Материал: 1550

21

Обеспеченности (продолжительность стояния горизонтов воды) получают последовательным суммированием числа дней для различных интервалов графика частоты (от верхнего интервала).

Пример построения графика частоты и обеспеченности.

Используя данные таблицы, построим графики частоты и обеспеченности уровней волы в реке за май – сентябрь.

Рис. 1. График частоты и обеспеченности летних расходов воды: 1 – повторяемость стояния горизонтов; 2 – продолжительность

3.3. Твердый сток и заиление водохранилищ

Движение воды в руслах рек сопровождается изменением берегов (абразионные процессы), меандрированием самого русла, что приводит к насыщению водного потока продуктами размыва и смыва.

22

Для расчета среднего многолетнего расхода наносов рек лесостепи и степи (между Днепром и Волгой) может быть использована следующая формула:

R = Д * Q * Н,

где R – средний многолетний расход рек, кг/с;

Д – эрозионный коэффициент районирования территории; Н – средневзвешенная высота бассейна, м;

Q – средний многолетний расход воды, м3/с.

Эта формула может быть рекомендована для рек с площадями бассейнов от 200 до 35000 км2. Для рек с площадью бассейнов меньше 200 км2 в расчетную формулу следует вводить поправочный коэффициент Кп. Значение Кп приводится в табл. 4.

При этом следует различать сток как взвешенных наносов, так и донных. Если взвешенные наносы не являются руслоформирующими, то тогда следует раздельно учитывать сток взвешенных наносов, представленных руслоформирующими фракциями, расчет следует вести только на взвешенные наносы.

Иногда в практике необходимо сделать комплексную их оценку. Тогда вычисляют суммарный сток взвешенных и донных наносов по следующей формуле

Кобщ = R (1 + β),

где β – величина расхода донных наносов в долях от расхода взвешенных наносов.

Для равнинных рек β = 0,05-0,10, а для горных рек β = 0,10-0,30. Причем чем меньше мутность воды и крупность наносов, тем больше β.

Поступающая вода с бассейна водосборной площади водохранилища, а также впадающие в него водотоки приносят массу взвешенных породных

23

частиц. Происходит процесс заиления водохранилищ. При оценке этого процесса в зависимости от хозяйственных задач решаются следующие вопросы:

1)оценка общего стока заиления водохранилища;

2)оценка потери полезной емкости водохранилища вследствие заиления его верхней части;

3)установление границ зоны затопления в результате изменения кривой свободной поверхности;

4)оценка заиления судоходных глубин в ходе заиления;

5)установление границ зоны активизации поперечных перемещений

русла;

6)оценка поступления наносов к плотине;

7)оценка эффективности промывок при сработках уровня.

Суммарная приближенная оценка продолжительности периода заполнения водохранилища наносами может быть произведена по формуле

Т = Wв /Wн( 1 – β ),

где Т – средняя продолжительность периода заиления, лет; Wв – мертвый объем водохранилища, м3;

Wн – средний годовой объем наносов, м3;

β – транзитная часть наносов мелких фракций, сбрасываемых из водохранилища при паводках, в долях от общего объема наносов, для равнинных водотоков в среднем 0,3-0,4.

Средний годовой объем наносов определяется по формуле

Wн = Rо * 31,5 * 1000 / β,

где Rо – средний годовой расход наносов, кг/с;

β – объемный вес наносов (т/м3), равный от 0,5-0,7 для илистых наносов, в первые годы уплотненных наносов до 1,0-1,5 для песчаных или илистых уплотненных грунтов.

Задача № 1

Средний многолетний расход воды в реке

Q = 150 м3/с, средневзвешенная высота бассейна над замыкающим створом составляет 50 м, эрозионный коэффициент Д = 0,95, река равнинного типа. Определить суммарный сток наносов Rо при площади водосбора 850 км2.

25

верхнего створа и секундомером засекают время прохождения поплавков через намеченные створы. После этого проводят детальные промеры живых сечений на каждом створе.

Задача № 1

Определяем скорость и расход воды в реке по следующим данным: расстояние между крайними створами 1 = 20 м, время прохождения брошенных в воду поплавков: 25, 28, 27, 26, 30,29, 28, 30, 27 с. Среднее время (tср) равно среднему из двух наименьших значений:

t ср = (25 + 26) / 2 = 25,5 с.

Максимальная поверхностная скорость

Vпов = 1 / t ср = 20 / 25,5 = 0,78 = 0,8 м/с.

Таблица 5

Промеры живых сечений

Площадь живого сечения ω для каждого створа определяют как сумму элементарных фигур (трапеций, треугольников), а смоченный периметр χ – как сумму гипотенуз прямоугольных треугольников.