Cwiczenie 3 - instrukcja 2013

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo

ĆWICZENIE 3 Określanie odpływu metodą bezpośrednią 1. Zestawienie wyników przepływu przy zastosowaniu równania Harlachera 2. Przeprowadzanie redukcji przepływów w okresie letnim oraz zimowym 3. Sporządzenie tabeli codziennych przepływów dla danego roku 4. Określenie przepływów charakterystycznych dla miesięcy, półroczy oraz roku 5. Wyznaczenie miar odpływu Wstęp Przepływy codzienne dla okresów w których nie występują zmiany takie jak zarastanie czy zlodzenie wyznacza się na podstawie codziennych stanów wody. Jeżeli w danym roku przyjętym do opracowania występują zjawiska lodowe, to w tych okresach przepływ należy zredukować. W okresach występowania pokrywy lodowej metodę redukcji przepływu należy wybrać w zależności od posiadanych danych. W przypadku redukcji letniej, związanej z zarastaniem, przepływ wyznacza się mnożąc przepływy przez odpowiedni współczynnik. 1. Zestawienie wyników przepływu przy zastosowaniu równania Harlachera W Ćwiczeniu 2 zadaniem było wykreślenie krzywej natężenia przepływu na podstawie uzyskanych równań dla profilu podstawowego badanej rzeki. Na tej podstawie z tabeli zawierającej codzienne stany wody otrzymanej do pierwszego projektu należy utworzyć tabelę codziennych przepływów.

Warszawa 2013

1

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Tabela 1. Tabela stanów wody i odpowiadająca jej tabela przepływów obliczonych na podstawie wzoru Haarlachera (przed przystąpieniem do redukcji zimowej i letniej)

Warszawa 2013

2

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo 2. Przeprowadzanie redukcji przepływów w okresie letnim oraz zimowym Okres zimowy Przy przeprowadzaniu redukcji w okresie zimowym możemy mieć do czynienia z trzema przypadkami: − w przyjętym do opracowania profilu, w danym roku został wykonany przynajmniej jeden pomiar hydrometryczny pod lodem przy stanie wody H, − w przyjętym do opracowania przekroju nie pomierzono przepływu pod lodem, ale prowadzone były notowania grubości pokrywy lodowej, − w przyjętym do opracowania profilu nie pomierzono przepływu pod lodem ani nie prowadzono obserwacji grubości lodu. (W takiej sytuacji współczynnik redukcji zimowej przyjmowany jest orientacyjnie). Przypadek 1 Mając wykonany pomiar pod lodem wartość współczynnika redukcji zimowej oblicza się ze wzoru: kZ =

QZ Q0

gdzie: QZ – przepływ pomierzony pod lodem przy stanie wody H0 Q0 – przepływ odczytany z krzywej podstawowej dla stanu wody H0 W tym wypadku należy wykonać tabelę zawierającą zestawienie wyników pomiarów pod lodem. Pomiar przepływu pod lodem powinien być wykonany w roku, dla którego wyznaczane są przepływy codzienne. Tabela 2. Zestawienie wyników pomiarów pod lodem Data pomiaru

H [cm]

17.12.1973

310

QZ [m3/s] Q0 [m3/s] 13,21

20,64

kZ 0,64

Wyniki obliczania współczynnika kZ dla kilku pomiarów należy uśrednić. Obliczony tym sposobem współczynnik można przyjąć dla całego okresu trwania pokrywy lodowej. Dla dni poprzedzających całkowite zlodzenie (śryż czy lód brzegowy) i dla okresu spływania lodu współczynnik kZ należy interpolować liniowo od wartości 1 do wartości obliczonej.

Warszawa 2013

3

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo W okresach występowania zjawisk lodowych, wśród których nie ma pokrywy lodowej redukcję przepływów należy przeprowadzić w następujący sposób: − W przypadku gdy zjawiska trwają do 4 dni i zlewnia rzeki ma powierzchnię większą niż 1000 km2 można je pominąć (jeżeli powierzchnia zlewni jest mniejsza przepływy w tym okresie należy redukować), − Jeżeli zjawiska lodowe trwają powyżej 5 dni dla środkowych wartości należy przyjąć

standardowe

dla początkowych

i

wartości końcowych

współczynników dni

zastosowane

redukcji

zimowej,

współczynniki

należy

interpolować liniowo od 1 do wartości standardowego współczynnika dla danego zjawiska (dla śryżu i lodu brzegowego kZ = 0,75, dla kry kZ = 0,85). Przyjmuje się, że zjawisko formuje się od 1 do 3 dni. Przepływy codzienne w okresie występowania zjawisk lodowych oblicza się ze wzoru: QZ = k Z ∗ Q0 gdzie: Q0 – przepływ odczytany z krzywej podstawowej dla stanu wody H0 kZ – współczynnik redukcji zimowej Wyniki obliczeń należy przedstawić w tabeli. Tabela 3. Redukcja przepływów w okresie zimowym – przykład dla miesiąca grudnia Q0

kZ

XII

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

QZ XII

21,62 21,62 21,79 1,00 21,79 21,79 0,88 19,06 21,95 0,75 16,47 21,95 0,75 16,47 21,29 0,75 15,97 21,29 0,75 15,97 20,96 0,64 13,42 20,64 0,64 13,21 20,15 0,64 12,89 19,99 0,64 12,79 19,34 0,76 14,70 18,71 0,88 16,46 17,92 1,00 17,92 16,83 15,32

Warszawa 2013

4

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Przypadek 2 Dla tego przypadku należy wykonać tabelę zawierającą zestawienie wyników pomiarów grubości lodu. Należy pamiętać, że pomiary grubości lodu są wykonywane w 5, 10, 15, 20, 25 i ostatnim dniu danego miesiąca. Dla pozostałych dni występowania pokrywy lodowej wyniki pomiaru pokrywy lodowej należy interpolować. Tabela 4. Zestawienie wyników pomiarów grubości lodu Data pomiaru

H [cm]

5.01.1973

241

10.01.1973

244

15.01.1973

240

20.01.1973

228

Grubość pokrywy lodowej [cm] 10 20 25 20

Mając obliczoną grubość lodu w całym okresie występowania pokrywy lodowej należy obliczyć redukcję stanów wody. W tym celu należy skorzystać z poniższego wzoru: H1 = H 0 − e gdzie: H0 – stan wody odczytany w danym dniu e – grubość pokrywy lodowej W kolejnym kroku należy zredukowanej wartości stanu wody przyporządkować odpowiednią wartość przepływu z krzywej lub tabeli natężenia przepływu. Aby otrzymać zredukowany przepływ w okresie występowania pokrywy lodowej wartość tą należy przemnożyć przez teoretyczny współczynnik redukcji zimowej k1 = 0,707. Dla dni poprzedzających całkowite zlodzenie oraz dla okresu spływania lodu współczynnik należy interpolować liniowo od wartości kZ = 1 do wartości k1 = 0,707. W okresach występowania zjawisk lodowych bez pokrywy lodowej sposób postępowania jest identyczny jak w przypadku 1. Przepływy codzienne w okresie występowania zjawisk lodowych oblicza się ze wzoru: QZ = k Z ∗ Q0 gdzie: Q0 – przepływ odczytany z krzywej podstawowej dla stanu wody zanotowany w danym dniu kZ – współczynnik redukcji zimowej Wyniki obliczeń należy przedstawić w tabeli oraz na wykresie przebiegu grubości pokrywy lodowej.

Warszawa 2013

5

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Tabela 5. Redukcja przepływów w okresie zimowym – przykład dla miesiąca stycznia H e

I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

264 258 250 241 241 240 242 242 243 244 247 245 242 241 240 238 234

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

223 226 228 227 227 229 229 229 229 227 227 227 229

31

230

H1

Q0

I

I

kz

QZ I

13,56 1,000 13,56 0

258

4

246

8

233

10

231

12

228

14

228

16

226

18

225

20

224

21

226

22

223

23

219

24

217

25

215

24

214

23

211

22

201

21

205

20

208

15

212

10

217

5

224

0

229

12,70 11,04 9,32 9,07 8,68 8,68 8,43 8,31 8,18 8,43 8,06 7,57 7,33 7,09 6,97 6,62

0,907 0,807 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707 0,707

5,49 5,93 6,28 6,74 7,33 8,18 8,81

0,707 0,707 0,707 0,707 0,777

11,52 8,91 6,59 6,41 6,14 6,14 5,96 5,87 5,79 5,96 5,70 5,35 5,18 5,01 4,93 4,68

3,88 4,20 4,44 4,76 5,70 0,847 6,93 0,917 8,08 8,81 1,000 8,81

Warszawa 2013

6

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Grubość pokrywy lodowej t [dni] 1

2 3

4 5

6

7 8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

0 5

e [cm]

10 15 20 25 30

Rysunek 1. Wykres przebiegu grubości pokrywy lodowej Przypadek 3 W okresie występowania zjawisk lodowych, wśród których występuje pokrywa lodowa należy przyjąć następującą wartość standardowego współczynnika redukcji zimowej kz = 0,5. Dla dni poprzedzających całkowite zlodzenie, a także dla okresu spływania lodu współczynnik ten należy interpolować liniowo od wartości 1 do wartości 0,5. W okresach występowania zjawisk lodowych bez pokrywy lodowej sposób postępowania należy przyjąć analogicznie do przypadku 1. Mając odczytaną wartość stanu wody należy dla tego stanu odczytać z podstawowej krzywej natężenia wartość przepływu. Przepływy codzienne w okresie występowania zjawisk lodowych oblicza się ze wzoru: QZ = k Z ∗ Q0 gdzie: Q0 – przepływ odczytany z krzywej podstawowej dla stanu wody zanotowany w danym dniu kz – współczynnik redukcji zimowej Wyniki obliczeń należy przedstawić w tabeli oraz na wykresie.

Warszawa 2013

7

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Tabela 6. Redukcja przepływów w okresie zimowym – przykład dla miesięcy lutego i marca

Następnie dla wszystkich przypadków należy wykonać wykres współczynnika redukcji zimowej.

Warszawa 2013

8

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo

Rysunek 2. Wykres współczynnika redukcji zimowej Okres letni Na rzekach zarastających przepływ z okresu letniego wyznacza się mnożąc przepływy odczytane z krzywej podstawowej przez współczynnik redukcji letniej obliczany ze wzoru: kL =

QZ Q0

gdzie: QZ – przepływ pomierzony przy stanie wody H0 Q0 – przepływ odczytany z krzywej podstawowej dla stanu wody H0 kL – współczynnik redukcji zawierający się w przedziale od 0 do 1 (dla kL < 1,00 należy przyjąć wartość 1,00) W przypadku okresu letniego należy wykonać tabelę zawierającą zestawienie wyników w okresie zarastania oraz wykres przebiegu redukcji letniej.

Warszawa 2013

9

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo

Tabela 7. Zestawienie wyników pomiarów w okresie zarastania Data 1973-04-12 1972-04-19 1968-04-27 1975-04-29 1975-05-13 1975-05-19 1974-05-20 1972-05-27 1973-05-28 1971-06-04 1974-06-12 1975-06-12 1975-06-14 1970-06-16 1968-06-28 1975-07-10 1971-07-23 1973-07-25 1969-07-26 1972-07-27 1976-08-04 1968-08-09 1975-08-12 1971-08-19 1976-09-17 1974-09-26 1968-09-26

H [cm]

QZ

Q0

kL

314 297 288 334 322 262 196 213 225 196 233 218 208 278 277 210 178 245 179 180 199 201 275 163 184 212 195

22,10 17,50 16,10 27,90 23,80 12,30 5,60 7,94 9,00 5,50 9,65 8,80 6,27 16,00 13,70 6,55 3,16 10,60 2,94 4,01 5,28 4,82 13,10 2,10 2,99 6,84 4,69

21,29 18,55 17,14 24,66 22,62 13,27 4,95 6,86 8,31 4,95 9,32 7,45 6,28 15,62 15,47 6,51 3,14 10,91 3,24 3,33 5,27 5,49 15,17 1,84 3,72 6,74 4,84

1,00 0,94 0,94 1,00 1,00 0,93 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,89 1,00 1,00 0,97 0,91 1,00 1,00 0,88 0,86 1,00 0,80 1,00 0,97

Rysunek 3. Wykres przebiegu redukcji letniej

Warszawa 2013

10

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Na podstawie wyrównanego wykresu przebiegu współczynnika redukcji letniej odczytuje się codzienne wartości współczynnika, a następnie oblicza jego wartość w pentadach. Na podstawie uzyskanych wyników należy sporządzić tabelę oraz wykres. Tabela 8. Zestawienie współczynnika redukcji letniej w pentadach IV

V

VI

VII

VIII

IX

1 2 3 4

kL k pent 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

kL k pent 0,961 0,959 0,957 0,957 0,955

kL k pent 0,903 0,901 0,899 0,899 0,897

kL k pent 0,847 0,845 0,843 0,843 0,841

kL k pent 0,891 0,892 0,894 0,894 0,896

kL k pent 0,949 0,950 0,952 0,952 0,954

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1,000 0,953 0,895 0,840 0,898 0,956 1,000 0,951 0,893 0,842 0,900 0,958 1,000 0,949 0,891 0,844 0,902 0,960 1,000 1,000 0,948 0,948 0,890 0,890 0,846 0,846 0,904 0,904 0,962 0,962 1,000 0,946 0,888 0,847 0,905 0,964 1,000 0,944 0,886 0,849 0,907 0,965 0,998 0,942 0,884 0,851 0,909 0,967 0,996 0,940 0,882 0,853 0,911 0,969 0,994 0,994 0,938 0,938 0,880 0,880 0,855 0,855 0,913 0,913 0,971 0,971 0,993 0,936 0,878 0,857 0,915 0,973

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0,991 0,935 0,876 0,859 0,917 0,975 0,989 0,933 0,875 0,861 0,919 0,977 0,987 0,931 0,873 0,862 0,920 0,978 0,985 0,985 0,929 0,929 0,871 0,871 0,864 0,864 0,922 0,922 0,980 0,980 0,983 0,927 0,869 0,866 0,924 0,982 0,981 0,925 0,867 0,868 0,926 0,984 0,979 0,923 0,865 0,870 0,928 0,986 0,978 0,921 0,863 0,872 0,930 0,988 0,976 0,976 0,920 0,920 0,862 0,862 0,874 0,874 0,932 0,932 0,990 0,990 0,974 0,918 0,860 0,876 0,934 0,992

25

0,972

26 27 28 29

0,970 0,914 0,856 0,879 0,937 0,995 0,968 0,912 0,854 0,881 0,939 0,997 0,966 0,966 0,910 0,852 0,852 0,883 0,941 0,999 0,998 0,909 0,884 0,942 0,964 0,908 0,850 0,885 0,943 1,000

30

0,963

31

0,916

0,906 0,905

0,858

0,848

0,877

0,935

0,887

0,945

0,889

0,947

Warszawa 2013

0,993

1,000

11

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo

Rysunek 4. Wykres przebiegu redukcji letniej w pentadach Współczynnik obliczony dla pentad należy przyjąć do obliczenia natężenia przepływu taki sam dla wszystkich dni w danej pentadzie. Przepływy codzienne w okresie zarastania oblicza się ze wzoru: QZ = k L ∗ Q0 gdzie: Q0 – przepływ odczytany z krzywej podstawowej dla stanu wody zanotowany w danym dniu kL – współczynnik redukcji letniej Wyniki obliczeń należy przedstawić w tabeli.

Warszawa 2013

12

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Tabela 9. Tabela redukcji przepływów w okresie letnim IV

Q0

kL

V

QZ

Q0

kL

VI

QZ

Q0

kL

VII

QZ

Q0

kL

VIII

QZ

Q0

kL

IX

QZ

Q0

kL

QZ

25,35 1,00 25,35 9,07 0,96 8,68 6,97 0,90 6,27 6,16 0,84 5,19 17,45 0,89 15,61 4,95 0,95 4,71 25,01 1,00 25,01 8,81 0,96 8,43 6,51 0,90 5,85 6,05 0,84 5,10 17,45 0,89 15,61 5,16 0,95 4,92 24,32 1,00 24,32 8,81 0,96 8,43 6,51 0,90 5,85 5,49 0,84 4,63 17,14 0,89 15,33 5,27 0,95 5,02 23,98 1,00 23,98 8,81 0,96 8,43 5,93 0,90 5,33 5,16 0,84 4,35 17,14 0,89 15,33 5,16 0,95 4,92 23,30 1,00 23,30 8,81 0,96 8,43 6,28 0,90 5,64 4,95 0,84 4,17 17,45 0,89 15,61 4,95 0,95 4,71 22,79 1,00 22,79 8,68 0,95 8,23 6,39 0,89 5,68 4,84 0,85 4,09 17,76 0,90 16,05 4,84 0,96 4,66 22,29 1,00 22,29 8,68 0,95 8,23 6,51 0,89 5,79 4,84 0,85 4,09 17,92 0,90 16,19 4,63 0,96 4,45 21,79 1,00 21,79 8,68 0,95 8,23 6,62 0,89 5,89 4,63 0,85 3,92 17,92 0,90 16,19 4,53 0,96 4,35 21,46 1,00 21,46 8,68 0,95 8,23 6,51 0,89 5,79 4,53 0,85 3,83 17,45 0,90 15,77 4,42 0,96 4,25 21,46 1,00 21,46 8,68 0,95 8,23 6,16 0,89 5,48 10,37 0,85 8,77 16,53 0,90 14,93 4,32 0,96 4,15 21,29 0,99 21,17 8,68 0,94 8,15 5,93 0,88 5,22 11,04 0,85 9,44 15,62 0,91 14,26 4,22 0,97 4,10 21,29 0,99 21,17 8,68 0,94 8,15 6,39 0,88 5,62 11,72 0,85 10,02 14,14 0,91 12,91 4,22 0,97 4,10 21,29 0,99 21,17 9,07 0,94 8,51 5,93 0,88 5,22 11,72 0,85 10,02 12,70 0,91 11,60 4,32 0,97 4,19 20,96 0,99 20,85 9,32 0,94 8,75 5,38 0,88 4,74 11,31 0,85 9,67 11,31 0,91 10,33 4,42 0,97 4,29 20,80 0,99 20,68 9,32 0,94 8,75 5,38 0,88 4,74 11,04 0,85 9,44 10,50 0,91 9,59 4,42 0,97 4,29 20,31 0,99 20,01 9,58 0,93 8,90 5,38 0,87 4,68 11,72 0,86 10,13 9,71 0,92 8,96 4,32 0,98 4,23 19,66 0,99 19,37 10,77 0,93 10,00 5,38 0,87 4,68 12,98 0,86 11,22 9,19 0,92 8,48 4,42 0,98 4,34 19,02 0,99 18,74 10,77 0,93 10,00 6,39 0,87 5,57 12,42 0,86 10,73 8,43 0,92 7,78 4,22 0,98 4,13 18,23 0,99 17,96 9,32 0,93 8,66 7,33 0,87 6,38 14,43 0,86 12,47 7,94 0,92 7,32 4,12 0,98 4,04 17,45 0,99 17,19 8,94 0,93 8,30 8,06 0,87 7,02 14,58 0,86 12,60 7,57 0,92 6,98 4,02 0,98 3,94 16,83 0,98 16,42 8,43 0,92 7,75 8,18 0,86 7,05 14,72 0,87 12,86 7,57 0,93 7,05 3,92 0,99 3,88 15,47 0,98 15,09 7,82 0,92 7,19 8,43 0,86 7,27 13,85 0,87 12,10 7,21 0,93 6,72 3,92 0,99 3,88 14,72 0,98 14,37 7,45 0,92 6,85 8,94 0,86 7,70 12,14 0,87 10,61 6,62 0,93 6,17 3,92 0,99 3,88 13,56 0,98 13,23 7,82 0,92 7,19 9,19 0,86 7,92 11,59 0,87 10,12 6,39 0,93 5,95 3,92 0,99 3,88 12,98 0,98 12,67 7,82 0,92 7,19 8,81 0,86 7,59 10,91 0,87 9,53

6,39 0,93 5,95 3,92 0,99 3,88

12,28 0,97 11,87 8,06 0,91 7,33 8,18 0,85 6,97 10,64 0,88 9,40

6,05 0,94 5,70 4,32 1,00 4,31

11,59 0,97 11,20 8,31 0,91 7,55 7,33 0,85 6,25 10,64 0,88 9,40

5,82 0,94 5,48 4,32 1,00 4,31

11,04 0,97 10,67 8,43 0,91 7,67 6,74 0,85 5,74 12,00 0,88 10,61 5,60 0,94 5,27 4,95 1,00 4,94 10,77 0,97 10,41 8,06 0,91 7,33 6,05 0,85 5,15 14,43 0,88 12,76 5,38 0,94 5,07 5,16 1,00 5,15 9,58 0,97 9,26

7,82 0,91 7,11 6,05 0,85 5,15 16,68 0,88 14,74 5,16 0,94 4,86 5,05 1,00 5,05 7,21 0,91 6,56

17,45 0,88 15,43 4,95 0,94 4,66

3. Sporządzenie tabeli codziennych przepływów dla danego roku oraz określenie przepływów charakterystycznych dla miesięcy, półroczy oraz roku Mając zredukowane przepływy w okresie występowania zjawisk lodowych oraz zarastania, należy sporządzić tabelę codziennych przepływów. W okresach poza zarastaniem przepływy odczytuje się z tabeli natężenia przepływu dla stanu wody zanotowanego w danym dniu i zestawionego w tabeli codziennych przepływów.

Warszawa 2013

13

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Po zestawieniu codziennych stanów wody dla każdego miesiąca w całym roku hydrologicznym należy wyznaczyć przepływy charakterystyczne. Dla każdego miesiąca należy odczytać najniższy oraz najwyższy zanotowany przepływ wody (NQ, WQ), a także obliczyć średni przepływ (SQ). Analogicznie należy postąpić dla półrocza letniego, zimowego oraz dla całego roku hydrologicznego. Wyniki należy zestawić w tabeli codziennych przepływów. Tabela 10. Zestawienie codziennych przepływów 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

XI

XII

I

II

III

IV

V

16,53 15,77 15,32 14,72 14,72 15,32 15,92 16,83 17,45 17,76 17,61 18,39 19,02 19,99 21,62 22,62 23,13 22,79 22,45 22,45 22,29 21,95 21,95 22,12 22,45 22,62 22,62 22,62 22,96 22,96

23,30 22,96 22,96 22,79 22,62 22,29 21,95 21,62 21,62 21,79 19,06 16,47 16,47 15,97 15,97 13,42 13,21 12,89 12,79 14,70 16,46 17,92 16,83 15,32 13,85 13,41 12,98 13,85 14,72 15,32 14,72

13,56 11,52 8,91 6,59 6,41 6,14 6,14 5,96 5,87 5,79 5,96 5,70 5,35 5,18 5,01 4,93 4,68 3,88 4,20 4,44 4,76 5,70 6,93 8,08 8,81 8,81 8,56 8,56 8,56 8,81 8,94

8,81 8,56 8,56 8,81 9,07 9,58 10,64 15,32 16,51 14,75 14,99 14,99 15,23 14,51 13,79 13,09 9,35 9,83 13,62 17,40 20,96 21,29 22,96 24,66 25,01 25,01 25,01 22,00

18,37 17,47 17,22 16,47 15,72 17,30 18,39 17,14 16,68 16,07 15,47 15,02 14,72 14,14 14,14 14,28 14,72 16,37 19,18 21,95 23,30 22,79 22,45 22,45 22,96 23,63 24,32 24,66 25,53 26,05 25,87

25,35 25,01 24,32 23,98 23,30 22,79 22,29 21,79 21,46 21,46 21,17 21,17 21,17 20,85 20,68 20,01 19,37 18,74 17,96 17,19 16,42 15,09 14,37 13,23 12,67 11,87 11,20 10,67 10,41 9,26

8,68 8,43 8,43 8,43 8,43 8,23 8,23 8,23 8,23 8,23 8,15 8,15 8,51 8,75 8,75 8,90 10,00 10,00 8,66 8,30 7,75 7,19 6,85 7,19 7,19 7,33 7,55 7,67 7,33 7,11 6,56

VI

VII

VIII

IX

X

6,27 5,85 5,85 5,33 5,64 5,68 5,79 5,89 5,79 5,48 5,22 5,62 5,22 4,74 4,74 4,68 4,68 5,57 6,38 7,02 7,05 7,27 7,70 7,92 7,59 6,97 6,25 5,74 5,15 5,15

5,19 5,10 4,63 4,35 4,17 4,09 4,09 3,92 3,83 8,77 9,44 10,02 10,02 9,67 9,44 10,13 11,22 10,73 12,47 12,60 12,86 12,10 10,61 10,12 9,53 9,40 9,40 10,61 12,76 14,74 15,43

15,61 15,61 15,33 15,33 15,61 16,05 16,19 16,19 15,77 14,93 14,26 12,91 11,60 10,33 9,59 8,96 8,48 7,78 7,32 6,98 7,05 6,72 6,17 5,95 5,95 5,70 5,48 5,27 5,07 4,86 4,66

4,71 4,92 5,02 4,92 4,71 4,66 4,45 4,35 4,25 4,15 4,10 4,10 4,19 4,29 4,29 4,23 4,34 4,13 4,04 3,94 3,88 3,88 3,88 3,88 3,88 4,31 4,31 4,94 5,15 5,05

4,95 4,84 4,74 4,63 4,53 4,42 4,32 4,22 4,22 4,22 4,22 4,53 4,84 5,16 5,49 5,60 5,71 6,28 6,39 6,62 7,21 8,31 9,19 9,45 8,94 8,68 8,43 8,43 8,31 8,18 8,68

4. Określenie przepływów charakterystycznych dla miesięcy, półroczy oraz roku Dla otrzymanych wyników natężenia przepływu należy zestawić w tabeli przepływy charakterystyczne.

Warszawa 2013

14

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Tabela 11. Zestawienie przepływów charakterystycznych XI NQ SQ WQ NQ SQ WQ NQ SQ WQ

XII

14,72 12,79 19,83 17,43 23,13 23,30

I

II

III

3,88 8,56 14,14 6,86 15,51 19,19 13,56 25,01 26,05 3,88 16,20 26,05

IV

V

VI

9,26 18,51 25,35

6,56 8,11 10,00

4,68 5,94 7,92

VII

VIII

3,83 4,66 9,08 10,25 15,43 16,19 3,83 7,36 16,19

IX

X

3,88 4,36 5,15

4,22 6,25 9,45

3,83 11,74 26,05

5. Wyznaczenie miar odpływu W hydrologii ważną informacją o rzece jest odpływ wody z danej zlewni. Wielkość ta jest niezbędna przy wyznaczaniu bilansu wodnego określającego zasoby wodne zlewni. Wielkość odpływu może być wyrażana za pomocą różnych miar. Jednym ze sposobów podziału tych miar jest podział na miary bezwzględne i względne zaproponowany przez Dębskiego. Według tego podziału miary bezwzględne określają ilość wody odpływającej z badanego obszaru bądź też przepływającej przez dany przekrój hydrometryczny. Ilość wody, jaka odpływa z określonego obszaru w pewnym czasie – objętość odpływu (odpływ) V wyznaczana jest ze wzoru: V = 86400 * Qśr * d [m3, tys. m3, mln m3 (hm3), mld m3 (hm3)] gdzie: 86400 – liczba sekund w ciągu doby Qśr – ilość wody, jaka przepływa przez przekrój poprzeczny cieku w jednostce czasu (m3/s, l/s, dm3/s, l/min) d – okres obliczeniowy (doba, miesiąc, półrocze, rok) Natężenie przepływu (przepływ) Q jest to ilość wody, jaka przepływa przez przekrój poprzeczny cieku w jednostce czasu. Można wyrażać przepływ chwilowy lub średni w danym okresie. Miary względne podają wartości odpływu w odniesieniu do jednostki powierzchni zlewni lub jako stosunki do innych elementów hydrometeorologicznych, jak np. opad. Miary te służą do porównywania ze sobą ilości wody odpływającej ze zlewni o różnych wielkościach lub o różnym klimacie. Odpływ jednostkowy q określający ilość wody odpływającej w jednostce czasu z jednostki powierzchni rozpatrywanej zlewni jest wyznaczany ze wzoru: Warszawa 2013

15

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo q=

[

1000 * Q l s * km 2 A

]

gdzie: A – powierzchnia zlewni [km2] Q – przepływ [m3/s] Kolejną miarą względną jest wyrażona w milimetrach wysokość warstwy odpływu H. Wielkość ta mówi o ilości wody odpływającej w określonym czasie z rozpatrywanego dorzecza i jest wyznaczana ze wzoru:

V * 103 V * 10 −3 10 −3 * 86400 * Qśr * d 86,4 * Qśr * d = = = [mm] A * 106 A A A  m3  m3 = = 10 − 6 * m = 10 − 3 mm  2 6 2 10 * m  km  H =

gdzie: A – powierzchnia zlewni [km2] 86400 – liczba sekund w ciągu doby Qśr – ilość wody, jaka przepływa przez przekrój poprzeczny cieku w jednostce czasu (m3/s, l/s, dm3/s, l/min) d – okres obliczeniowy (doba, miesiąc, półrocze, rok) V – objętość odpływu [m3, tys. m3, mln m3 (hm3), mld m3 (hm3)] Ostatnią miarą względną jest stosunek ilości wody odpływającej z obszaru zlewni w rozpatrywanym okresie do ilości wody, jaka w postaci opadów atmosferycznych spadła na obszar zlewni w tym samym czasie zwany współczynnikiem odpływu c. Współczynnik odpływu wyznacza się ze wzoru:

c=

H P

gdzie: H – wysokość warstwy odpływu [mm] P – wysokość warstwy opadu [mm] Wyniki obliczeń dla profilu należy zestawić w tabeli miar odpływu.

Warszawa 2013

16

Hydrologia Inżynierska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego – Budownictwo Tabela 12. Zestawienie miar odpływu Oznaczenia

Jednostki

Q śr

3

m /s

V

mln m3

q

l/s·km2

H

mm

c

-

Okres Rok

Warszawa 2013

Zima

Lato

17