8.HIDROMETRIA DEBITELOR SI NIVELURILOR PE PERIOADA DE IARNA Pe perioada de iarna determinarea debitelor este influentata de coeficientii de rugozitate. Acest lucru se realizeaza pe baza masuratorilor de debite de apa, pantele suprafetei apei si masuratori asupra podului de gheata. In zonele in care temperaturile scad sub 0 o C pentru perioade mai lungi de timp calculul debitelor de apa instantanee si a mediilor zilnice este o problema mai dificila. Metodele cunoscute utilizate in rezolvarea acestei probleme sunt: - interpolarea in timp intre debitele masurate; - coborarea nivelurilor de iarna la situatia albiei libere; - interpolarea in timp intre masuratori a coeficientului de iarna Ki=Qi/Qv unde Qi este debitul masurat in conditii de gheata pe rau la nivelul Hi iar Qv debitul corespunyator perioadei de vara anterior perioadei de înghet la nivelul Hi; - utilizarea cheilor limnimetrice de iarnă. Un exemplu de calcul presupune determinarea influentei podului de gheata asupra unei albii dreptunghiulare cu latimea B si inaltimea Hv. Pentru simplificarea calculelor se considera planul de referinta „0” la mira situat pe fundul albiei. Debitul se popate calcula pe timp de vara cu formula urmatoare: unde A v este sectiunea de curgere, R v , raza hidraulică, I v , panta hidraulică şi n v coeficientul de rugozitate corespunzăroare perioadei fără gheaţă. Dacă înlocuim A v cu produsul dintre H v . B şi raza hidraulică R v =A v /P=B . H v /(B+2H v ) ≈ Hv caz valabil pentru o albie lată. Se obţine: Hv Plan „0” mira nivel liber
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
8.HIDROMETRIA DEBITELOR SI NIVELURILOR PE PERIOADA DE IARNA
Pe perioada de iarna determinarea debitelor este influentata de coeficientii de rugozitate. Acest lucru se realizeaza pe baza masuratorilor de debite de apa, pantele suprafetei apei si masuratori asupra podului de gheata.
In zonele in care temperaturile scad sub 0oC pentru perioade mai lungi de timp calculul debitelor de apa instantanee si a mediilor zilnice este o problema mai dificila. Metodele cunoscute utilizate in rezolvarea acestei probleme sunt:
- interpolarea in timp intre debitele masurate;- coborarea nivelurilor de iarna la situatia albiei libere;- interpolarea in timp intre masuratori a coeficientului de iarna Ki=Qi/Qv unde Qi este debitul masurat in conditii de gheata pe rau la nivelul Hi iar Qv debitul corespunyator perioadei de vara anterior perioadei de înghet la nivelul Hi;- utilizarea cheilor limnimetrice de iarnă.Un exemplu de calcul presupune determinarea influentei podului de gheata asupra unei albii
dreptunghiulare cu latimea B si inaltimea Hv. Pentru simplificarea calculelor se considera planul de referinta „0” la mira situat pe fundul albiei.
Debitul se popate calcula pe timp de vara cu formula urmatoare:
unde Av este sectiunea de curgere, Rv, raza hidraulică, Iv, panta hidraulică şi nv coeficientul de rugozitate corespunzăroare perioadei fără gheaţă.
Dacă înlocuim Av cu produsul dintre Hv . B şi raza hidraulică Rv=Av/P=B.Hv/(B+2Hv) ≈ Hv caz valabil pentru o albie lată.
Se obţine:
Pe acelaşi râu în perioada de iarnă se intalează un pod de gheaţă foarte subţire în formula urmatoare fiind prezentat debitul parametrii având indicele „i”.
unde Ai este sectiunea de curgere, Ri, raza hidraulică, Ii, panta hidraulică şi ni coeficientul de rugozitate corespunzătoare perioadei de iarnă. In aceasta ecuaţie Ai=B
. Hi şi Ri ≈ Hi/2
HvPlan „0” mira
nivel liber
După instalarea podului de gheaţă se vor presupune urmatoarele ipoteze a) debitele de apă rămân aceleaşi Qv=Qi şi Iv ≈ Ii şi din egalitatea celor două debite se obţine:
Conform obsevaţiilor efectuate în cazuri concrete ni = (1,0 ÷ 1,2) nv şi astfel se obţine pentru perioada de iarnă
Hi = 1 ÷ 1,22 Hv
Daca ni=nv se obţine Hi = 0,67 Hv
b) ipoteza în care Hv=Hi se obţine = (0,72 ÷ 0,5) Qv
Daca ni=nv se obţine Qi = 0,5 Hv.
Aceste rezultate arată că apariţia podului de gheaţă, când debitul se menţşine relativ acelaşio este însoţită de creşterea nivelurilor. La niveluri neschimbate se înregistrează scăderi de debite explicabilă prin imobilizarea unei cantităţi din apă râului în zona amonte de secţiunea de calcul.
Existenţa podului de gheaţă care opune o rezistenţă hidraulică mai mare mişcării curentului, decât cea a aerului se poate exprima cu ajutorul raportului
unde :Q1 este debitul corespunzător unui nivel H în timpul, existenţei podului de gheaţă; Q2, debitul corespunzător aceluiaşi nivel fără pod de gheaţă.
Valoarea raportului K este dat de relaţia:
unde : C2,C1 sunt coeficienţii Chezy în situaţia cu pod, respectiv fără pod; a, grosimea gheţii; Hmed, adâncimea medie a secţiunii curentului.
Metoda coeficienţilor Ki LUNILEZIUA IANUARIE FEBRUARIE MARTIE APRILIE OCTOMBRIE NOIEMBRIE DECEMBRIE Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor