Осушение земель лесного фонда

С6 = м 

Xв = 1,02 + 1,03 + 1,03 + 1,04 + 1,03 +0,52 = 5,67 м  

Средний створ:

С1 = м

С2 = м

С3 = м

С4 = м

С5 = м

С6 = м 
 

Xср = 1,026 + 1,014 + 1,04 + 1,056 + 1,01 + 0,63 = 5,78 м 

Нижний  створ:

С1 = м

С2 = м

С3 = м

С4 = м

С5 = м

С6 = м 
 

Xн = 1,04 + 1,008 + 1,02 + 1,03 + 1,02 + 0,45 = 5,57 м 

Площадь средних  отрезков дна находим по формуле: 

                                     Xср = (Xв  + 2 Xср  + Xн) : 4                                       (11) 

Xср = (5,67 + 2 × 5,78 + 5,57) : 4 = 5,7 м 
 

4. Находим поправочный коэффициент:   

                             ,                                                         (12)

где:

K – поправочный коэффициент;

C - скоростной коэффициент. 

5. Находим скоростной коэффициент: 

                                     С =87 / (1 +y / ) ,                                         (13)

где:

C - скоростной коэффициент;

y – для чистых земляных русел 1,3; для заросших русел 1,75;

R – гидравлический радиус, м. 

6. Находим гидравлический радиус: 

                                     R =  Wср  / Xср                                                      (14)

где:

R – гидравлический радиус, м;

Wср  - площадь среднего створа, м²;

Xср - площадь средних отрезков дна,м. 

R = м

С =

К =  

7. Находим среднюю скорость  течения: 

                                     Vср = Vmax ×  К,                                                    (15)

где:

Vmax – максимальная скорость, м/с;

K – поправочный коэффициент 

Vср = 0,58 × 0,61 = 0,35м/с 

8. Определяем расход воды протекающей через живое сечение востока в единицу времени: 

                                     Q = Vср × W   ,                                                                           (16) 

где:

Q - расход воды в водотоке, м³/с;

Vср  - средняя скорость течения, м/с;

W – площадь живого сечения потока, м³. 

Q = 0,35 × 1,87 = 0,65 м³/с 
 
 
 
 
 

Контрольные вопросы: 

1. Основной  задачей гидрологических и гидравлических расчетов является определение расходов воды. 

2.Расход воды – это объем воды, протекающий через живое сечение водотока в единицу времени. Он равен произведению скорости течения на площадь живого сечения: 

,

где:

Q - расход воды в водотоке, м³/с;

Vср  - средняя скорость течения, м/с;

W – площадь живого сечения потока, м³.

Живым сечением называется плоскость, перпендикулярная направлению течения водного  потока, ограниченная профилем русла  и уровнем воды.

Смоченный периметр – это длина подводного контура поперечного сечения водного потока.

Гидравлический  радиус равен отношению живого сечения  к смоченному периметру и находится  по формуле :

,

где:

R – гидравлический радиус, м;

W – площадь живого сечения, м²;

X – смоченный периметр, м. 

3. Скорость течения воды в водооткоках на разном расстоянии от берегов и разных глубинах неодинакова. Наибольшая скорость наблюдается на середине реки в поверхностных слоях потока.

   Поплавками  определяют наибольшую поверхностную  скорость течения. Для этого на середину реки бросают не менее 10 поплавков и засекают время, за которое они проплывают определенное расстояние. Из этих поплавков выбирают два, которые проплыли указанное расстояние быстрее всех (с наименьшим временем). Их скорость соответствует наибольшей поверхностной скорости течения. Зная расстояние, которое проплыли поплавки, и наименьшее время, которое затратили на это два из десяти поплавков, вычисляют их скорости:

 ,

где:

V_1,2 – наибольшие скорости двух из десяти поплавков, м/сек.;

L – пройденное поплавками расстояние, м;

t_1,2 – наименьшее время, затраченное на прохождение двумя из десяти поплавков расстояния L, с. 

Из этих двух скоростей находят среднюю, которая принимается как максимальная поверхностная скорость потока: 

.

Для определения  средней скорости течения вводят поправочный коэффициент (К): 

,

где:

V_cp – средняя скорость течения воды, м/с;

V_max – максимальная скорость течения воды, м/с;

K – поправочный коэффициент.

4. Для определения площади живого сечения водотока производят промеры глубины воды. Расстояние между промерами зависит от ширины реки и принимается при ширине потока до 1 м через 0,2 м; от 1 до 5 м – через 0,5 м; от5 до 10 м – через 0,5 -1 м. Затем на миллиметровой бумаге строят профиль поперечного сечения реки. Этот профиль будет состоять из фигур, близких к элементарным геометрическим: треугольникам и трапециям. Сумма площадей этих фигур будет равна площади поперечного сечения реки. По этому же профилю высчитывают и смоченный периметр. Он будет равен сумме гипотенуз треугольников.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Работа № 4. 

Определить расход воды через водосливы. 

Расчетное задание: 

1. Прямоугольный  незатопляемый водослив:

Ширина водослива (в) – 0,9 м

Напор воды над порогом (Н) – 0,5 м 

2. Незатопляемый  трапецеидальный водослив:

Ширина  водослива (в) – 0,9м

Напор воды над порогом (Н) – 0,2 м 

3. Незатопляемый  треугольный водослив:

Напор воды над порогом (Н) – 0,4 м 

4. Незатопляемый прямоугольный водослив с широким порогом:

Ширина  водослива (в) – 3,5 м

Напор воды над порогом (Н) – 1,5 м 
 
 

Расчетная часть:

 

           H 

                                                                                                                                
 
 

                                             P                                                                                                                                                                        

                                         h                                  

  

                                                                  S

Схема водослива:

Н -  напор воды перед водосливом, м

Р –  высота переливающей стенки, м

Z – перепад, м

h – глубина воды в нижнем бьефе

S – толщина переливающей стенки водослива, м 
 
 
 
 
 
 

1. Прямоугольный незатопляемый водослив : 

                                       ,                                        (17)

где:

Q – расход воды через водослив, м³/с;

b – ширина водослива, м;

Н - напор, м. 

м³/с  

2. Незатопляемый  трапецеидальный водослив: 

                                                                               (18)