Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej
POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ
Zakład Hydrologii
Hydrologia
Projekty
Rok II OŚ 2010/11
Student(ka)
Projekt 4
Opracowanie krzywej objętości przepływu
Zakres:
Wyznaczyć empiryczną krzywą konsumcyjną.
Opracować tabelę przepływów: przepływ co 1 cm stanu wg podanego poniżej przykładu.
Stan [cm] |
Przepływ [m3/s] |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
50 |
1.00 |
1.01 |
1.03 |
1.04 |
1.06 |
1.07 |
1.09 |
1.11 |
1.15 |
1.19 |
60 |
1.22 |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
.... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Opracowanie:
Celem projektu było wykreślenie krzywej konsumcyjnej na podstawie otrzymanych danych.
Następnie opracowano tabelę przepływów - przepływ z krzywej odczytywano co 1 cm. Wyniki umieszczono w tabeli nr 2 .
Krzywa konsumcyjna albo krzywa przepływu (krzywa K) jest to krzywa przedstawiająca związek pomiędzy stanem wody w rzece (H), a przepływem (Q).
Q = f(H) (l)
Krzywa konsumcyjna jest parabolą wyższego rzędu, a krzywizna jej zależy od wykładnika
potęgowego, który z kolei zależny jest od kształtu przekroju (profilu) poprzecznego rzeki. Powstaje ona poprzez naniesienie w układzie prostokątnym punktów otrzymanych z pomiarów przepływów przy różnych stanach wody w danym przekroju.
Najczęściej punkty te wykazują pewien rozrzut spowodowany m.in. przez:
- zmiany poziomu zera wodowskazu,
- zmiany przekroju poprzecznego rzeki,
- ruchy dna (odkładanie materiału, wymywanie),
- zmiany spadku zwierciadła wody,
- sezonowe zmiany przekroju (zarastanie roślinnością w lecie, zjawiska lodowe w zimie).
Konstruowanie krzywej konsumcyjnej:
Znajomość zależności pomiędzy stanami i przepływami wody pozwala na określanie
wielkości przepływów na podstawie obserwacji stanów wody na wodowskazie. Krzywa konsumcyjna jest jedną z najważniejszych w praktyce hydrologicznej.
Opis rzeki:
Wisłoka - rzeka w południowo-wschodniej Polsce, prawy dopływ górnej Wisły. Długość rzeki wynosi 164 km, a powierzchnia dorzecza 4110 km². Wisłoka bierze źródła w środkowej części Beskidu Niskiego na wysokości 575 m n.p.m. Płynie przez Pogórze Ciężkowickie i Kotlinę Sandomierską. W górnym biegu płynie głęboką doliną, gdzie ma charakter przełomu, a od Dołów Jasielsko-Sanockich dolina rozszerza się. Uchodzi do Wisły w okolicy wsi Ostrówek na wysokości 154 m n.p.m.
Dorzecze Wisłoki jest od średniowiecza miejscem osadnictwa, szczególnie w górnym jej biegu. Zlokalizowano kilka wielodziałowych grodów, określonych mianem Wietrzno.
Jednolitość ich formy, konstrukcji wałów, zbliżone rozmiary przy stosunkowo słabym zasiedleniu zaplecza, wskazują, że stanowiły one militarną osłonę zachodniej rubieży znacznego skupiska (plemienia) stwierdzonego w rejonie Przemyśla. Tu wymienia się grodziska w Brzezowej, Przeczycy i Trzcinicy.
W roku 1869 dorzecze Wisłoki i okolic opisał m.in. Wincenty Pol; " Na obszarze Wisłoki uderza nas fakt inny; całą tę okolicę, którą obszar Wisłoki, Ropy, Jasły, Jasełki i średniego Wisłoka zajmuje, osiedli tak zwani Głuchoniemcy od dołów Sanockich począwszy, to jest od okolicy Komborni, Haczowa, Trześniowa aż po Grybowski dział: Gorlice, Szymbark i Ropę od wschodu na zachód, ku północy aż po ziemię Pilźniańską która jest już ziemią województwa Sandomierskiego. Cała okolica Głuchoniemców jest nowo-siedlinami Sasów; jakoż strój przechowali ten sam co węgierscy isiedmiogrodzcy Sasi. Niektóre okolice są osiadłe przez Szwedów, ale cały ten lud mówi dzisiaj na Głuchoniemcach najczystszą mową polską dijalektu małopolskiego, i lubo z postaci odmienny i aż dotąd Głuchoniemcami zwany, nie zachował ani w mowie ani w obyczajach śladów pierwotnego swego pochodzenia, tylko że rolnictwo stoi tu na wyższym stopniu, a tkactwo jest powołaniem i głównie domowem zajęciem tego rodu "
Obliczenia
|
|
|
|
` |
|
Wisłoka |
|
Stacja pomiarowa: |
Mielec |
|
|
Rok: |
|
1961 |
|
|
|||
Lp. |
Stan H [cm] |
Przepływ Q [m3/s] |
|
1 |
153 |
6.22 |
|
2 |
181 |
13 |
|
3 |
210 |
27.7 |
|
4 |
241 |
45.8 |
|
5 |
284 |
72.3 |
|
6 |
373 |
129 |
|
7 |
447 |
181 |
|
8 |
479 |
206 |
|
9 |
560 |
270 |
|
10 |
623 |
327 |
|
Tab. 1) Tabela pomiarów objętości przepływu
Rys. 1) Empiryczna krzywa konsumcyjna. Kolorem zielonym zaznaczono krzywą konsumcyjną
STAN [cm] |
PRZEPŁYW [m3/s] |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
150 |
- |
- |
- |
6,220 |
6,380 |
6,540 |
6,718 |
6,860 |
7,021 |
7,181 |
160 |
7,362 |
7,550 |
7,737 |
7,925 |
8,112 |
8,324 |
8,518 |
8,740 |
8,962 |
9,185 |
170 |
9,407 |
9,677 |
9,968 |
10,257 |
10,547 |
10,837 |
11,126 |
11,465 |
11,849 |
12,233 |
180 |
12,616 |
13,000 |
13,472 |
13,945 |
14,417 |
14,889 |
15,361 |
15,834 |
16,305 |
16,802 |
190 |
17,298 |
17,795 |
18,291 |
18,787 |
19,283 |
19,779 |
20,276 |
20,777 |
21,289 |
21,801 |
200 |
22,312 |
22,824 |
23,336 |
23,859 |
24,394 |
24,929 |
25,450 |
26,000 |
26,535 |
27,070 |
210 |
27,700 |
28,142 |
28,678 |
29,214 |
29,750 |
30,332 |
30,858 |
31,384 |
31,911 |
265,777 |
220 |
32,962 |
33,495 |
34,025 |
34,555 |
35,086 |
35,616 |
36,146 |
36,676 |
37,241 |
37,814 |
230 |
38,388 |
38,962 |
39,536 |
40,116 |
40,683 |
41,279 |
41,882 |
42,486 |
43,089 |
43,693 |
240 |
44,296 |
44,900 |
45,503 |
46,106 |
46,709 |
47,312 |
47,915 |
48,517 |
49,126 |
49,739 |
250 |
50,352 |
50,965 |
51,579 |
52,192 |
52,807 |
53,431 |
54,056 |
54,680 |
55,305 |
55,929 |
260 |
56,554 |
57,208 |
57,867 |
58,527 |
59,186 |
59,846 |
60,557 |
61,168 |
61,830 |
62,493 |
270 |
63,155 |
63,818 |
64,471 |
65,147 |
65,814 |
66,481 |
67,147 |
67,814 |
68,477 |
69,112 |
280 |
69,748 |
70,384 |
71,020 |
71,656 |
72,300 |
72,888 |
73,484 |
74,080 |
74,675 |
75,271 |
290 |
75,867 |
76,446 |
77,058 |
77,654 |
78,250 |
78,845 |
79,465 |
80,118 |
80,770 |
81,423 |
300 |
82,076 |
82,728 |
83,381 |
84,034 |
84,686 |
85,339 |
85,992 |
86,645 |
87,297 |
87,950 |
310 |
88,603 |
89,255 |
89,896 |
90,522 |
91,148 |
91,774 |
92,400 |
93,026 |
93,652 |
94,278 |
320 |
94,903 |
95,529 |
96,155 |
96,781 |
97,407 |
98,033 |
98,659 |
99,285 |
99,911 |
100,526 |
330 |
101,140 |
101,753 |
102,367 |
102,981 |
103,594 |
104,208 |
104,821 |
105,435 |
106,048 |
106,662 |
340 |
107,275 |
107,889 |
108,502 |
109,116 |
109,730 |
110,375 |
110,995 |
111,649 |
112,303 |
112,957 |
350 |
113,611 |
114,265 |
114,919 |
115,577 |
116,227 |
116,881 |
117,535 |
118,189 |
118,844 |
119,498 |
360 |
120,152 |
120,807 |
121,490 |
122,172 |
122,855 |
123,538 |
124,221 |
124,903 |
125,586 |
126,269 |
370 |
126,952 |
127,634 |
128,317 |
129,000 |
129,665 |
130,330 |
130,995 |
131,659 |
132,324 |
132,989 |
380 |
133,654 |
134,319 |
134,984 |
135,648 |
136,313 |
136,978 |
137,643 |
138,308 |
138,973 |
139,637 |
390 |
140,302 |
140,967 |
141,632 |
142,315 |
143,002 |
143,688 |
144,375 |
145,062 |
145,748 |
146,435 |
400 |
147,122 |
147,808 |
148,495 |
149,182 |
149,868 |
150,555 |
151,242 |
151,928 |
152,624 |
153,332 |
410 |
154,040 |
154,748 |
155,456 |
156,164 |
156,872 |
157,580 |
158,288 |
158,996 |
159,704 |
160,412 |
420 |
161,120 |
161,828 |
162,536 |
163,253 |
163,984 |
164,715 |
165,446 |
166,177 |
166,908 |
167,639 |
430 |
168,370 |
169,101 |
169,832 |
170,556 |
171,294 |
172,025 |
172,756 |
173,487 |
174,234 |
174,986 |
440 |
175,738 |
176,489 |
177,241 |
177,993 |
178,745 |
179,496 |
180,248 |
181,000 |
181,775 |
182,550 |
450 |
183,325 |
184,099 |
184,874 |
185,649 |
186,424 |
187,199 |
187,974 |
188,749 |
189,523 |
190,298 |
460 |
191,073 |
191,848 |
192,623 |
193,398 |
194,173 |
194,947 |
195,733 |
196,523 |
197,313 |
198,103 |
470 |
198,893 |
199,683 |
200,473 |
201,263 |
202,053 |
202,844 |
203,634 |
204,424 |
205,214 |
206,000 |
480 |
206,739 |
207,474 |
208,209 |
208,944 |
209,679 |
210,414 |
211,149 |
211,884 |
212,619 |
213,354 |
490 |
214,089 |
214,824 |
215,559 |
216,294 |
217,032 |
217,851 |
218,670 |
219,489 |
220,308 |
221,127 |
500 |
221,946 |
222,765 |
223,584 |
224,403 |
225,222 |
226,041 |
226,860 |
227,679 |
228,487 |
229,287 |
510 |
230,088 |
230,888 |
231,689 |
232,489 |
233,290 |
234,090 |
234,891 |
235,691 |
236,492 |
237,292 |
520 |
238,093 |
238,953 |
239,727 |
240,567 |
241,406 |
242,246 |
243,085 |
243,925 |
244,764 |
245,604 |
530 |
246,443 |
247,283 |
248,122 |
248,962 |
249,801 |
250,639 |
251,475 |
252,312 |
253,149 |
253,985 |
540 |
254,822 |
255,659 |
256,495 |
257,332 |
259,169 |
259,005 |
259,842 |
260,679 |
261,540 |
262,417 |
550 |
263,293 |
264,170 |
265,047 |
265,923 |
266,800 |
267,677 |
268,553 |
269,430 |
270,307 |
271,184 |
560 |
272,002 |
272,922 |
273,785 |
274,648 |
275,511 |
276,374 |
277,237 |
278,100 |
278,966 |
279,826 |
570 |
280,689 |
281,552 |
282,415 |
283,274 |
284,127 |
284,979 |
285,832 |
286,684 |
287,537 |
288,389 |
580 |
289,242 |
290,094 |
290,947 |
291,799 |
292,517 |
293,504 |
294,360 |
295,222 |
296,083 |
296,944 |
590 |
297,805 |
298,667 |
299,528 |
283,722 |
301,250 |
302,111 |
302,973 |
303,834 |
304,695 |
305,552 |
600 |
306,407 |
307,262 |
308,116 |
308,971 |
309,826 |
310,681 |
311,535 |
312,390 |
313,245 |
314,100 |
610 |
314,954 |
315,809 |
316,725 |
317,659 |
318,593 |
319,528 |
320,462 |
321,396 |
322,330 |
323,264 |
620 |
324,198 |
325,132 |
326,066 |
327,000 |
|
|
|
|
|
|
Tab. 2) Wartości przepływów [m3/s] dla danego stanu wody H [cm].
Na zielono zaznaczono pkt. pomiaru przepływu.
Temat nr: 55