24
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ИРКУТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА
Расчетно-графическая работа
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ГИДРОЛОГИЯ»
Иркутск 2008
Содержание
Введение
1. Характеристики водности рек
2. Расчеты испарения
2.1 Определение испарения с малого водоема при отсутствии данных наблюдений
2.2 Определение испарения суши с помощью карты изолиний испарения
2.3 Определение испарения с суши по уравнению связи теплового и водного балансов
3. Вычисление расхода воды аналитическим способом
4. Расчет годового стока
Заключение
Список использованной литературы
Значение гидрологии, гидрометрии и регулирования стока определяется главными задачами водного хозяйства как отрасли науки и техники, охватывающей учет, изучение, использование, охрану водных ресурсов, а также борьбу с вредным действием вод.
Гидрология - это наука, изучающая гидросферу, включая океаны и моря, реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды, снег и ледники, влагу атмосферы, а также ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой (земной корой) и биосферой.
Вода - основная среда, обеспечивающая обмен веществ и развитие организмов. С древнейших времен жизнь человека и развитие культуры связаны с водой. Она широко используется в промышленности, энергетике, сельском и рыбном хозяйстве, в медицине и т.д. Вода - объект изучения физики, химии, механики и других наук.
Гидрология тесно связана с метеорологией - наукой об атмосфере и происходящих в ней процессах, и в первую очередь с той ее частью, которая исследует влагооборот и испарение с поверхности воды. Взаимосвязь гидросферы с литосферой наиболее отчетливо проявляется в процессах формирования земной поверхности под влиянием деятельности воды. В свою очередь, рельеф земной поверхности оказывает существенное влияние на образование водных потоков. Поэтому гидрология имеет много общего с геоморфологией - наукой, изучающей закономерности возникновения и развития форм земной поверхности.
Раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды, называется гидрологией суши или континентальной гидрологией. Раздел гидрологии по изучению воды океанов и морей называют гидрологией океанов и морей или океанологией.
Гидрология грунтовых (подземных) вод называется гидрогеологией. В гидрологию входят те разделы гидрогеологии, которые изучают взаимодействие поверхностных и подземных вод, питание рек грунтовыми водами и др. Разделы гидрогеологии, изучающие способы поиска и добычи грунтовых вод, их взаимодействие с горными породами, относят к геологии.
Различают гидрологию рек (речная гидрология, или потамология), озер (лимнология), болот (тельматология), водохранилищ, ледников (гляциология). Речная гидрология и речная гидравлика, изучающие движение воды в речных руслах и их формирование, дополняют друг друга. Речную гидравлику можно рассматривать как раздел гидрологии суши и как раздел гидравлики.
Гидрология, занимающаяся решение различных инженерных задач (в гидротехнике, гидромелиорации, гидроэнергетике, водоснабжении, строительстве мостов, автомобильных и железнодорожных дорог и т.д.) называется инженерной.
В результате широкого применения в гидрологии теории вероятностных процессов сформировалась стохастическая гидрология.
Гидрометрия - это наука о методах и средствах определения величин, характеризующих движение и состояние жидкости и режим водных объектов. В задачу гидрометрии входят определения: уровней, глубин, рельефа дна и свободной поверхности потока; напоров и давлений; скоростей и направлений течения жидкости, пульсаций скоростей и давлений; параметров волн; гидравлических уклонов; расходов жидкости; мутности потока; расходов наносов и пульпы; элементов термического и ледового режимов потоков.
Регулирование речного стока - это наука о перераспределении (увеличение или уменьшение) во времени объемов речного стока в замыкающем створе реки по сравнению с ходом поступления воды на поверхность водосбора.
Цель занятия - изучить и определить основные характеристики речного бассейна, связанные с ее гидрологическим режимом.
Задачи:
· освоить основные понятия гидрологических характеристик бассейна реки;
· изучить основные характеристики, отображающие водный режим реки.
Исходные данные:
· река и пункт наблюдений (р. Мура - п. Ирба);
· площадь водосбора (F=9320 км2);
· расход воды (Q=24,3 м3/с);
· высота годового слоя осадков (x=405 мм).
Требуется: вычислить модуль стока (q, л/с•км2); определить высоту слоя стока (y, мм); рассчитать объем годового стока (V, км3); найти коэффициент стока (?).
Порядок выполнения работы:
Река Мура впадает в Ангару, являясь её левым притоком. Площадь водосбора - 9320 км2. Высший уровень воды за год - 537 см, низший - 209 см, средний уровень воды за год - 388 см. Наибольший расход воды за год 33,9 м3/сек, наименьший - 13,1 м3/сек, средний расход воды за год - 23,7 м3/сек. Годовой слой стока - 81 мм. Средняя продолжительность половодья 55 суток, за это время стекает 84% от годового стока вод. Паводок длится 13 суток. Наивысшая температура воды в году 21,9?С приходится на 17 июля. С первой декады ноября по последнюю декаду апреля река находится под ледяным покровом, толщина которого достигает 112 см.
Модуль стока:
Слой стока:
Объём стока:
Коэффициент стока:
Выводы
В 4 варианте дана р. Мура в пункте наблюдения Ирба. Имея данные: площадь водосбора - 9320 км2, расход воды - 24,3 м3/сек, высота годового слоя осадков - 405 мм, мы получили следующие характеристики водности рек:
· модуль стока - 2,61 л/с•км2;
· высота слоя стока - 82,22 мм;
· объем годового стока - 0,77 м3;
· коэффициент стока - 0,203.
Последний показатель отражает, в районе с какой влажностью находится пункт наблюдения, в данном случае с. Ирба. Исходя из полученных данных можно сказать, что район относится к засушливым, так как в таких районах коэффициент стока уменьшается до нуля, а в районах избыточного увлажнения возрастает до 0,7. В данном случае =0,203.
Цель - рассчитать испарение с поверхности воды и с поверхности суши различными методами.
Задача - определить испарение:
1) с малого водоема при отсутствии данных наблюдений.
2) с суши с помощью карты изолиний испарения.
3) с суши по уравнению связи водного и теплового балансов.
Исходные данные: площадь водоема, расположенного вблизи г. Иркутска
S = 4,5 км2, средняя глубина H= 3,0 м, средняя длина разгона воздушного потока D = 4,5 км, средняя высота препятствий на берегу h= 12 м.
Требуется: вычислить среднемноголетнее испарение.
Порядок выполнения.
Среднемноголетнее испарение с малых водоемов, расположенных в равнинных условиях определяют по выражению:
,
где - среднемноголетнее испарение с эталонного бассейна площадью 20 м2, мм;
кн, кз, к? - поправочные коэффициенты соответственно на глубину водоема, на защищенность водоема от ветра древесной растительностью, строениями, крутыми берегами и другими препятствиями, а также на площадь водоема.
Среднемноголетнее испарение с бассейна площадью 20 м2 находят на карте изолиний. Так, для Муры Е20 = 350 мм.
Поправочный коэффициент на глубину водоема находят в зависимости от местоположения водоема и средней глубины. Для р. Мура, расположенной в лесостепной зоне, при = 3,0 м, кн = 0,995.
Поправочный коэффициент кз определяют в зависимости от отношения средней высоты (м) препятствий hр к средней длине (м) разгона воздушного потока D, следовательно,
; К= 0,98
Поправочный коэффициент на площадь водоема к? для лесостепной зоны при ? = 4,5 км2 равен 1,25.
Находим среднемноголетнее испарение:
Ев = 350•0,995•0,98•1,25 = 427 мм
2.2 Определение испарения с суши с помощью карты изолиний испарения
Исходные данные: карта среднегодового слоя испарения с суши.
Требуется: определить среднемноголетнее годовое испарение.
По карте находим расположение Иркутского района и замечаем, что изолиния проходит на отметке 350 мм. Следовательно, для Иркутского района среднемноголетнее годовое испарение (норма) равно 350 мм.
Исходные данные: среднемноголетний слой осадков х = 405 мм, радиационный баланс R = 120 кДж/см2, сумма среднемесячных положительных температур воздуха за год равна 54,3.
1. По номограмме находим, что при х = 405 мм и R = 120 кДж/см2 среднемноголетний слой испарения Ес = 320 мм.
2. Для расчета испарения используют уравнение В.С. Мезенцева, которое имеет следующий вид:
где - максимально возможное испарение, мм;
- общее увлажнение, мм;
- параметр, учитывающий гидравлические условия стока.
3. Для определения максимально возможного испарения используем формулу И.В. Карнацевича:
Где ?t - сумма среднемесячных положительных температур воздуха за год.
мм
4. Находим испарение для Ирбы
Вывод: данные расчеты испарения приобретают важное значение в связи с оценкой водного баланса. В результате расчетов получили:
· среднемноголетнее испарение с поверхности воды Ев = 427 мм;
· среднемноголетнее испарение с поверхности суши Ес = 320 мм.
Цель - найти основные гидрометрические характеристики реки.
Страницы: 1, 2, 3
