Контрольная работа: Речное хозяйство р Мура
Задача: вычислить расход воды.
Исходные данные: выписка из книжки для записи измерения расхода воды на реке.
Требуется: найти ширину реки (В, м); найти среднюю скорость реки (
, м/с); найти максимальную глубину (hmax , м); найти среднюю глубину (
, м); найти расход воды (Q, м3 /сек); найти смоченный периметр (ψ, м); найти гидравлический радиус (R, м); найти максимальную скорость реки (V max , м/сек); найти площадь живого сечения (ω, м2 ).
Порядок выполнения работы.
Таблица. Вычисление расхода воды аналитическим способом
|
№ вертикалей | Расстояние от постоянного начала, м | Глубина, м | Расстояние между промерными вертикалями | Площадь живого сечения, м2 | Средняя скорость, м/c | Расход воды между скоростными вертикалями | ||||
| Промерных | Скоростных | Средняя | между промерными вертикалями | между промерными вертикалями | между скоростными вертикалями | на вертикали | между скоростными вертикалями | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Урез пб | 2 | 0 | ||||||||
| 0,39 | 2 | 0,78 | ||||||||
| 1 | 4 | 0,78 | 3,44 | 0,39 | 1,35 | |||||
| 1,33 | 2 | 2,66 | ||||||||
| 2 | I | 6 | 1,88 | |||||||
| 2,09 | 2 | 4,18 | 0,56 | |||||||
| 3 | 8 | 2,3 | ||||||||
| 2,37 | 2 | 4,74 | 14,01 | 0,65 | 9,04 | |||||
| 4 | 10 | 2,44 | ||||||||
| 2,55 | 2 | 5,09 | ||||||||
| 5 | II | 12 | 2,65 | |||||||
| 2,44 | 2 | 4,87 | 0,73 | |||||||
| 6 | 14 | 2,22 | 9,16 | 0,70 | 6,41 | |||||
| 2,15 | 2 | 4,29 | ||||||||
| 7 | III | 16 | 2,07 | |||||||
| 1,99 | 2 | 3,97 | 0,67 | |||||||
| 8 | 18 | 1,9 | ||||||||
| 1,78 | 2 | 3,55 | 11,40 | 0,47 | 5,35 | |||||
| 9 | 20 | 1,65 | ||||||||
| 0,83 | 4,7 | 3,88 | ||||||||
| Урез лб | 24,7 | 0 | 0,0 | |||||||
| 38,01 | 38,01 | 22,14 | ||||||||
Столбцы 1, 2, 3, 4, 9 - известны.
Столбец 5 - глубина между промерными вертикалями - среднее значение между средними глубинами на урезе правого берега и первой промерной вертикалью и так далее.
Столбец 7 - площадь между промерными вертикалями - произведение столбца 5 - глубина между промерными вертикалями, и столбца 6 - расстояние между промерными вертикалями.
Столбец 8 - площадь между скоростными вертикалями - сумма площадей между соответствующими промерными вертикалями. Общая площадь водного сечения получена как сумма частичных площадей между промерными или скоростными вертикалями.
Столбец 10 - скорость между скоростными вертикалями - между урезами воды и первой или последней промерной вертикалью это произведение средней скорости на вертикали и коэффициента 0,7; между остальными скоростными вертикалями - их среднее значение.
Столбец 11 - расход воды между скоростными вертикалями -произведение значений столбца 8 - площадь сечения между скоростными вертикалями, и столбца 10 - средняя скорость между скоростными вертикалями. Общий расход определяется как сумма всех расходов между скоростными вертикалями. Ширина реки - расстояние между геодезическим прибором и урезом левого берега вычесть расстояние между геодезическим прибором и урезом правого берега:
В = 24,7 м - 2 м = 22,7 м
Средняя скорость реки определяется по формуле:
Среднюю глубину реки находим с помощью выражения:
Смоченный периметр - ломаная линия по дну реки. Смоченный периметр всегда больше ширины реки (Ψ>В).
В нашем случае: ψ1 =2,15 м, ψ2 =2,28 м, ψ3 =2,04 м, ψ4 =2,00 м, ψ5 =2,01 м, ψ6 =2,05 м, ψ7 =2,01 м, ψ8 =2,01 м, ψ9 =2,02 м, ψ10 =4,98 м 
Гидравлический радиус определяем по формуле:
Выводы: из работы видно, что:
расход воды на реке (Q) равен 22,14 м3 /сек;
площадь водного сечения (ω) - 38,01 м2 ;
ширина реки (В) - 22,7 м.;
средняя глубина () - 1,67 м.;
максимальная глубина (hmax ) - 2,65 м.;
средняя скорость течения () - 0,58 м/сек;