HYDROLOGIA - wykład 21.10.2011 r.
Zależności przebiegu krzywej natężenia przepływu od kształtu koryta rzeki
[WYKRES]
Wiązka krzywych natężenia przepływu
[WYKRES]
Przyczyny zmian krzywej natężenia przepływu
rzeki górskie - erozja boczna, erozja wgłębna, akumulacja.
rzeki nizinne, pojezierne - roślinność, koryta zarastają, korzysta się z jednej krzywej, w okresie lata - z krzywej, która uwzględnia obecność roślinności w korycie rzecznym.
pogłębianie [erozja[ lub spłycanie [akumulacja materiału] koryta
poszerzanie lub zwężanie koryta
występowanie roślinności korytowej
występowanie zjawisk lodowych
zabudowa hydrotechniczna
kra: 0,85, zator k=0,3, śryż i częściowe zlodowacenie: 0,75
Jak obliczyć roczny odpływ ze zlewni?
m3/s*s=m3
1) odpływ dobowy Hd Hd=Qix(24x60x60) [liczba sekund w ciągu doby 86 400]
Hd - wynik w m3
2) odpływ roczny - sumą odpływów dobowych [m3]
Hydrograf odpływu - mierzy odpływ ze zlewni
Miary odpływu
Objętość odpływu [m3]
Warstwa wody H [mm]
Odpływ jednostkowy [dm3 x s-1 x km-2]
Opad - pierwszy element bilansu wodnego wyznaczony w mm
Hroczny [m] = Ośr. [m3/s] (365x24x60x60)[s]/A [m2]
[Obrazek, dwie zlewnie, A i B, QA = 30 m3/s, QB = 45 m3/s]
Odpływ jednostkowy q - [dm3 x s-1 x km-2] - miara względna, lepiej porównuje warunki wodne
CZĘŚĆ 2
ODPŁYW - Metody pomiarów, natężenia przepływu
[Obrazek potoku górskiego]
Ile przepływa wody przez ten potok czyli jakie jest natężenie przepływu?
1. Metoda podstawionego naczynia, wolumetryczna.
[Ale się musiała nudzić przez te kilka lat mierząc przepływ wody… ]
Przykład: W wiadrze zebrało się 8 dm3 [=litrów] w ciągu 4 s. Jaki jest przepływ tego potoku?
Perro, Mariott - mierzyli prędkość Sekwany
Pomiar pływakiem
Q = F * v * alfa
Q - natężenie przepływu (m3 * s-1)
v - prędkość wody (m*s-1)
F - pole przekroju poprzecznego koryta (m2)
alfa - współczynnik redukcyjny uwzględniający tarcie
Rozkład prędkości jest zróżnicowany, np. na zakręcie, w meandrze. Maksimum prędkości jest zwykle położone na 1/3 głębokości, pod powierzchnią tafli.
2. Metoda przelewów, przelewy
Każdy z przelewów posiada krzywą kalibracji, [np. przepływ trójkątny, trapezowy, prostokątny, Thomsona]
3. Metoda rachunkowa [=młynek hydrometryczny]:
o osi pionowej
o osi poziomej
Młynkiem NIE MIERZYMY przepływu! Mierzymy liczbę obrotów młynka w jednostce czasu.
Młynek - pomiar prędkości przepływu wody, zakłada laminarny przepływ wody.
Akustyczny dopplerowski prądomierz (ADCP - w rzekach o głębokości większej niż 70 cm)
ADCP - początkowo stosowany w oceanologii - wykorzystuje się zjawisko Dopplera, występujące przy
Przepływ roczny w Wiśle w Krakowie - ok. 70-80 m3/s
Przepływ roczny w Wiśle przy ujściu do Bałtyku - ok. 1000 m3/s
Przepływ roczny dla Amazonki - ok. 160 tys. m3/s
4. Metoda chemiczna - gdzie mamy turbulentny przepływ wody. Nie ma znaczenia długość odcinka.
Q = V/kA
V - objętość roztworu pierwotnego
k - podziałka wykresu, skala
A - powierzchnia
Roztwór pierwotny - coś co wlewamy do wody, najczęściej sól kuchenna NaCl, warto też dodać fluorescenzynę. [?]
Kraków wypija tylko 3 m3/s wody []
Możemy określić przepływ z samolotu [przykład jakiejś rzeki wpadającej do Morza Białego, jokulhlaup - z jęz. islandzkiego].
A jeśli nie możemy się wybrać w teren?
- z mapy możemy odczytać powierzchnię zlewni, nachylenie
- opady,
- zdjęcia satelitarne
-
Wzór empiryczny Iszkowskiego na przepływ średni:
Q = 0,0317 * C * P * A - liczba wynika z przeliczeń
Q - średni przepływ w m3/s
C - współczynnik zależny od cech zlewni [nizinna, wyżynna…]
P - opad roczny w m
A - powierzchnia zlewni w km2
Metody bezpośrednie: metoda wolumetryczna, przelewy, metoda chemiczna
Metody pośrednie: młynek hydrometryczny, metoda pływakowa [pomiar tych elementów, od których zależy przepływ]
Metody integracyjne [jednoczesny pomiar prędkości i przekroju]
CZĘŚĆ 3
ODPŁYW
Dynamika, reżimy rzeczne
Spływ nadinfiltracyjny - woda, której nie udało się wsiąknąć, ponieważ warstwa została już wcześniej nasiąknięta wodą opadową.
[Generalnie pełno wykresów, obrazków, nie ma co notować xD]