогнутого берега и у выпуклого. Эта работа вам уже знакома. Только поплавки забрасывайте не по всей поверхности, как делали раньше, а только по краям, не далее полутора метров от того и другого берега. Затем приступайте к определению глубин поперек реки на ее изгибе. Промеры делайте через равные расстояния, лучше всего через 2—3 м.

Теперь берите лист миллиметровой бумаги и начинайте чертить профиль. Чтобы чертеж был наглядным, масштаб выберите крупный, например в 1 см — 1м.

Различные измерения на реке

Присмотритесь внимательно к рисунку, на котором изображен профиль реки по линии АБ. Почему у вогнутого берега река значительно глубже, чем у выпуклого?

Читайте также:  Как добраться до каньона реки оредеж

Кто знаком с физикой, тот знает, что если тело движется по кривой, например по окружности, то на него действует сила, которая стремится удалить его от центра, вокруг которого оно движется. Такая сила называется центробежной.

Попробуйте делать круговые движения веревкой с грузом на конце, и вы убедитесь в справедливости этого закона. Вода в реке, если она движется по кривой линии, под влиянием центробежной силы отклоняется к вогнутому берегу, она подмывает и углубляет русло.

Поэтому у вогнутого берега, где вода течет с наибольшей скоростью, река глубокая, дно обрывистое, а у выпуклого, с едва заметным течением на таком же расстоянии от берега, глубина «воробью по колено». Этот берег низкий, песчаный. Здесь отлагаются продукты разрушения. Река, даже равнинная, незаметно разрушает берега. Сотни и тысячи лет она неустанно производит разрушительную работу. Когда-то узкая долина реки со временем становится широкой и глубокой.

Записи, сделанные краеведами Ново-Курлакской средней школы.

Записи, сделанные краеведами Ново-Курлакской средней школы

Если среди вас есть фотограф, непременно сделайте несколько снимков. Сфотографируйте правый и левый берег на своем участке, обрывы, заросли кустарника и чистый, луговой берег.

А теперь производите гидрографические описания по вашему плану.

Когда у вас будет свободное время, займитесь обработкой материала. Возьмите у топографов план. На нем укажите пунктирными линиями верхний и нижний створы, измеренные профили реки и долины. Обозначьте на карте стрелкой направление и скорость течения на прямолинейном участке реки и на изгибе вогнутого и выпуклого берега.

Начертите также два профиля реки, а на карте отметьте пунктиром и буквами места, где производились промеры глубин.

Распределение глубин на прямолинейном участке реки и на изгибе неодинаково. На линии ВГ наибольшая глубина приходится на середину, а на изгибе по линии АБ она смещается ближе к вогнутому берегу. Закономерно ли такое явление?

Когда план будет готов, укрепите его на доске.

Приведите в порядок записи гидрографического обследования берегов, русла, долины и т. д.

Записи проиллюстрируйте зарисовками.

Другие новости по теме:

Сайт посвящен Приэльбрусью
Copyright © 2005-2019

Источник

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕРЕГОУКРЕПЛЕНИЙ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ РЕК

Регулирование русел — Принципы формирования русел рек

При проектировании берегоукреплений на реках важно знать теоретические принципы формирования русел рек и законы их динамического изменения во времени.

1 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ

Продольный профиль реки в общем случае представляет собой кривую, обращенную выпуклостью вниз. Плавность этой кривой нарушается периодическими перекатам, которые образуются из-за выходов на поверхность твердых неразмываемых пород. От истока реки к устью уклон дна постепенно уполаживается, и снижается скорость воды, но растет ее расход. В верховьях реки имеют место высокие скорости воды, которые приводят здесь к интенсивной эрозии — размыву русла и образованию массива наносов (взвешенных и влекомых). По длине реки скорости воды снижаются, что приводит к уменьшению частиц наносов, которые река еще может переносить вниз по течению. Таким образом, малые скорости воды в низовьях ведут к аккумуляции — осаждению наносов, размытых в верховьях. Весь этот процесс постепенно изменяет продольный профиль реки — в верховьях уклон дна ещё больше увеличивается, а в низовьях — еще больше уполаживается (рисунок 1).

Продольный профиль речного русла

Рисунок 1 — Продольный профиль речного русла

Продольный профиль реки в крупном масштабе представляет собой чередование плёсов и перекатов. Плёс — длинный участок с большими глубинами и слабыми уклонами. Перекат — наоборот, короткий участок с малыми глубинами и крутыми уклонами. Таким образом геометрически продольный профиль реки напоминает лестничный марш.

В межень перекаты усиленно размываются. Это происходит из-за того, что из-за малых глубин здесь имеют место большие скорости потока. С наступлением половодья или паводка происходит принципиальное изменение процесса руслоформирования: плёсы ещё сильнее размываются, а смытые с них наносы намываются на перекатах.

2 ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ

Поперечный профиль реки, также, как и продольный профиль, зависит от конкретного участка реки (рисунок 2):

– в верховьях: ущелье;

Читайте также:  Хищные рыбы рек сибири

– в среднем течении: пойма с одной или несколькими террасами

– в низовьях, ближе к устью: в древнем конусе выноса с несколькими протоками, часто с возвышением над окружающей долиной.

Характерные поперечные сечения русел рек

Рисунок 2 — Характерные поперечные профили русел рек

а — верховья, б — среднее течение, в — низовья

3 КРИВОЛИНЕЙНОСТЬ РУСЛА

На излучинах реки происходит изменение движения наносов — их поток переходит от выпуклого берега к вогнутому.

Происходящие в периоды половодий и паводков размывы плёсов имеют особенную интенсивность у вогнутых берегов. Это происходит из-за образования здесь повышенных скоростей, вызываемых так называемым свалом течения — с переката на плёс. При этом стрежень реки (линия вдоль реки с максимальной скоростью течения) меняет направление в сторону вогнутого берега (рисунок 3), дно которого и начинает интенсивно размываться. В результате дно у вогнутого берега углубляется, а у выпуклого — мелеет.

В целом весь этот процесс является следствием поперечной циркуляции потока, возникающей на поворотах реки: поверхностные слои воды движутся к вогнутому берегу, а донные — к выпуклому.

Одним из следствий описанной механики движения наносов и воды является тот важный факт, что криволинейные участки рек всегда более устойчивы, чем прямолинейные. С течением времени криволинейность русла на каждом конкретном участке все более увеличивается — вплоть до появления ярко выраженных S-образных кривых (петель). В конце концов края двух соседних S-образных участков касаются друг друга, они сливаются в новое русло с увеличившимся уклоном, после чего весь процесс начинается заново.

Стрежень на излучине реки

Рисунок 3 — Стрежень на излучине реки

4 НАНОСЫ

Если насыщенный наносами поток воды имеет мутность ρ (греческая буква «ро») больше некоторого предельного значения (ρ > ρпред), то происходит выпадение наносов на дно, его заиление и подъем. Если ρ

Источник

Построение поперечных профилей и вычисление морфометрических характеристик русла

date image2015-01-07
views image9582

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Поперечные профили строятся для определения фор­мы и размеров водного сечения, а также для графиче­ской интерполяции отметок между промерными точками при составлении плана русла реки (участка).

Каждый поперечный профиль водного сечения для промерного участка реки строится на миллиметровой бу­маге (формат 203X288 или 288X407 мм) в масштабах: горизонтальный 1 см — 1 м, вертикальный 1 см — 0,2 м или 1 см — 0,5 м (рис. 10). Профиль строится по данным записи в промерной книжке (см. табл. 3), причем на каждой промерной вертикали откладывается глубина со срезкой и точки дна соединяются прямыми линиями. На линии поверхности воды выписывается рабочий уро­вень в абсолютных отметках, к которому отнесены про­меры.

Для каждого профиля вычисляются основные мор-фометрические характеристики водного сечения, ис­пользуемые для гидрологических и гидравлических рас­четов, вычисления расхода воды и т. д.

Площадь водного сечения ω (F) — площадь, ограни­ченная профилем русла и уровнем воды (м 2 ), определя­ется планиметрированием или с. помощью палетки или вычисляется аналитическим способом. Промерные вер­тикали разбивают водное сечение на ряд трапеций, итолько участки, примыкающие к урезам берега, могут иметь форму прямоугольного треугольника, если глуби­на на урезе равна нулю (рис. 11).

Площадь прибрежных участков, имеющих форму тре­угольника, вычисляется по формулам:

и .

Площадь отдельной трапеции между какими-либо промерными веритикалями определяется по формуле:

Общая площадь водного сечения реки вычисляется как сумма частных площадей

Номер промерных вертикалей Ур. п. б. Ур. л.б.
Расстояние от постоянного начала, м
Глубина, м 0,00 0,20 0,65 0,82 0,98 1,20 1,22 1,25 1,20 1,20 1,27 1,30 1,22 1,20 1,20 1,30 1,41 0,53 0,00
Отметка дна, м абс. 103,86 103,66 103,21 103,64 102,88 102,66 102,64 102,61 102,66 102,66 102,59 102,56 102,64 102,66 102,66 102,56 102,45 103,33 103,86
Грунт Ил Песок Ил

Рис. 10. Поперечный профиль водного сечения № 1 (р. Березина—«Геобаза БГУ»): Н=103,86 м; F=18,14 м»; B=18.00 м; hср.= 1,00 м; hmax= 1,41 м; χ= 18,52 м; R=0,98 м.

где h1, h2,…, hn – глубины со срезкой уровня; b1, b2 ,…, bn – расстояния между промерными вертикалями.

Читайте также:  Назовите реки в названии которых есть цвета

На гидрометрических створах, при измерении расходов воды через поперечное сечение реки, кроме площади.

Рис. 11. Схема вычисления площади водного сечения и длины смочен­ного периметра

водного сечения определяют площадь живого сечения, которая при наличии течения воды в пределах всего се­чения равна ему, а при наличии в нем мертвого прост­ранства (застойная зона) меньше площади водного се­чения на величину площади мертвого пространства.

Ширина реки (водного сечения) В определяется как разность между расстояниями от постоянного начала до урезов берега.

Средняя глубина hср водного сечения вычисляется как частное от деления площади водного сечения на его ширину АСр —ю/5.

Максимальная глубина птах на профиле устанавли­вается по данным промерной книжки из исправленных глубин на срезку.

Смоченный периметр χ — длина линии дна реки на профиле между урезами воды. Величина χвычисляется

как сумма гипотенуз прямоугольных треугольников (см. рис.11) по формуле

где b1, b2, …, bn+1— расстояния между промерными вер­тикалями, м; h1,h2, …, hn — глубина промерных верти­калей, м.

Из сопоставления значения ширины водного сечения В = 18,00 м и смоченного периметра χ=18,52 м (см. рис. 10) видно, что для данной формы русла эти величины близки между собой.

Гидравлический радиус R— частное от деления пло­щади водного сечения на длину смоченного периметра: R=ω/χ. Для равнинных рек, ширина русел которых близка к смоченному периметру, величина гидравличе­ского радиуса близка к средней глубине (см. рис. 10): hср=ω/B=1,00 м; R=ω/χ=0,98 м.

Гидравлический радиус можно заменить средней глу­биной при условии, что hср/B

Источник



Построение профиля поперечного сечения русла реки

По указанию преподавателя на плане участка реки намечается поперечное сечение (I-I) и, с использованием изобат, строится его профиль при рабочем уровне воды, т.е. с учетом срезки ΔH2.

Поперечный профиль строится на листе миллиметровой бумаги формата А3 или А4 в карандаше с искажением масштабов: горизонтальный масштаб (ширина русла) принимается 1:2000 или 1:5000, а вертикальный (глубины) — 1:50 или 1:100.

Профиль поперечного сечения русла строится в следующей последовательности.

1. Вычерчивается профиль поперечного сечения при проектном уровне воды. В первую строку вспомогательной таблицы под профилем выписываются расстояния между вертикалями, проходящими через точки перелома профиля дна (это расстояния между точками пересечения профильной линии с изобатами на плане участка реки).

2. На поперечный профиль наносится положение рабочего уровня воды. Если срезка положительная, то рабочий уровень будет располагаться выше проектного уровня воды на величину срезки ΔH2 , а если срезка отрицательная — то ниже. В первом случае линии берегов между рабочим и проектным уровнями воды строятся в соответствии с «сухими» изобатами (изображают надводный рельеф) или (при отсутствии на плане участка реки «сухих» изобат) линия дна, построенная при проектном уровне воды, просто продлевается до пересечения с рабочим уровнем.

3. Во вспомогательную таблицу под профилем выписываются рабочие глубины, т.е. глубины, отсчитанные от рабочего уровня воды. Если

Рис. 4. Продольный профиль дна и свободной поверхности на участке 219-220 км

срезка положительная, то рабочие глубины получаются путем сложения срезки и глубин, отсчитанных от проектного уровня воды (снятых с плана участка реки). Если срезка отрицательная, то глубины, отсчитанные от проектного уровня воды, уменьшаются на величину срезки.

4. Определяется площадь поперечного сечения русла . При выполнении курсовой работы площадь поперечного сечения находится как сумма площадей элементарных геометрических фигур, образующих профиль русла реки. Площади элементарных фигур выписываются в нижнюю строку вспомогательной таблицы под профилем.

5. По профилю поперечного сечения русла находится ширина реки по зеркалу воды при рабочем уровне.

6. Вычисляется средняя глубина поперечного сечения русла:

где — площадь поперечного сечения русла, м ; — ширина русла при рабочем уровне воды, м.

Полученные значения площади поперечного сечения, ширины реки и средней глубины сечения выписываются во вспомогательную таблицу, располагаемую справа от поперечного профиля русла.

Пример построенного профиля поперечного сечения русла приведен на рис. 5.

Источник

Adblock
detector