hydrologia operat, ☆☆♠ Nauka dla Wszystkich Prawdziwych ∑ ξ ζ ω ∏ √¼½¾haslo nauka, Hydrologia i nauka o ziemii, operat


Wykres 1.

Przyrost powierzchni zlewni :

Lg [km]

0

2,7

5,5

7,9

10,3

12,5

F [km2]

0

18,6

35,9

52,9

69,7

85,2

0x01 graphic

III. Obliczenie charakterystycznych przepływów wzorami Iszkowskiego

1. Przepływ średni roczny

Qśr=0,032*α*H*F [m3/s]

α = 0,25 ( płaszczyzny i płaskowzgórza )

α- współczynnik zależny od charakteru zlewni

H- wysokość normalnego opadu rocznego [m] = 0,55m

F -powierzchnia zlewni =85,2[km2]

2.Przepływ absolutny najniższy

Q0=0,20*Qśr*ν [m3/s]

Dla v=1

ν- współczynnik zależny od budowy geologicznej, roślinności (w terenach przepuszczalnych na równinach)

3.Przepływ średni niski

Q1=0,4*Qśr*ν [m3/s]

4.Przepływ normalny

Q2=0,7*Qśr*ν [m3/s]

5.Przepływ katastrofalny

Qmax=ω*μ*H*F*0,032

Dla ω=0,01 i μ=7,1

ω - (dorzecza silnie przepuszczalne lub średnio przepuszczalne z silną roślinnością ) = 0,04

μ- zależy od wielkości zlewni =7,1

Tabela 1 . charakterystyczne przepływy

Przepływ

Wzór

Jednostka

Wynik

średni roczny

Qśr=α*H*F*0,032

α=0,25

[m3/s]

0,3748

absolutny najniższy

Q0=0,20*Qśr*ν

ν=1

[m3/s]

0,0749

średni niski

Q1=0,4*Qśr*ν

ν=1

[m3/s]

0,1489

normalny

Q2=0,7*Qśr*ν

ν=1

[m3/s]

0,2624

katastrofalny

Qmax=0,032*ω*μ*H*F

ω=0,04

μ=7,1

[m3/s]

0,4259

IV. Obliczanie charakterystycznych stanów metodą kolejnych przybliżeń

  1. Obliczanie spadku koryta rzecznego i :

0x01 graphic

hmax = 157 m n.p.m.

hmin = 102 m n.p.m.

Lg = 12,5 km

i = 0,0044

2.Równanie ciągłości

Q=F*v [m3/s]

F- powierzchnia przekroju poprzecznego koryta

v- średnia prędkość przepływu wody [m/s]

3. Wzór Maaninga

0x01 graphic

n- szorstkość koryta rzecznego

i- spadek koryta cieku wodnego

Rh- promień hydrauliczny

0x01 graphic

Ozw- obwód zwilżony cieczą

0x01 graphic

F=(b+m*h)*h

4.Założenia

n = 0,07 ( z odcinkami o małej prędkości przepływu, z zaroślami i głębokimi dołami ) - współczynnik szorstkości koryta rzecznego

m = 3 - nachylenie koryta rzecznego

b = 5m szerokość dna

Tabela 2. Charakterystyczne stany

Stany

h[m]

F[m2]

Ozw[m]

Rh

v

Qobl

Qisz

średni roczny

0,21

1,44

6,58

0,22

0,3096

0,3661

0,3748

absolutny najniższy

0,08

0,53

5,63

0,09

0,1702

0,0713

0,0749

średni niski

0,12

0,95

5,95

0,16

0,2197

0,1413

0,1489

normalny

0,17

1,12

6,26

0,18

0,2724

0,2552

0,2624

katastrofalny

0,23

1,77

6,90

0,26

0,3270

0,4280

0,4259

Schemat poprzecznego przekroju koryta

0x01 graphic

hmax=0,23m Qmax= 0,4280[m3/s]

hśr=0,21m Qśr=0,3661[m3/s]

h2=0,17m Q2=0,2552[m3/s]

h1=0,12m Q1=0,1413[m3/s]

h0=0,08m Q0=0,0713[m3/s]

V. Krzywa przepływu ( konsumpcyjna ).

Równanie krzywej przepływu.

Q = a + b*H + c*H2

Układ równań do wyznaczenia współczynników a, b, c

n*a + b*Σh + c*Σh2 - ΣQobl a = 0,00001557

a * Σh + b*Σh2 + c*Σh3 - Σ(Q*h) b = 0,517

a*Σh2 + b*Σh3 + c*Σh4 - Σ(Q*h2) c = 5,916

n = 0,07

n =5

Qiszk[m3/s]

hiszk[m]

h2

h3

h4

Q*h

Q*h2

1

0,0749

0,08

0,0064

0,00051

0,000041

0,00599

0,00048

2

0,1489

0,12

0,0144

0,00173

0,000207

0,01787

0,00214

3

0,2624

0,17

0,0289

0,00491

0,000835

0,04461

0,00758

4

0,3748

0,21

0,0441

0,00926

0,001945

0,07871

0,01653

5

0,4259

0,23

0,0529

0,01217

0,002798

0,09796

0,02253

Σ

1,2869

0,81

0,1467

0,02858

0,005827

0,24513

0,04927

Q = a + b*H + c*H2

H [m]

Q [m3]

0

0

0,08

0,0792

0,12

0,1472

0,17

0,2589

0,21

0,3695

0,23

0,4319

0x01 graphic

VI. Obliczanie średniego opadu w zlewni rzeki metodą izohiet

1.Zaznaczono na mapie zlewni stacji opadowych . Sumę opadów określono na podstawie rocznika:

Tabela 3.

Rocznik

Nazwa posterunku

Numer posterunku

Suma rocznych opadów [mm]r

1967

Olsztyn - Dajtki

2490

902,9

Biskupiec

2493

753,1

Banie mazurskie

2532

715,7

Kętrzyn

2513

663,3

Lidzbark - warmiński

2504

644,7

2.Wyznaczono na mapie izohiety.

3.Obliczono pola zawarte pomiędzy poszczególnymi izohietami.

4.Wyniki.

Nr pola

Powierzchnia pola:Ai[km2]

Wysokość opadu w polu Pi[km](średnia arytmetyczna izohiet ograniczających pole)

Objętość opadów w polu Pvi=Ai*Pi [km3]

A1

17,4

956,45*10-6

16,64*10-3

A2

25,9

802,2*10-6

20,78*10-3

A3

13,6

708,85*10-6

9,64*10-3

A4

13,8

674,2*10-6

9,3 *10-3

A5

14,5

646,2*10-6

9,37*10-3

Σ=65,73*10-3

VI. Obliczanie średniego opadu w zlewni rzeki metodą wielokątów (równego zagęszczenia)

1.Zaznaczone wcześniej stacje opadowe połączono liniami prostymi uzyskując siatkę trójkątów.

2.Wyznaczono symetralne boków poszczególnych trójkątów.

3.Wyznaczono powierzchnie wielokątów do granic zlewni.

4.Wyniki.

Numer pola

Powierzchnia wielokąta [km2]

Wysokość opadów w polu Pi(wysokość opadu w danej stacji meteorologicznej)

Objętość opadów w polu Pvi=Ai*Pi[km3]

A1

16,1

903*10-6

14,54*10-3

A2

16,8

753*10-6

12,65*10-3

A3

18,4

716*10-6

13,17*10-3

A4

15,3

663*10-6

10,14*10-3

A5

11,5

645*10-6

7,42*10-3

A6

4,1

956*10-6

3,92*10-3

A7

1,9

946*10-6

1,79*10-3

A8

1,1

900*10-6

0,99*10-3

∑=64,62*10-3

Średni opad zlewni:

P=∑Ai*Pi/∑Ai [m]

gdzie

Pi- wysokość opadu równa wartości wysokości opadu danej stacji meteorologicznej [m]

Ai- powierzchnia pół poszczególnych wielokątów [m2]

∑Ai- suma powierzchni poszczególnych pól [m2]

1. Do metody izohiet:

P= 0,06573/85,2 =0,000771 km =771mm

2. Do metody wielokątów:

P= 0,06462/85,2 =0,000758 km =758mm

Projekt nr 2 z przedmiotu

Hydrologia i Nauki o Ziemii

Temat projektu : Charakterystyka opadów wyznaczona danymi posterunkami pomiarowymi.

Prowadzący zajęcia :

dr inż. Barbara Tchórzewska-Cieślak

Prowadzący projekty :

mgr inż. Katarzyna Pietrucha

Imię i Nazwisko :

Paweł Wojdyła

2 SD C5

Rok akademicki 2009/2010

Miesięczne opady.

Przedstawienie sum miesięcznych opadów na danych posterunkach .

POSTERUNKI

 

Olsztyn- Dajtki

Biskupiec

Lidzbark - warmi.

Kętrzyn

Banie Mazurskie

suma

miesiące

suma opadów miesięcznych [mm]

 

1

38,6

32,7

31,6

21,9

33,7

159,5

2

58,2

46,3

41,6

41,6

56

245,7

3

72,8

57,4

56,3

48,1

63

300,6

4

41,1

31,3

22,2

30,7

44,9

174,2

5

127,7

55,4

40,4

72,5

50,6

351,6

6

125

121,6

103

111,7

103,3

570,6

7

98,5

109,2

32,4

36,6

26

309,7

8

67,2

73,1

81,2

71,4

92,1

393

9

68,1

50,4

51,9

46,9

31,4

257,7

10

63,5

48,6

47

49,5

61,7

280,3

11

60,4

46,4

62,4

65,4

69,1

314,7

12

81,8

80,7

74,7

67

83,9

400,1

suma

902,9

753,1

644,7

663,3

715,7

 

 

- największa suma miesięcznych opadów

 

- najmniejsza suma miesięcznych opadów

0x01 graphic

0x01 graphic
Zmienność opadów.

K = 0x01 graphic
,

Pmax - największa suma miesięcznych opadów.

Pmin - najmniejsza suma miesięcznych opadów

Zmienność opadów

 

 

Posterunki

K

Olsztyn - Dajtki

3,31

Biskupiec

3,72

Lidzbark warmi.

4,64

Kętrzyn

5,10

Banie Mazurskie

3,97

Rozkład opadów w ciągu roku.

Pi = 0x01 graphic
0x01 graphic

i = 1.....12 miesiące

Pmi - suma miesięcznych opadów [mm]

Pr - suma rocznych opadów [mm]

Pi - wyraża jaki procent opadu spadł w danym miesiącu [%]

ROZKŁAD OPADÓW W CIAGU ROKU

POSTERUNKI

 

Olsztyn- Dajtki

Biskupiec

Lidzbark - warmi.

Kętrzyn

Banie Mazurskie

mc

 

 

 

 

 

 

Pmi

Pi[%]

Pmi

Pi[%]

Pmi

Pi[%]

Pmi

Pi[%]

Pmi

Pi[%]

1

38,6

4,28

32,7

4,34

31,6

4,90

21,9

3,30

33,7

4,71

2

58,2

6,45

46,3

6,15

41,6

6,45

41,6

6,27

56

7,82

3

72,8

8,06

57,4

7,62

56,3

8,73

48,1

7,25

63

8,80

4

41,1

4,55

31,3

4,16

22,2

3,44

30,7

4,63

44,9

6,27

5

127,7

14,14

55,4

7,36

40,4

6,27

72,5

10,93

50,6

7,07

6

125

13,84

121,6

16,15

103

15,98

111,7

16,84

103,3

14,43

7

98,5

10,91

109,2

14,50

32,4

5,03

36,6

5,52

26

3,63

8

67,2

7,44

73,1

9,71

81,2

12,60

71,4

10,76

92,1

12,87

9

68,1

7,54

50,4

6,69

51,9

8,05

46,9

7,07

31,4

4,39

10

63,5

7,03

48,6

6,45

47

7,29

49,5

7,46

61,7

8,62

11

60,4

6,69

46,4

6,16

62,4

9,68

65,4

9,86

69,1

9,65

12

81,8

9,06

80,7

10,72

74,7

11,59

67

10,10

83,9

11,72

suma

902,9

 

753,1

 

644,7

 

663,3

 

715,7

 

0x01 graphic

Współczynniki miesięczne Kmi

Kmi = 0x01 graphic

Pmi - suma miesięcznych opadów [mm]

Pr - suma rocznych opadów [mm]

WSPÓŁCZYNNIKI MIESIĘCZNE Kmi

POSTERUNKI

 

Olsztyn- Dajtki

Biskupiec

Lidzbark - warmi.

Kętrzyn

Banie Mazurskie

mc

 

 

 

 

 

 

Pmi

Kmi

Pmi

Kmi

Pmi

Kmi

Pmi

Kmi

Pmi

Kmi

1

38,6

0,51

32,7

0,52

31,6

0,59

21,9

0,40

33,7

0,57

2

58,2

0,77

46,3

0,74

41,6

0,77

41,6

0,75

56

0,94

3

72,8

0,97

57,4

0,91

56,3

1,05

48,1

0,87

63

1,06

4

41,1

0,55

31,3

0,50

22,2

0,41

30,7

0,56

44,9

0,75

5

127,7

1,70

55,4

0,88

40,4

0,75

72,5

1,31

50,6

0,85

6

125

1,66

121,6

1,94

103

1,92

111,7

2,02

103,3

1,73

7

98,5

1,31

109,2

1,74

32,4

0,60

36,6

0,66

26

0,44

8

67,2

0,89

73,1

1,16

81,2

1,51

71,4

1,29

92,1

1,54

9

68,1

0,91

50,4

0,80

51,9

0,97

46,9

0,85

31,4

0,53

10

63,5

0,84

48,6

0,77

47

0,87

49,5

0,90

61,7

1,03

11

60,4

0,80

46,4

0,74

62,4

1,16

65,4

1,18

69,1

1,16

12

81,8

1,09

80,7

1,29

74,7

1,39

67

1,21

83,9

1,41

suma

902,9

 

753,1

 

644,7

 

663,3

 

715,7

 

k = 1

 

rozkład jest równomierny

k > 1

 

okresy deszczowe

k < 1

 

niskie opady

Współczynnik zaśnieżenia

Kśni = 0x01 graphic

Pśni - całkowita suma miesięcznych opadów śniegu

Pr - całkowita suma rocznych opadów

Współczynnik zaśnieżenia Kśni ( dla każdego miesiąca )

Posterunki

 

Olsztyn-Dajtki

Biskupiec

Lidzbark-warmin.

Kętrzyn

Banie Mazurskie

miesiące

Pśni [mm]

Kśni

Pśni [mm]

Kśni

Pśni [mm]

Kśni

Pśni [mm]

Kśni

Pśni [mm]

Kśni

styczeń

38,6

0,043

32,7

0,043

31,6

0,049

21,4

0,032

33,3

0,047

luty

24,7

0,027

18,2

0,024

7,8

0,012

9,8

0,015

27,2

0,038

marzec

31,4

0,035

27,8

0,037

9,1

0,014

16,9

0,025

16,6

0,023

kwiecień

10,5

0,012

12,2

0,016

6,7

0,010

4

0,006

13,6

0,019

listopad

25,6

0,028

16,5

0,022

5,2

0,008

3,3

0,005

10,2

0,014

grudzień

64,1

0,071

51,7

0,069

47,7

0,074

58,7

0,088

66,5

0,093

suma

194,9

 

159,1

 

108,1

 

114,1

 

167,4

 

Kśn = 0x01 graphic

Pśn - całkowita suma rocznych opadów sniegu

Pr - całkowita suma rocznych opadów

Wspóczynnik Zaśnieżenia Kśn (dla roku)

Posterunki

Pśn[mm]

Pr[mm]

Kśn

Olsztyn-Dajtki

194,7

902,9

0,22

Biskupiec

159,1

753,1

0,21

Lidzbark-Warmin.

108,1

644,7

0,17

Kętrzyn

114,1

663,3

0,17

Banie Mazurskie

167,4

715,7

0,23

Mediany miesięczne

Miesięczne opady w poszególnych posterunkach [mm]

Posterunki

miesiąc

Olsztyn - Dajtki

Biskupiec

Lidzbark-Warmin.

Ketrzyn

Banie Mazurskie

styczeń

38,6

32,7

31,6

21,9

33,7

luty

58,2

46,3

41,6

41,6

56

marzec

72,8

57,4

56,3

48,1

63

kwiecień

41,1

31,3

22,2

30,7

44,9

maj

127,7

55,4

40,4

72,5

50,6

czerwiec

125

121,6

103

111,7

103,3

lipiec

98,5

109,2

32,4

36,6

26

sierpień

67,2

73,1

81,2

71,4

92,1

wrzesień

68,1

50,4

51,9

46,9

31,4

październik

63,5

48,6

47

49,5

61,7

listopad

60,4

46,4

62,4

65,4

69,1

grudzień

81,8

80,7

74,7

67

83,9

 

- wartości z których wyliczono mediany

Mediany miesięczne

Posterunek

Mediana

Olsztyn - Dajtki

67,65

Biskupiec

52,9

Lidzbark-Warmin.

49,45

Ketrzyn

48,8

Banie Mazurskie

58,85

Krzywa gradientu

Krzywa gradientu

Posterunki

m.n.p.m

opad roczny

Olsztyn-Dajtki

153,3

902,9

Biskupiec

141,7

753,1

Lidzbark-Warmin.

135,9

644,7

Kętrzyn

118,6

663,3

Banie Mazurskie

115,4

715,7

0x01 graphic

Krzywa hipsometryczna

Krzywa hipsometryczna

powierzchnia [km2]

m.n.p.m

 

0,0

163

Hmax

FA

28,3

145

FA + FB+FC

58,4

126

FA + FB+FC+ FD+ FE

85,2

108

Hmin

0x01 graphic

Częstość i suma czasów trwania opadów na podstawie dobowych opadów

Obliczenia dotyczą posterunku Olsztyn - Dajtki.

Posterunek: Olsztyn-Dajtki

 

ustalam przedziały

rozpiętość przedziału

 

 

Z = Pmax - Pmin

R = Z/K

Z = 43,3 

K liczba klas (10-15)

Pmax = 43,4 K - przyjęto 12

Pmin = 0,1

Pmax - maksymalny opad dobowy R - liczba klas

Pmin - minimalny opad dobowy R = 3,6

Zestawienie częstości i sum trawania opadów

średni stan

 

 

Miesiące

t [doby]

Σt[doby]

w przedziale

Lp

przedziały [mm]

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

 

 

 

1

< 39,8 - 43,4 >

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

1

41,6

2

< 36,2 - 39,8 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

38

3

< 32,6 - 36,2 )

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

2

30,4

4

< 29 - 32,6 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

30,8

5

< 25,4 - 29 )

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

3

27,2

6

< 21,8 - 25,4 )

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

1

 

4

7

23,6

7

< 18,2 - 21,8 )

 

 

 

 

1

 

1

 

 

1

 

 

3

10

20

8

< 14,6 - 18,2 )

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

1

4

14

16,4

9

< 11 - 14,6 )

 

 

 

1

1

2

1

 

1

 

 

 

6

20

12,8

10

< 7,4 - 11 )

 

1

1

 

2

2

 

3

2

1

1

3

16

36

9,2

11

< 3,8 - 7,4 )

4

7

5

3

 

1

 

2

2

4

2

3

33

69

5,6

12

< 0,1 - 3,8 )

18

9

17

11

8

10

8

10

13

7

12

19

142

211

1,95

suma

22

17

23

14

8

16

8

15

18

12

15

25

211

Krzywa sum czasów trwania opadów wraz z powyższym przedziałem

0x01 graphic


Wyszukiwarka