Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Содержание
Задание 3
1 Река. Речные системы 4
2 Определение скорости движения воды в реке 6
3 Статистические методы обработки данных гидрологических наблюдений 8
Список использованной литературы: 9

Река Мутенка берет начало в черте города Ожерелье, пересекает железнодорожные пути Павелецкого направления у станции Ожерелье, далее течёт на запад. Устье реки находится в 932 км по правому берегу реки Оки. Длина реки составляет 17 км. Наиболее крупный приток реки Мутенки – Завальский ручей.

1 Река. Речные системы
Цель работы: определение морфометрических характеристик реки и ее системы.
Задачи работы: определение площади бассейна водосбора, определение характеристик бассейна.
Основными признаками, характеризующими реки, являются: длина реки, площадь водосбора, высотное положение водосбора, ширина площади водосбора, крутизна клонов и русла.
Коэффициент извилистости реки равен:

Площадь водосбора определяем по формуле:
F = (1n1 + 0,75n2 + 0,5n3 +0,25n4)F1=(7 + 0,75·5 + 0,5·3 +0,25·10)1=14,75 км2.
Где число полных квадратов – n1, число квадратов, заполненных на ¾ – n2, наполовину – n3, на четверть – n4.
Площадь водосбора реки Мутенка для определения числа квадратов приведена на рисунке 2.

Средняя ширина бассейна равна площади бассейна, деленной на длину:
B=F/L=14,75/17=0,868 км.
Схематическое изображение речной системы приведено на гидрографической схеме на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема речной системы и график нарастания водосбора реки Мутенка.

Таблица 1 – Список рек бассейна реки Мутенка.

График нарастания площадей водосбора реки Мутенка приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 – График нарастания площадей водосбора речной системы реки Мутенка.
Определение скорости движения воды в реке
Цель и задачи работы: освоение методики определения скорости движения воды в реке по данным топографического анализа.
Основными морфологическими характеристиками живого сечения являются ширина, средняя глубина, площадь сечения, смоченный периметр и гидравлический радиус.
Ширина реки в соответствии с топографическими данными составляет в наиболее широком месте около 12 м. Средняя глубина реки неизвестна, принимаем 3 м. Площадь сечения равна 18 м2. Смоченный периметр равен 13,4 м.
Так как для речных русел равнинных рек вместо гидравлического радиуса используют среднюю глубину русла, то принимаем значение 5 м.
Для наиболее часто встречающегося случая равномерного движения жидкости средняя скорость воды может быть получена с помощью формулы Шези.
u^2=(c^2∙ω∙h_ω)/(χ∙L)=C^2∙R_i откуда u=C√(R_i )
Где С – коэффициент Шези,
ω- площадь поперечного сечения реки, м2,
hω- перепад отметок дна на изучаемом участке, м,
χ- смоченный периметр, м,
L- расстояние между изучаемыми сечениями, м,
R- гидравлический радиус, м,
i – уклон дна реки, тысячные.
Величина коэффициента С не является постоянной и зависит от
глубины, шероховатости русла, уклона:
С = f(R,i,k).
Наиболее простой формулой для определения коэффициента С
является формула Маннинга:
C=1/n R^(1/6)
где n – коэффициент шероховатости стенок русла.
Для определения коэффициента шероховатости применяется также формула Н. Н. Павловского:
C=1/n R_0^y
где y – показатель степени, зависящий от условий движения потоков и состояния их граничных поверхностей (шероховатости).
Для определения y Н. Н. Павловский рекомендует приближенное значение
y=√1,3 n при R0 > 1 м и y√1,5 n при R0< 1м.
Значения коэффициента n для обычного состояния составляет 0,02.
В формуле Шези часто гидравлический радиус заменяют на среднюю глубину потока Hср. В этом случае формула показывает, что скорость потока увеличивается с ростом глубины, что объясняется ослабевающим влиянием шероховатости дна и снижением вязкостного напряжения.
Получим:
C=1/0,02 3^(1/6)=60.
u=C√(R_i )=60√3=103,923 км/ч.
Так как река Мутенка протекает на равнинном участке местности и не содержит водопадов, то профиль ее гидравлического уклона будет иметь прямолинейный вид.
Профиль гидравлического уклона реки Мутенка представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Профиль гидравлического уклона реки Мутенка.

Статистические методы обработки данных гидрологических наблюдений
Цель и задачи работы: изучение основных способов обработки данных наблюдений методами математической статистики, освоение инженерных методов расчета основных гидрологических характеристик водных потоков.

Список использованной литературы:
Методические указания к контрольно-курсовой работе по дисциплине «Экологические функции биосферы».
Вагнер Б. Б., Клевкова И. В. Реки московского региона.
Материалы сети интернет.