Metoda nachylenia terenu: koncepcja i wybór zasięgu

Zapoznaj się z tym artykułem, aby zapoznać się z koncepcją metody pomiaru odległości wyładowania w zboczu i wyboru jego zasięgu.

Koncepcja metody nachylenia terenu:

Gdy nie jest możliwe dokonywanie bezpośredniego pomiaru, szczególnie podczas powodzi, metoda nachylenia jest najczęściej stosowaną pośrednią metodą pomiaru. W tej metodzie wyładowanie jest obliczane na podstawie jednolitego równania przepływu obejmującego charakterystykę kanału, profil powierzchni wody i współczynnik chropowatości. Spadek profilu powierzchni wody dla jednolitego zasięgu kanału reprezentuje straty spowodowane przez szorstkość podłoża. W tej metodzie używa się dobrze znanego równania Manninga. Wyładowanie jest podane przez równanie.

Q = 1 / n AR 2/3 S 1/2

Gdzie Q jest absolutorium w cumec

A to powierzchnia przekroju wm 2

R oznacza średni promień hydrauliczny

S jest nachylenie tarcia, i

n to współczynnik chropowatości

Chociaż równanie Manninga zostało opracowane dla jednolitego przepływu, zakłada się, że jest ono ważne dla nierównomiernego zasięgu, który występuje w przypadku kanału naturalnego.

Krzywa tarcia S, która ma być użyta w równaniu Manninga, jest podana następującą relacją:

S = h f / L = Δ h + Δh v - K (Δh v ) / L

Gdzie Δh to różnica w podniesieniu powierzchni wody na dwóch odcinkach

L to długość zasięgu

Δh v to u / s głowica prędkości minus d / s głowica prędkości i

k (Δh v ) to strata energii spowodowana przyspieszeniem lub zwalnianiem w zasięgu kurczenia się lub rozszerzania (k jest współczynnikiem)

Trudno jest poprawnie ocenić wartość współczynnika k. Wartość S obliczana jest w następujący sposób:

Przy stosowaniu równania Manninga ilość (1 / n A. R 2/3 ) nazywa się przenośnikiem i jest oznaczona wielką literą K. Transport dla każdego odcinka rzeki będzie inny. Średnia wartość transportu została zatem przyjęta jako średnia geometryczna wartości przenoszenia dwóch sekcji na obu końcach wybranego zasięgu L. W ten sposób rozładowanie jest zapewnione przez równanie.

Q = √K 1 K 2 S

Wybór zasięgu dla metody skarpy:

Konieczne jest wybranie odpowiedniego zasięgu dla pomiaru pola nachylenia.

Poniższe punkty wymagają należytej uwagi przy wyborze zasięgu:

ja. Powinny istnieć dobre znaki wysokiej wody, jeśli wskaźniki man są niedostępne, aby dać wyniki pomiarów.

ii. Zasięg powinien być tak jednolity, jak to tylko możliwe, ponieważ trudno jest poprawnie obliczyć współczynnik k, aby ocenić utratę lub zysk głowy prędkości.

iii. Pożądane jest posiadanie zasięgu, w którym przepływ ogranicza się do pojedynczego trapezoidalnego kanału tak, że pojedyncza wartość n może być użyta dla całej sekcji.

iv. Przez cały zasięg przekrój powinien być tak jednolity, jak to praktycznie możliwe. Nie powinno występować nagłe pogłębienie łoża, przewężenie, rozszerzanie itp.

v. Długość zasięgu nie powinna być mniejsza niż 75-krotna średnia głębokość kanału.

vi. Upadek profilu wody w zasięgu powinien być równy lub większy niż głowica prędkości.

vii. Upadek w zasięgu nie powinien zwykle wynosić mniej niż 15 cm.

Problem 1:

Podczas poważnej powodzi nie można było faktycznie zmierzyć zrzutu rzeki.

Miejsce zrzutu odwiedzono w późniejszym terminie i zebrano następujące parametry sekcji:

(i) Długość zasięgu pomiędzy sekcjami 1-1 i 2-2 wynosiła 120 m.

(ii) Różnica wysokich znaków wody wynosiła 0, 97 m.

(iii) Przy pomocy metody powierzchni skarpy oblicza najwyższy zrzut, który przeszedł przez rzekę.