Вступ

Вид материалаДокументы
3. Завдання та порядок виконання роботи
Звітні матеріали
Лабораторна робота 4
1. Поняття про шар опадів для басейну річки
2. Методика розрахунку середніх опадів для басейну річки
Метод середнього зваженого
4. Метод ізогієт
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8

3. Завдання та порядок виконання роботи:


Необхідно згідно з варіантом до попередньої лабораторної роботи:
  1. Нанести лінії вододілів головної річки та її притоків першого порядку.
  2. Визначити площі водозборів головної річки та її притоків.
  3. Скласти графік наростання площі водозбору головної річки.
  4. Визначити густоту річкової мережі, довжину, середню ширину, коефіціент витягнутості та коефіцієнт асиметрії річкового басейну.


Звітні матеріали:

1) Схема басейнів приток та міжприточних просторів; 2) відомість визначення площі водозбору; 3) графік наростання площі водозбору; 4) пояснювально-розрахункова записка.


Лабораторна робота 4


Тема: Обчислення середніх опадів для басейну річки

Мета роботи: ознайомлення з різними методами обчислення середніх опадів басейну річки ( на прикладі басейну р. Дніпро у межах України).

Вихідні матеріали: карта частини басейну р. Дніпро (масштаб 1: 4000000), на якій нанесені пункти, номери метеостанцій; таблиці з сумами опадів по метеостанціях за різні періоди (місяць, сезон, рік ).


1. Поняття про шар опадів для басейну річки

Однією з гідрометеорологічних характеристик, яка безпосередньо впливає на формування гідрологічних процесів у басейнах річок, є атмосферні опади. При здійсненні гідрологічних розрахунків використовують в основному середні значення гідрометеорологічних характеристик, зокрема атмосферних опадів. В залежності від характеру місцевості, густоти мережі метеорологічних станцій та постів використовують різні методи визначення середніх опадів для водозбору річок: середнього арифметичного, квадратів, середнього зваженого та ізогієт.


2. Методика розрахунку середніх опадів для басейну річки

1. Метод середнього арифметичного використовується для попередньої оцінки шару опадів на рівнинних водозборах і дає тим точніші результати, чим густіша мережа метеорологічних станцій і чим рівномірніше вони розповсюджені на площі басейну річки. Середній шар опадів обчислюється як середнє арифметичне з показань ряду гідрометеорологічних станцій за виразом (10):

Xсер =  Xi / n, (10),

де  Xi – сума опадів на всіх станціях водозбору, мм;

n – число станцій на площі водозбору.

2. Метод квадратів полягає у тому, що вся площа річкового басейну поділяється на рівновеликі квадрати, розміри яких залежать від розміру водозбору й густоти гідрометеорологічної мережі. Звичайно розміри квадратів можуть бути 1×1, 2 × 2, 3×3 см. У правому верхньому куті квадрата проставляється його номер. Для кожного квадрата розраховується середня кількість опадів як середня арифметична величина з усіх метеостанцій, що знаходяться в квадраті. Якщо станція розташована на кордоні між сусідніми квадратами, то значення її опадів враховується у кожному з цих квадратів. Якщо в квадраті відсутні метеорологічні станції, то середні опади для нього визначаються методом лінійної інтерполяції між сусідніми станціями чи квадратами. Якщо квадрат розташований поблизу кордону водозбору й між квадратом і кордоном відсутні відомості про опади, то середні опади для такого квадрата розраховуються методом екстраполяції. Розраховані середні значення опадів вписуються в центр квадрата. Середня кількість опадів для всього водозбору визначається за формулою (11):

Xсер =  Xi / n’ (11),

де  Xi – сума опадів в усіх квадратах, мм;

n’ – число повних і неповних квадратів у межах водозбору.


Для контролю правильності визначення середніх опадів обчислення необхідно повторити при іншому розміщенні квадратів. Якщо різниця між обчисленнями не перевищує 5%, то кінцевим значенням буде середнє з двох обчислень. При більшій різниці необхідно перевірити правильність інтерполяції, екстраполяції та розрахунків.

3. Метод середнього зваженого визначає, на яку частину водозбору необхідно розповсюдити показання кожної станції. Для цього необхідно з’єднати прямими пунктирними лініями сусідні метеостанції. Через середину кожної лінії провести перпендикуляри, які розділять всю площу водозбору на ряд багатокутників. Значення опадів метеостанції, навколо якої побудовано багатокутник, є середніми опадами для цієї ділянки.

Планіметром чи палеткою визначають площі кожної такої ділянки-багатокутника і фіксують у відомості (табл. 7). Значення площ можна виражати в см2 або в поділках планіметра. Помножують значення опадів метеостанції на площу багатокутника і знаходять суми fi та Xi fi.

Обчислюють середній шар опадів басейну річки за формулою (12):

(12),

де Х1, Х2, …, Хn – шари опадів за даними окремих станцій, мм;

f1, f2, ..., fn – окремі площі, на які розділена територія водозбору, км2;

F – площа водозбору, км2,  fi = F.

Таблиця 7

Відомість обчислення середніх опадів методом середнього зваженого (приклад)

№ станції (багатокутника)

Значення опадів,

Хi, мм

Площа водозбору,

fі , км2

Хi ×fі

1

353

1,73

610,7

2

300

2,00

600,0

...

...

...

...

Сума

32,7

19 453


4. Метод ізогієт використовується для більш точних розрахунків середніх опадів басейну. Спочатку проводяться ізогієти, тобто лінії, що з’єднують точки з рівними значеннями опадів. Інтервал між ізолініями установлюється з урахуванням амплітуди змін опадів і може становити 5, 10, 20, 50 мм. Необхідно, щоб водозбір перетинали не менше п’яти-семи ізогієт, що проводяться методом інтерполяції. Значення ізогієт (в мм) підписуються в розривах ліній. Площі між сусідніми ізогієтами нумеруються, вимірюються планіметром чи палеткою і заносяться до відомості за формою табл. 8. Обчислюється сума fі і Хi fі .

Дані підставляються у формулу (13):

(13), де

Х1' , Х2' , Хn' – середнє значення опадів між двома сусідніми ізогієтами, мм;

f1 ,f2 , fn – площі , обмежені сусідніми ізогієтами, км2; ∑ fі = F.

Таблиця 8

Відомість обчислення середніх опадів методом ізогієт (приклад)

№ площі

Значення ізогієт, мм

Хі' , мм

fі, , мм

Хi' ×fі

1

350-330

340

1,32

448,8

2

330-310

320

2,12

678,4

...

...

...

...

...

Сума

32,7

19 503