Характеристики водности рек - Контрольная работа

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. 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. Поэтому гидрология имеет много общего с геоморфологией - наукой, изучающей закономерности возникновения и развития форм земной поверхности. В гидрологию входят те разделы гидрогеологии, которые изучают взаимодействие поверхностных и подземных вод, питание рек грунтовыми водами и др.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; Последний показатель отражает, в районе с какой влажностью находится пункт наблюдения, в данном случае с. 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.Цель - рассчитать испарение с поверхности воды и с поверхности суши различными методами.Требуется: вычислить среднемноголетнее испарение. Среднемноголетнее испарение с малых водоемов, расположенных в равнинных условиях определяют по выражению: , где - среднемноголетнее испарение с эталонного бассейна площадью 20 м2, мм; Среднемноголетнее испарение с бассейна площадью 20 м2 находят на карте изолиний. Поправочный коэффициент на глубину водоема находят в зависимости от местоположения водоема и средней глубины.Требуется: определить среднемноголетнее годовое испарение.Исходные данные: среднемноголетний слой осадков х = 405 мм, радиационный баланс R = 120 КДЖ/см2, сумма среднемесячных положительных температур воздуха за год равна 54,3 . Требуется: определить среднемноголетнее годовое испарение. Для расчета испарения используют уравнение В.С. Мезенцева, которое имеет следующий вид: , где - максимально возможное испарение, мм;Цель - найти основные гидрометрические характеристики реки. Требуется: найти ширину реки (В, м); найти среднюю скорость реки (, м/с); найти максимальную глубину (hmax, м); найти среднюю глубину (, м); найти расход воды (Q, м3/сек); найти смоченный периметр (?, м); найти гидравлический радиус (R, м); найти максимальную скорость реки (Vmax, м/сек); найти площадь живого сечения (?, м2). № вертикалей Расстояние от постоянного начала, м Глубина, м Расстояние между промерными вертикалями Площадь живого сечения, м2 Средняя скорость, м/с Расход воды между скоростными вертикалями Промерных Скоростных Средняя между промерными вертикалями между промерными вертикалями между скоростными вертикалями на вертикали между скоростными вертикалями Общая площадь водного сечения получена как сумма частичных площадей между промерными или скоростными вертикалями.Цель: изучить закон вероятности гамма-распределения. Задачи: построить эмпирическую кривую; найти статистические параметры ряда; построить аналитические кривые обеспеченности гамма-распределения. Требуется: построить эмпирическую кривую обеспеченности среднегодовых расходов воды. Чтобы построить эмпирическую кривую нужно заполнить таблицу. Модульный коэффициент Кі находим по формуле: Для каждого модульного коэффициента вычисляем соответствующую ему эмпирическую обеспеченность Р по формуле: В последнем столбце располагаем ранжированные в порядке убывания значения модульных коэффициентов Кр.Из первой выполненной работы 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; Последний показатель отражает, в районе с какой влажностью находится пункт наблюдения, в данном случае с. 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. Во второй работе данные расчеты испарения приобретают важное значение в связи с оценкой водного баланса.

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 ее 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:

Объем стока:

Коэффициент стока:

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.Из первой выполненной работы 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.

Во второй работе данные расчеты испарения приобретают важное значение в связи с оценкой водного баланса. В результате расчетов получено: · среднемноголетнее испарение с поверхности воды Ев = 427 мм;

· среднемноголетнее испарение с поверхности суши Ес = 320 мм.

Из третьей работы видно, что: · расход воды на реке равен 22,14 м3/сек;

· площадь водного сечения - 38,01 м2;

· ширина реки - 22,7 м.;

· средняя глубина - 1,67 м.;

· максимальная глубина - 2,65 м.;

· средняя скорость течения - 0,58 м/сек;

· максимальная скорость - 0,73 м/сек;

· смоченный периметр - 23,55 м.;

· гидравлический радиус - 1,61 м.

В четвертой работе используя данные значения, мы построили эмпирическую кривую обеспеченности, а также аналитические кривые обеспеченности при гамма-распределении среднегодовых расходов воды. Нашли расход воды при 75- и 95-процентной обеспеченности гамма-распределения: Q75Г = 19,93 м3/сек, Q95Г = 15,31 м3/сек.

1. Гидрология, гидрометрия и регулирование стока: Учебники и учебные пособия для высших сельскохозяйственных учебных заведений/ Г.В. Железняков, Т.А. Неговская, Е.Е. Овчаров. - М. «Колос», 1984.

2. Практикум по гидрологии, гидрометрии и регулированию стока: Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений/ под редакцией Е.Е. Овчарова. - М. ВО «Агропромиздат», 1988.

3. Статистика с применением Exsel: Учебное пособие./ Под ред. Я.М. Иваньо, А.Ф Зверева. - Иркутск, 2006. - 137 с.