Морфометрические работы

При отсутствии или недостаточности данных по стоку и уровнями воды в створе проектируемого МП проводят морфометрические работы. Их цель – установить значения РГХ на основании данных измерений поперечных профилей долины и продольных уклонов водотока.

Так как полевые изыскания проводят, как правило, в течение одного сезона, который чаще всего не совпадает с периодом прохождения половодья или паводка, то морфометрический способ гидрологических изысканий признан в России в настоящее время основным. При этом, в зависимости от степени гидрологической изученности задачи морфометрических работ будут разными.

1. В случаях хорошей гидрологической изученности участка реки в районе МП, т.е. когда на реке имеется вродомерный пост с многолетними ирениями уровня и стока воды, основной задачей морфометрических работ является перенос в створ МП расчетных значений уровня Нр% и стока Qр% воды, которые определены по этому стационарному водпосту. Кроме того, необходимо величину Qр% распределить между руслом, участками пойм и протоков в створе МП.

2. Типичный случай – имеются только многолетние данные по уровню воды, а сток не измерялся. Определим Нр%, а задачей морфоработ будет перенос Нр% в створ МП, а также определение Qр% морфометрическим способом и его распределение по ширине водотока при отметках Нр%.

3. Третий случай – гидрометрических данных по стоку и уровням воды нет или их недостаточно для надежного определения РГХ. Задачи морфоработ: определить Нр% и Qр% морфометрическим способом, а также меток ГВВ на местности и по опросам старожилов.

Для второго и третьего случаев морфометрические работы целесообразно выполнять в паводочный период для более надежного определения уклона, скорости и коэффициента шероховатости на основе измерений расходов при разных уровнях воды.

Морфометрические работы, по результатам которых можно моделировать пропуск расчетных паводков в своре МП, служат контролем определения расчетных расходов по эмпирическим формулам СНИПа, которые применяют для слабоизученных в гидрологическом отношении районам.

К основным видам морфометрических работ относят:

1. Определение ГВВ в створе МП на основе опроса старожилов и следам паводков редкой повторяемости (тростник, кустарник, нефть, наилок, смачивание зданий, повреждения, смыв «загара» и др.).

2. Съемку продольного профиля реки и определение уклона водной поверхности (по уклонным постам).

3. Инструментальную и ситуационную съемку поперечных морфостворов (1…3) для определения коэффициента шероховатости различных участков между морфостворами по ширине водотока.

4. Определение расходов, протекающих в русле, участках поймы и протоках при различных горизонтах высоких вод, (т.е. по участкам морфоствора).

Расход воды определяют по формулам равномерного установившегося движения:

Q = ω * V = ω * С * √ R * I

C = R ^у /п.

Если заменить R = h, то Q = ω * h ^у+0,5 * √ I.

Иногда учитывают коэффициент формы живого сечения, который изменяется в зависимости от соотношения максимальной и средней глубин от 1 до 1,3.

Коэффициент шероховатости (п) изменяется от 0,02 до 0,1 для русел и от 0,04 до 0,2 для пойм. Его определяют по таблицам, например, Срибного, а более точно – обратным расчетом по измеренному расходу воды.

Уклон водной поверхности (I) определяют по результатам съемки продольного профиля, меткам ГВВ, по уклонам, измеренным по временным водпостам. При отсутствии данных по уклонам в паводки, его вычисляют по эмпирическим формулам, например, по формуле Б.Ф. Снищенко (курс. Проект), где он определяется в зависимости от величин меженного уклона воды и соотношения ширин дна (ложа) долины и русла.

По результатам расчетов строят графики зависимости площадей живого сечения, уклонов, скоростей и расходов воды от отметок уровня воды. Таким образом, в зависимости от гидрологической изученности по этим графикам мы можем определить:

1. Если есть данные по Qр % и Qн% по графикам находим соответствующие им величины Нр% и Нн%, а также гидравлические характеристики для русла поймы и протоков.

2. Если есть данные по стоку и уровням воды, то мы по этим графикам определяем частные расходы и гидравлические характеристики для русла, поймы и протокам.

Дата добавления: 2014-01-07