Pytania
1. Jaki przyrząd pomiarowy służący do (punktowego) pomiaru prędkości przepływu
wody nie wykazuje strefy martwej?
Młynek hydrometryczny ?
2. Wymień wielkości hydrologiczne, których pomiary są wykonywane w przekrojach
rzek na terenie Polski i omów sposób wykonania pomiaru jednej z nich.
pomiar stanu wody
pomiar natężenia przepływu
pomiar temperatury wody
pomiar rumowiska unoszonego
pomiar rumowiska wleczonego
geodezyjny pomiar przekroju poprzecznego koryta rzecznego
geodezyjny pomiar profilu podłużnego koryta rzecznego
geodezyjny pomiar spadku zwierciadła wody
Najprostszym i najczęściej wykorzystywanym hydrologicznym przyrządem pomiarowym jest ŁATA WODOWSKAZOWA. Jest to urządzenie służące do pomiaru stanu wody składające się z konstrukcji nośnej z przymocowanym do niej podziałem w postaci segmentowanych tablic. Za pomocą łaty wodowskazowej mierzy się wysokość lustra wody w stosunku obranej płaszczyzny odniesienia (tzw. zero wodowskazu). Wartość elementarna podziału ma długość 2 cm, a opis cyfrowy podany jest co 10 cm. Odczyt stanu wody dokonywany jest z dokładnością do 1 cm przez obserwatora w określonych terminach obserwacji.
3. Co to jest umowne zero wodowskazu i w jakim celu jest używane?
Umowny poziom usytuowania początku skali [0 cm] na łacie wodowskazowej, dowiązany geodezyjnie do państwowej sieci niwelacyjnej, wyrażony w metrach [n.p.m.] w Kronsztadt.
4. Jaki przyrząd służy do ciągłego pomiaru stanu wody? Opisz krótko jego budowę i zasadę
działania.
Do ciągłych obserwacji stanu wody służy LIMNIGRAF - urządzenie umożliwiające ciągłą rejestrację stanu i zmian poziomu wody. Limnigraf umieszczany jest w budce limnigraficznej. Wyróżnia się dwa podstawowe typy limnigrafów - o zapisie stanów wód analogowym i cyfrowym. Obecnie coraz częściej stosuje się cyfrowe systemy rejestracji stanów wód, przy czym odpowiedni przetwornik pomiarowy na podstawie pomiaru ciśnienia hydrostatycznego słupa wody określa jego wysokość nad poziom zainstalowania czujnika. Urządzenia analogowe zapisują na taśmie papierowej pionowy ruch pływaka.
5. W jaki sposób wykonywane są nadzwyczajne pomiary stanu wody ?
Po przekroczeniu stanu ostrzegawczego pomiary nadzwyczajne są wykonywane co 6 godzin,
a po przekroczeniu stanu alarmowego co 3 godziny.
6. Wyjaśnij cel stosowania „roku hydrologicznego”.
Ciągły dwunastomiesięczny okres, w Polsce od 1 listopada do 31 października; wprowadzony dla łatwiejszego bilansowania zasobów wodnych. Wszystkie charakterystyki hydrologiczne obliczane są dla lat hydrologicznych.
Związane jest to z retencją opadów w postaci śniegu i lodu w początkowym okresie roku hydrologicznego, co później uwidocznia się podczas wiosennych roztopów. W ten sposób nie występuje sytuacja, gdy opady z poprzedniego roku hydrologicznego mają wpływ na poziom wód w późniejszym okresie kolejnego roku hydrologicznego.
7. Co to jest retencja intercepcji?
Proces intercepcji roślin polega na przechwyceniu części opadu atmosferycznego przez pokrycie terenu, a następnie wyparowaniu tej części opadu do atmosfery.
8. Wyjaśnij czym są przepływy główne I rzędu.
Z cia˛gu obserwacji przepływów, moz˙na wyznaczyc´ naste˛puja˛ce
przepływy główne I rz˛edu:
Wartos´c´ minimalna˛ NQ i maksymalna˛WQ
Wartos´c´ s´rednia˛ SQ i s´rodkowa˛ (zwyczajna˛) ZQ
9. Wyjaśnij czym są przepływy główne II rzędu.
Dysponuja˛c wieloletnimi cia˛gami obserwacji, moz˙na wyznaczyc´
przepływy główne II rz ˛edu jako warto´sci minimalne, maksymalne
oraz s´rednie i zwyczajne z wieloletnich cia˛gów przepływów głównych
I rz˛edu.
10. Po co wyznacza się przepływ nienaruszalny hydrobiologiczny ?
Aby zabezpieczyć założony stan ekologiczny cieku (zachowanie podstawowych form flory i fauny charakterystycznych dla środowiska wodnego rzek)
11. Wymień znane ci przepływy konwencjonalne (minimum dwa)
Przepływy konwencjonalne są ustalane na różne potrzeby związane z wykorzystaniem i ochroną zasobów wodnych bądź ograniczeniem szkodliwego działania wód.Nazwa, definicja, symbol oznaczenia oraz metoda wyznaczania każdego z tych przepływów są przedmiotem konwencji (umowy).
przepływ dozwolony - przepływ który nie powoduje szkód
powodziowych poniżej budowli piętrzącej
przepływ gwarantowany - przepływ poniżej budowli piętrzącej,
będący sumą przepływu nienaruszalnego oraz przepływu
niezbędnego do pokrycia potrzeb wodnych
12. Podaj definicję i sposób wyznaczenia przepływu dozwolonego.
Wartość przepływu dozwolonego - w przypadku terenów zagospodarowanych o bogatej infrastrukturze - ustala się w zależności od warunków lokalnych za pomocą modelowania matematycznego obszarów zalewu przy różnych wartościach natężenia przepływu poniżej urządzenia wodnego.
Wartość przepływu dozwolonego - w przypadku terenów
niezagospodarowanych, pozbawionych infrastruktury - ustala się w
przybliżony sposób jako:
Qdoz = SWQ lub Qdoz = Qmax;50%
13. Wymień i omów kryteria określania przepływu nienaruszalnego metodą Kostrzewy.
Podstawowymi kryteriami określania przepływu nienaruszalnego,któremu jakościowo odpowiadają wody pierwszej i drugiej klasy czystości są:
1 przesłanki hydrobiologiczne warunkujące zachowanie podstawowych form flory i fauny, charakterystycznych dla środowiska wodnego rzek (przepływ nienaruszalny hydrobiologiczny Qnh)
2 wymagania rybacko wędkarskie (kryterium przeżywalności ryb Qnr )
3 ochrona obiektów przyrodniczych o charakterze parków narodowych i rezerwatów oraz zachowanie piękna krajobrazu
4 wymagania rzecznej turystyki wodnej Qnt
Najistotniejsze znaczenie dla większości rzek w Polsce mają dwa pierwsze kryteria.
14. Podaj definicję niżówki i sposób jej wyznaczenia (wskazówka: wykorzystaj przepływ
graniczny).
Niżówka jest to okres, w którym przepływy są równe lub niższe od przyjętego przepływu granicznego niżówki.
15. Omów skutki wyboru jako graniczny przepływ niżówki następujących przepływów
drugiego rzędu: WNQ, SNQ, ZNQ, NNQ
WNQ - Największy przepływ z minimalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
SNQ - Średni przepływ z minimalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
ZNQ - Zwyczajny przepływ z minimalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
NNQ - Najmniejszy przepływ z minimalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
16. Omów skutki wyboru jako graniczny przepływ wezbrania następujących przepływów
drugiego rzędu: WWQ, SWQ, ZWQ, NWQ
WWQ - Największy przepływ z maksymalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
SWQ - Średni przepływ z maksymalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
ZWQ - Zwyczajny przepływ z maksymalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
NWQ - Najmniejszy przepływ z maksymalnych przepływów rocznych w ciągu N lat
17. Wymień metody obliczania charakterystyk hydrologicznych w zlewniach Niekontrolowanych
Metoda podobieństwa hydrologicznego, Równanie bilansu wodnego, Opad efektywny + Chwilowy hydrogram jednostkowy, Bardziej skomplikowane modele zlewni (np. uwzględniające odpływ podpowierzchniowy)
18. Podaj definicję opadu efektywnego
Część opadu ulegająca transformacji w spływ powierzchniowy.
Nadwyżka wody po wypełnieniu retencji początkowej zlewni, przy uwzględnieniu procesu infiltracji zachodzącego przez cały czas trwania opadu.
19. Od czego zależy wybór numeru krzywej CN w metodzie SCS?
przepuszczalności gruntów na obszarze danej zlewni
pokrycia szatą roślinną
charakteru zagospodarowania przestrzennego
początkowego stanu retencji (uwilgotnienia powierzchni zlewni)
20. Podaj równanie bilansu wiążące opad efektywny z opadem netto (wraz ze znaczeniem
symboli + rysunek)
21. Omów konceptualny model zlewni w postaci liniowego zbiornika (podstawowe
równania + rysunek)
22. Omów podstawowe równania metody Muskingum (równanie ciągłości i równanie
retencji, znaczenie zmiennych, najlepiej wraz z rysunkiem)
23. Definicja Maksymalnego Wiarygodnego Wezbrania i sposób jego wyznaczenia.
Maksymalne wiarygodne wezbranie jest to największe wezbranie jakie może wystąpić w ekstremalnych warunkach sprzyjających jednoczesnemu wystąpieniu ekstremalnie dużej wartości opadu (Maksymalnego Wiarygodnego Opadu) i ekstremalnie korzystnych warunków spływu opadu. Wyznacza się go przy pomocy modelu NAM.
24. Strefy zagrożenia powodziowego i ochrony przeciwpowodziowej. (rysunek + granice)
25. Dla typowej rzeki w Polsce wyznaczono następujące przepływy: SWQ, MWW, Qmax ,0.01
Wyjaśnij w skrócie ich znaczenie oraz określ relacje zachodzące pomiędzy nimi.
26. Wyprowadź wzór na przepływ w przekroju niekontrolowanym, znajdującym się pomiędzy
przekrojami kontrolowanymi, zakładając że przyrost przepływu jest proporcjonalny do
przyrostu powierzchni zlewni.
27. Co to jest krzywa przepływu ?
Krzywą przepływu w warunkach ruchu wolnozmiennego w regularnym korycie rzeki opisuje funkcja w postaci
Q = αhζ max
28. Czynniki uwzględniane w poprawce letniej do krzywej przepływu
QL = kL*Q
np. 15 VII H = 25cm
kL = 0.58
29. Czynniki uwzględniane w poprawce zimowej do krzywej przepływu
Qz = kz*Q
Śryż kz = 0.9
Lód brzegowy kz = 0.8
Pokrywa lodowa kz = 0.5
Kra kz = 0.85
30. Jaka podstawowa zależność pomiędzy przepływem a prędkością średnią jest podstawą
większości metod pomiarowych przepływu ?