Hydrologia

dla studentów geologii, specjalizacja: Hydrogeologia i ochrona środowiska wodnego (HOW)

Ćwiczenie 4. 10 punktów

Obejmuje zakres ćwiczenia nr 32„Przewodnika do ćwiczeń z hydrologii ogólnej” oraz rozdziału.4.2.3.1., 4.2.3.2., 4.2.3.3. „Hydrologii” T. II. i rozdziału 2.4.4. „Hydrologii i hydrauliki”.

1. Na podkład z ćwiczenia 1. nanieść, na podstawie współrzędnych geograficznych, wszystkie stacje i posterunki obserwacji opadowych z sieci Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej położone w obrębie opracowywanej zlewni i w jej pobliżu (poza jej granicami) zamieszczone w roczniku meteorologicznym „Opady atmosferyczne” tablica „Alfabetyczny spis stacji i posterunków”. Następnie dla każdego posterunku ustalić średnią roczną sumę opadów dla całego okresu opracowania. W tym celu należy zestawić w tabeli 6. roczne sumy opadów z całego okresu (tablica II rocznika), a w kolumnie 6 obliczyć średnią arytmetyczną z tych wielkości.

Tabela 6

Roczne sumy opadów w posterunkach położonych w zlewni rzeki …

Stacja - Posterunek	Roczne sumy opadów				Średnia roczna suma opa- dów z lat i ÷ i+x
		Rok i-ty	Rok i+1	…		Rok i+x
Posterunek A
…
Posterunek Z

gdzie x jest liczbą lat opracowania.

Dokonując interpolacji liniowej pomiędzy punktami o znanej wysokości opadu znaleźć punkty i wykreślić izohiety o równych wartościach w cięciu co 10 mm w obszarach nizinnych i wyżynnych, a - 20 mm w obszarach górskich. Określić poprzez planimetrowanie powierzchnie pól zawartych pomiędzy poszczególnymi izohietami i granicami zlewni. Wyniki pomiarów należy umieścić w tabeli 7a. w kolumnie 2. a następnie uwzględniając skalę mapy wypełnić kolumnę 3.

Tabela 7a

Opady średnie i objętość opadu w polach pomiędzy izohietami

Numer pola	Powierzchnia pola		Średni opad w polu [mm]	Objętość opadu w polu [m^3]
		cm^2			km^2
k
…			…
n

UWAGA: W polach, które są ograniczone tylko jedną izohietą i granicą zlewni średni opad należy obliczyć albo jako: średnia wartości tej izohiety i izohiety sąsiedniej (leżącej poza granicami zlewni) jeżeli izohieta sąsiednia leży nie więcej niż ½ odległości pomiędzy kolejnymi izohietami leżącymi w zlewni; albo jako średni opad przyjmuje się wartość ostatniej izohiety w zlewni, jeżeli izohieta sąsiednia leży dalej niż ½ odległości pomiędzy kolejnymi izohietami leżącymi w zlewni. Teraz należy obliczyć objętość opadu w każdym polu czyli ilość wody która spadła na dany obszar, mnożąc wartości z kolumny 3. przez wartości z kolumny 4. Wyniki należy wpisać do kolumny 5. W końcu należy podać średni opad w zlewni (tj. wysokość warstwy opadu)
obliczony z całego okresu opracowania. UWAGA: Jest jasne, że
musi być równe A czyli powierzchni zlewni wyznaczonej w ćwiczeniu 1. 5 punktów

2. Podobnie jak w punkcie I. akapit 1. nanieść posterunki pomiarowe i ustalić dla nich średnią wysokość opadu z całego okresu opracowania.

Połączyć sąsiednie, najbliższe posterunki odcinkami (linia cienka przerywana) tworząc sieć trójkątów o wierzchołkach w posterunkach opadowych. Następnie z każdego boku trójkąta wystawić symetralną do przecięcia się z inną symetralną lub do jej wyjścia poza granice zlewni (linia grubsza ciągła). W ten sposób cała powierzchnia zlewni pokryta zostanie wielobokami, wewnątrz których znajdzie się jeden posterunek. Przyjąć założenie, że opad na całym obszarze wieloboku jest równy średniej wysokości opadu na posterunku wewnątrz wieloboku. UWAGA: W niektórych przypadkach na obszarze zlewni znajdzie się tylko część wieloboku, którego posterunek opadowy będzie leżał poza granicami zlewni. Obliczenia średniego opadu w zlewni dokonać podobnie jak w poprzedniej metodzie, z tą tylko różnicą, że w kolumnie 4. wpisać należy wartość średnią opadu z posterunku wewnątrz wieloboku (tabela 7b). Średni opad w zlewni (czyli wysokość warstwy opadu) będzie wynosił:
.

Tabela 7b

Opady średnie i objętość opadu w wielobokach

Numer pola	Powierzchnia pola		Średni opad na posterunku w wieloboku [mm]	Objętość opadu w polu [m^3]
		cm^2			km^2
k
…
n

UWAGA: Porównać wyniki uzyskane obiema metodami. Jeżeli różnią się więcej niż o 15% do dalszych obliczeń (ćwiczenia 5. - 9.) należy używać wyniku uzyskanego: dla zlewni nizinnych - metodą wieloboków, dla zlewni górskich - metodą izohiet. 5 punktów

korzystając z rocznika „Opady atmosferyczne” warto wynotować od razu miesięczne sumy opadów z całego okresu opracowania, gdyż będą potrzebne w ćwiczeniu 6.

---