Материал: 1385
Рис. 2.2. Расположение плюсовых точек на участке ПК2…ПК3
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние |
Плюсовые |
Отметки |
HУВВ |
|
|
земли |
Примечания |
|
|||
X |
точки |
Y |
Y1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
– |
135 |
134,47 |
Начало участка |
|
57 |
– |
132,5 |
134,47 |
Пересечение с горизонталью |
|
100 |
– |
131 |
134,47 |
ПК1 |
|
200 |
– |
128 |
134,47 |
ПК2 |
|
243 |
Х1 |
127,5 |
134,47 |
Левая бровка откоса поймы |
|
243 |
Х2 |
119,5 |
134,47 |
Левая подошва откоса поймы |
|
257 |
Х3 |
119,5 |
134,47 |
Левый урез водотока |
|
261 |
Х4 |
118,3 |
134,47 |
Дно реки |
|
265 |
Х5 |
119,5 |
134,47 |
Правый урез водотока |
|
279 |
Х6 |
119,5 |
134,47 |
Правая подошва откоса поймы |
|
279 |
Х7 |
127,5 |
134,47 |
Правая бровка откоса поймы |
|
300 |
– |
129 |
134,47 |
ПК3 |
|
330 |
Х8* |
134,47 |
134,47 |
Граница левой поймы |
|
400 |
– |
147,5 |
134,47 |
ПК4 |
|
* Плюсовая точка Х8 |
установлена после определения HУВВ. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,м |
135 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отметка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
280 |
300 |
320 |
340 |
360 |
380 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние,м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Рис.2.3. Схема поперечного сечения долины реки в створе МП |
|
|
|||||||||||||||||
Значения Нур, hр берутся с карты района расположения водотока. Отметка водомерного поста принимается равной отметке дна
8
реки.
2.3. Определение уровня и отметки высоких вод
Определение уровня и отметки высоких вод (УВВ) Hp и HУВВ выполняется на основе данных о замерах максимальных уровней паводков Hi.
Хронологический ряд уровней паводков при выполнении лабораторной работы за 24 года формируется с использование генератора случайных чисел, входящего в состав Microsoft Office Excel 2003 (табл. 2.2).
Определение Hp производится в следующей последовательности: 1.Копирование данных из табл. 2.2 в табл. 2.3. Для этого
выделяются значения в табл. 2.2 (имеется в виду ЭТ Excel). Затем в меню активизируются последовательно опции Правка и Копировать; курсор переводится в начало столбца Нi (см.табл. 2.3); в меню активизируются последовательно опции Правка, Специальная вставка, Значения, ОК.
Таблица 2.2
Годы |
Hi,cм |
Годы |
Hi,cм |
Годы |
Hi,cм |
1959 |
630 |
1967 |
399 |
1975 |
1256 |
1960 |
1154 |
1968 |
866 |
1976 |
1284 |
1961 |
861 |
1969 |
398 |
1977 |
1200 |
1962 |
874 |
1970 |
668 |
1978 |
1260 |
1963 |
856 |
1971 |
1011 |
1979 |
570 |
1964 |
339 |
1972 |
520 |
1980 |
717 |
1965 |
696 |
1973 |
1080 |
1981 |
658 |
1966 |
599 |
1974 |
911 |
1982 |
1297 |
2.Составление ранжированного ряда значений Hi. Для этого выделяется столбец со значениями Hi в табл. 2.3 (имеется в виду ЭТ Excel). Затем в меню активизируются последовательно опции
Данные, Сортировка, Сортировать в рамках указанного выделения, Сортировать по Hi,по убыванию.
3.Последовательное вычисление:
3.1.Среднеарифметического значения уровня паводка за время наблюдения Ĥ.
3.2.Вероятностей превышения паводков (ВПП) каждого года более высокими Рi:
9
Pi = (N–0,3)/(n+0,4), |
(2.2) |
где N – порядковый номер наблюдения; n – число членов ряда (число лет наблюдений).
3.3. Модульных коэффициентов и их квадратов Ki и Ki2 для каждого года (расчет величин Pi, Ki, Ki2 выполняется в табличной форме, см. табл. 2.3):
|
Ki = Hi/ Ĥ . |
|
(2.3) |
||
|
|
|
Таблица 2.3 |
||
|
|
|
|
|
|
№ п/п |
Hi,cм |
Pi |
Ki |
Ki2 |
|
1 |
1297 |
0,028688525 |
1,548088 |
2,396576 |
|
2 |
1284 |
0,069672131 |
1,533454 |
2,351481 |
|
3 |
1260 |
0,110655738 |
1,50382 |
2,261475 |
|
4 |
1256 |
0,151639344 |
1,4996 |
2,2488 |
|
5 |
1200 |
0,192622951 |
1,43216 |
2,051083 |
|
6 |
1154 |
0,233606557 |
1,378062 |
1,899056 |
|
7 |
1080 |
0,274590164 |
1,289044 |
1,661634 |
|
8 |
1011 |
0,31557377 |
1,206497 |
1,455634 |
|
9 |
911 |
0,356557377 |
1,087493 |
1,182642 |
|
10 |
874 |
0,397540984 |
1,043244 |
1,088358 |
|
11 |
866 |
0,43852459 |
1,034004 |
1,069165 |
|
12 |
861 |
0,479508197 |
1,028141 |
1,057074 |
|
13 |
856 |
0,520491803 |
1,021526 |
1,043515 |
|
14 |
717 |
0,56147541 |
0,8563 |
0,733249 |
|
15 |
696 |
0,602459016 |
0,830569 |
0,689844 |
|
16 |
668 |
0,643442623 |
0,798016 |
0,63683 |
|
17 |
658 |
0,68442623 |
0,785999 |
0,617794 |
|
18 |
630 |
0,725409836 |
0,752314 |
0,565976 |
|
19 |
599 |
0,766393443 |
0,71466 |
0,510739 |
|
20 |
570 |
0,807377049 |
0,680438 |
0,462996 |
|
21 |
520 |
0,848360656 |
0,620578 |
0,385117 |
|
22 |
399 |
0,889344262 |
0,47612 |
0,22669 |
|
23 |
398 |
0,930327869 |
0,475151 |
0,225769 |
|
24 |
339 |
0,971311475 |
0,404722 |
0,1638 |
|
Сумма |
20102 |
– |
24 |
26,9853 |
|
Среднее |
838 |
– |
– |
– |
|
3.4. Коэффициентов вариации CV ряда значений Hi. |
|
Cv = [(∑Ki2–n)/(n–1)]0,5 . |
(2.4) |
10 |
|
3.5. Коэффициентов асимметрии CS |
ряда значений Hi: |
CS = 2Cv/(1– Kmin). |
(2.5) |
3.6. Значения функции вероятности Ф(Cv,CS). |
|
4. Вычисление Hp по формуле |
|
Hp =Ĥ(1+CvФ). |
(2.6) |
Определение отметки УВВ HУВВ производится по формуле |
|
HУВВ = HВП + HP , |
(2.7) |
где HВП – отметка водомерного поста.
Границами морфоствора являются высоты земли, превышающие на 1...3 м расчетные уровни высокой воды HУВВ. Для рассматриваемого примера (НУВВ =134,47 м) границы морфоствора проходят через точки ПК0 и ПК3 + 30.
2.4. Определение площадей русла и поймы
Поперечное сечение морфоствора (см. рис. 2.3) делится на характерные участки. Для каждого характерного участка
определяются глубина Нi, |
ширина Вi и площадь живого сечения ωi. |
|
Расчеты производятся в |
автоматизированном |
табличном режиме |
(табл. 2.4) по следующим формулам: |
|
|
Hi = HУВВ – Отм.дна = Y1–Y ; |
(2.8) |
|
Hiср = (Hi + Hi-1)/2; |
(2.9) |
|
Bi = Xi – X i-1 ; |
(2.10) |
|
ωi |
= Bi ∙Hiср . |
(2.11) |
2.5. Определение распределения общего расхода между руслом и поймами
Определение распределения общего расхода между руслом и поймами τ производится по формуле
τ = Qрб/Q = ∑рωi∙ mp∙ Hрб2/3/(∑рωi ∙ mp∙ Hрб2/3 +∑пωi ∙ mп∙ Hп2/3), (2.12)
11
где Q – расход воды, проходящей в речной долине до строительства моста; Qрб – расход воды, проходящей в русле до строительства моста; ∑ p(п)ωi – суммарная площадь участков живого сечения русла (поймы) соответственно при УВВ; Hрб(п) – средняя глубина реки в русле (в пойме); mp(п) – коэффициенты ровности в русле (на пойме) реки, зависящие от морфологических характеристик (см. табл. 2.5).
Определение Hрб для русла производится по формуле
Hрб = ∑рωi / ∑рBi , |
(2.13) |
где ∑рBi – суммарная длина русловых участков. Для пойменных участков
Hп = ∑пωi / ∑пBi , |
(2.14) |
где ∑пBi – суммарная длина пойменных участков.
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.4 |
X,м |
Y,м |
Y1,м |
Hi,м |
Hiср,м |
Bi,м |
ωi,м2 |
|
|
|
Русло |
|
|
|
243 |
127,5 |
134,5 |
7,0 |
3,49 |
0* |
0 |
243 |
119,5 |
134,5 |
15,0 |
10,98 |
0 |
0 |
257 |
119,5 |
134,5 |
15,0 |
14,98 |
14 |
210 |
261 |
118,3 |
134,5 |
16,2 |
15,58 |
4 |
62 |
265 |
119,5 |
134,5 |
15,0 |
15,58 |
4 |
62 |
279 |
119,5 |
134,5 |
15,0 |
14,98 |
14 |
210 |
279 |
127,5 |
134,5 |
7,0 |
10,98 |
0 |
0 |
Среднее |
121,6143 |
134,5 |
11,3 |
– |
∑р = 36 |
∑р = 544 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пойма правая |
|
|
|
|
279 |
127,5 |
134,5 |
5,9 |
2,94 |
279 |
821 |
300 |
129 |
134,5 |
4,4 |
5,13 |
21 |
108 |
330 |
133,3 |
134,5 |
0,1 |
2,23 |
25 |
56 |
400 |
147,5 |
134,5 |
0,00 |
0,00 |
0 |
0 |
Среднее |
134,3 |
134,5 |
3,4 |
– |
∑пп = 46 |
∑пп = 164 |
|
|
Пойма левая |
|
|
|
|
40 |
135 |
134,5 |
0,0 |
0,00 |
0 |
0 |
40 |
133,3 |
134,5 |
0,1 |
0,04 |
0 |
0 |
57 |
132,5 |
134,5 |
0,9 |
0,48 |
17 |
8 |
100 |
131 |
134,5 |
2,4 |
1,63 |
43 |
70 |
200 |
128 |
134,5 |
5,4 |
3,88 |
100 |
388 |
243 |
127,5 |
134,5 |
5,9 |
5,63 |
43 |
242 |
|
|
|
12 |
|
|
|