Formule de débit

Wc = Q, Q - consommation moyenne d’eau, m 3 / s; t est l'heure de la période de facturation.

Le module de drainage q est la quantité d'eau s'écoulant d'une unité du bassin versant par unité de temps, l / s à partir de 1 ha ou m 3 / s à partir de 1 km 2

q = Q / F, q est le module de drain; Q - débit d'eau dans le cours d'eau, l / s; F - la taille de la zone de chalandise, ha.

Couches de drain hCT - la quantité d'eau s'écoulant du bassin versant pendant un certain intervalle de temps égal à l'épaisseur de la couche d'eau uniformément répartie sur la surface de ce bassin. La couche de drainage (mm) est déterminée par la formule

Hst= Wavec1000 / F, Wc - volume de ruissellement, en m 3; F - zone de chalandise, m 2

Le ruissellement annuel (mm / an) du ruissellement modulo peut être calculé à l'aide de la formule

hct = 3154q, q est le module de flux annuel moyen (ou moyen pour la période), l / s s 1 ha.

Le coefficient d'écoulement δ est le rapport entre la valeur (volume ou couche) de l'écoulement et la quantité de précipitations tombées sur le bassin versant qui a déterminé l'écoulement:

δ = С / О, С est la quantité de ruissellement; O - la quantité de précipitation.

La valeur moyenne à long terme du flux est appelée le débit.

8. Installation de douzhdevalny Rainbow.

L'installation CL-50 "Rainbow", fait référence au type de machines de milieu de gamme. Il comprend: une station de pompage mobile, une conduite principale, deux conduites de distribution avec des sprinkleurs de taille moyenne "Rosa-3" et un sous-distributeur hydraulique.

Deux ailes sont reliées à des bouches d’alimentation pour chacune des deux conduites de distribution, l’une fonctionnant bien et la seconde, après avoir arrosé la zone dans une position, est transférée dans l’autre.

Pendant l'irrigation, chaque pipeline de distribution peut être utilisé pour l'irrigation à partir de trois positions.

9. Hydrologie des marais.

K.E. Ivanov et V.D. Lopatin dans les marais, on distingue deux horizons: actif (actif) et inerte. L'horizon actif est la couche supérieure des dépôts de tourbe. Puissance 10-20 (rarement 50-60) cm. Il est caractérisé par:

fluctuation des limites des niveaux d'eau souterraine;

changement de la teneur en humidité pendant la saison de croissance;

accès périodique de l'air lorsque le niveau des eaux souterraines diminue;

bonne aération et activité microbiologique intensive et décomposition de la tourbe;

trouver des systèmes racinaires.

Dans une montagne inerte, il y a une présence constante d'eau, un manque d'oxygène et une faible perméabilité à l'eau.

La présence d'un horizon actif assure l'autorégulation et la durabilité des systèmes de zones humides. Dans l'horizon actif, le taux de filtrage du haut vers le bas diminue. Avec de petites pentes de la surface du marais, avec une légère diminution du niveau des eaux souterraines, la filtration horizontale cesse. Dans le même temps, le niveau des eaux souterraines reste élevé, il n'y a pas de déshydratation du dépôt de tourbe, des modifications de la composition spécifique et quantitative de la phytocénose des marais, la destruction du système des marais, assurent sa stabilité.

Caractéristiques d'écoulement. Formules

Quantitativement, le ruissellement est caractérisé par le volume, le module, le coefficient et la couche de ruissellement.

À propos de Wc· - le volume d'eau sortant du bassin versant pendant un certain intervalle de temps. Déterminée par le débit d'eau dans le cours d'eau (rivière, ruisseau, chenal, etc.) pendant une certaine période

(jour, mois, année, période de l'année, etc.), en m 3:

où Q est la consommation moyenne d'eau, en m 3 / s; t est l'heure de la période de facturation.

M o d u s q - la quantité d'eau s'écoulant d'une unité du bassin versant par unité de temps, l / s pour 1 ha ou m 3 / s pour 1 km 2:

où q est le module de drain; Q - débit d'eau dans le cours d'eau, l / s; F - la taille de la zone de chalandise, ha.

S l à propos de t avec unhà part - la quantité d'eau qui coule du bassin versant

un certain intervalle de temps égal à l'épaisseur de la couche d'eau est uniforme

répartis sur la superficie de ce bassin versant. La couche de drain est déterminée par

où Wc · est le volume de ruissellement, en m 3; F - zone de chalandise, m 2.

La couche de ruissellement annuel (mm / an) peut être calculée avec le ruissellement modulo

où q est le module de flux annuel moyen (ou moyen pour la période), l / s pour 1 ha.

Le coefficient d'écoulement δ est le rapport entre la magnitude (volume ou couche) de l'écoulement et la quantité de précipitations tombant sur le bassin versant, qui a déterminé l'écoulement:

où C est la quantité de ruissellement; O - la quantité de précipitation.

La valeur moyenne à long terme du flux s’appelle N ° rm environ

Sprinkler Rainbow

L'arc-en-ciel est une machine à jet moyen. L'équipement comprend: une station de pompage mobile SNP-50/80, une conduite principale d'une longueur de 905 m, de conduites de 150 et 125 mm de diamètre, deux conduites de distribution de 126 m de longueur chacune avec des sprinkleurs moyens "rosée-3" et un hacheur hydraulique. L'équipement est monté en permanence sur chacune des deux canalisations de distribution vers les bouches d'incendie, deux ailes sont connectées, l'une fonctionnant et la seconde, après l'arrosage du site dans une position, est transférée dans l'autre. La distance entre les bouches d’alimentation sur la canalisation de distribution est de 36 m. Quatre véhicules de rosée 3 ont été installés sur l’aile des extincteurs automatiques après 36 m. Consommation d'aile de sprinkleur - 23,6 l / s. L'intensité de pluie moyenne est de 0,28 mm / min. A la position de l'aile arrosant 0,25 hectares de surface. Pipeline de distribution arrosant 8,25 hectares. Pendant l'irrigation, chaque pipeline de distribution peut être utilisé pour l'irrigation à partir de trois positions. Ensuite, la zone desservie sera d'au moins 50 hectares.

Hydrologie des marais

Au fil des ans, les dépôts de tourbe formés par les massifs de marais acquièrent une structure particulière. En raison de la transformation des zones humides, les horizons supérieurs se distinguent souvent nettement des horizons inférieurs.

Deux horizons fondamentalement différents ont été identifiés - actif (actif) et inerte. Actif

l'horizon est la couche supérieure des dépôts de tourbe. Son épaisseur est souvent limitée à 10-20 (moins fréquemment 50-bo), cet horizon est en contact permanent avec l'atmosphère. Cet horizon est caractérisé par: 1) la fluctuation de ses limites de niveaux d’eau souterraine; 2) haute perméabilité; 3) modification de la teneur en humidité pendant la saison de croissance; 4) accès périodique d'air lorsque le niveau des eaux souterraines baisse; 5) bonne aération et activité microbiologique intensive et décomposition de la tourbe; b) trouver des systèmes racinaires.

Au-dessous de la zone active se trouve un horizon inerte, caractérisé par une présence constante d'eau, un manque d'oxygène et par conséquent aucun processus aérobie, ainsi qu'une perméabilité à l'eau négligeable.La présence d'un horizon actif assure la régulation et la stabilité des systèmes de marais. À l'horizon actif, le rapport de filtration de haut en bas diminue de 100 à 1 000 fois. Cette répartition de la perméabilité à l'eau permet l'évacuation rapide des eaux de pluie et des eaux de fonte dégelées au printemps, avec une légère diminution du niveau des eaux souterraines. La haute porosité de la tourbe (jusqu'à 90-95%) vous permet de contenir 90-95 mm d'eau par couche de 10 cm, ce qui est souvent supérieur à la totalité de l'eau fondue. Avec moins de marais de surface et une légère diminution du niveau des eaux souterraines, la filtration horizontale s’arrête. Dans le même temps, le niveau des eaux souterraines reste élevé, il n'y a pas de déshydratation des dépôts de tourbe, pas de changement d'espèce et de composition quantitative de la phytocénose des marais.

Facteurs de ruissellement

G et d og o l o g og i o. La composition et la composition des couches rocheuses, la profondeur des aquifères et des aquithéâtres,

La direction et la magnitude de leur pente. Dans les zones à relief prononcé, avec la présence de collines aux pentes importantes, les précipitations s'écoulent plus rapidement que dans les zones à pentes faibles, où l'eau est davantage utilisée pour l'évaporation.

La taille et la forme du bassin versant. Dans les grands bassins versants, lorsque l'eau circule sur de longues pentes, les pertes en eau pour l'évaporation et la filtration en profondeur sous la surface augmentent. Cela conduit à une diminution du débit. La forme du bassin versant affecte également le ruissellement.

S'il est étiré le long du cours d'eau, le ruissellement se produit sur une période plus courte et la perte de ruissellement est moindre que dans le bassin versant étendu adjacent au cours d'eau à côté court.

K l et m et t et avec to et f e k et à propos de t à propos de s. Les principales sont les précipitations, la température et l'humidité, ainsi que la température de la surface d'évaporation. L'influence des précipitations se manifeste par l'intensité de leurs précipitations. Les précipitations sous forme d'averses sont davantage dépensées en ruissellement que les précipitations de faible intensité. Les précipitations qui tombent sur une surface sèche du sol en petites quantités, en particulier en forêt, ne forment pas du tout de ruissellement. Les précipitations sous forme de neige accumulent de l'eau au printemps et pendant la fonte des neiges intense avec l'apparition de températures élevées, le ruissellement est intense. Au printemps, lorsque la température de l'air est basse, la fonte des neiges est étirée et le ruissellement se produit lentement, de sorte qu'une grande quantité d'eau est utilisée pour l'évaporation et la filtration. Les températures de l'air et du sol ont un effet permanent sur l'évaporation. La température, en hausse, aide à réduire le ruissellement. Évaporation particulièrement élevée lorsque la température de l'air est élevée et que l'humidité relative est basse par temps venteux.

Lacs et bassins versants. Les lacs affectent les eaux de ruissellement dans deux directions: en accumulant l'eau des inondations et les inondations et en les laissant dans la zone de basses eaux, ils agissent en tant que régulateurs de débit; ayant une surface d’eau libre importante avec une consommation accrue d’humidité pour l’évaporation, les lacs réduisent quelque peu le débit.

B o l o t a accumuler les eaux de ruissellement, car la végétation de mousse est un puissant réservoir d’humidité. On sait que jusqu'à 20 volumes d'eau peuvent s'accumuler par unité de volume de mousse de sphaigne. De plus en plus hautes et latérales, les tourbières augmentent le volume d'eau accumulé. Le débit d'eau des marécages est faible et, à mesure que la surface augmente, le débit diminue, surtout en été. Lorsque les terres humides deviennent saturées pendant les années humides, les marécages augmentent le débit des rivières et diminuent pendant les années sèches.

RETAILED, en particulier la forêt, régule le flux. Dans les communautés forestières, une litière forestière est formée, qui a une grande capacité de stockage et une filtration élevée

Capacité. Par conséquent, le ruissellement de surface de la forêt se traduit par un sol. La régularisation des eaux de ruissellement se produit par l'accumulation d'eau en période de crue, de crue et de fortes précipitations et par son retour progressif dans le sol lors d'une période de précipitations réduites. Étant donné qu'une partie des précipitations sur la forêt est retardée par les cimes, le coefficient moyen de ruissellement dans les zones boisées diminue quelque peu, mais l'eau accumulée dans le sol s'écoule progressivement, étendant la crue et les périodes de crue, ce qui augmente le débit des rivières lorsque la crue est basse.

V o d okhrannil et schA, en accumulant de l'eau pendant les crues et les périodes d'inondation, ils permettent d'alimenter les rivières en eau au besoin pendant les périodes de basses eaux. Par conséquent, les réservoirs, comme les lacs, régulent le ruissellement.

Les principales caractéristiques et unités de débit;

Lors de l’étude du régime hydrique des rivières et de la réalisation de divers calculs hydrologiques, les principales caractéristiques suivantes du débit fluvial sont utilisées:

1. Le débit d’eau Q, en m 3 / s, caractérisant la teneur en eau de la rivière au point d’intérêt à tout moment.

2. Consommation d'eau moyenne Qcp - moyenne arithmétique des secondes quotidiennes de dépenses pour une certaine période (décennie, mois, saison, année)

où ΣQje - le montant des secondes dépenses pour tous les jours de la période considérée;

td - le nombre de jours dans la période.

La consommation moyenne mensuelle s'appelle la moyenne mensuelle, pour l'année - la moyenne annuelle, etc.

3. Le volume de ruissellement W est le volume d'eau qui coule du bassin dans le fleuve et le parcourt au point d'intérêt pendant une certaine période.

où 86 400 est le nombre de secondes dans une journée.

Pour le volume de ruissellement annuel, la formule (10.5) a la forme

où 31 536 · 10 6 est le nombre de secondes d'une année (dans une année bissextile, 31 622 · 10 6 s).

4. La hauteur de la couche de ruissellement h est la hauteur d'une telle couche d'eau avec laquelle il est possible de couvrir la surface du bassin versant au-dessus du produit en question, si l'on y répartit la totalité du ruissellement sur la période étudiée:

où F est la superficie du bassin hydrographique, km 2;

10 6 - le nombre de mètres carrés par kilomètre carré;

10 3 - le nombre de millimètres dans le mètre.

Si nous substituons la valeur de W par la formule (10.5) dans la dernière relation, nous obtenons

Pour la couche de drainage annuelle (td = 365):

5. Le coefficient de ruissellement η est le rapport entre la hauteur de la couche de ruissellement et la hauteur de la couche de précipitation x pendant la même période:

6. Module de drainage M - débit d’eau en l / s, qui s’écoule dans la rivière à partir de chaque kilomètre carré du bassin,

où 1000 est le nombre de litres dans 1 m 3.

Si nous substituons la dépendance (10.5) au débit moyen de la formule (10.11), nous obtenons

W = 86,4 M F td, (10.12)

ou pour le volume de flux annuel (td = 365)

Wg = 31 536 M F. (10,13)

7. Débit - la valeur moyenne de l’une des caractéristiques du débit sur une longue période. Le débit peut être exprimé comme la valeur moyenne à long terme du débit d’eau Q0, volume d'écoulement W0, la hauteur de la couche de flux h0 ou drain module M0. Le plus souvent, le module moyen pluriannuel de ruissellement M0.

La valeur annuelle moyenne de toute caractéristique est déterminée en divisant la somme de ses valeurs annuelles moyennes par le nombre d'années n, lesquelles déterminent le débit. Par exemple, consommation annuelle moyenne

La relation entre les valeurs annuelles moyennes de diverses caractéristiques d'écoulement est établie à l'aide des mêmes formules (10.11), (10.6) et (10.13) que les relations entre leurs valeurs annuelles moyennes:

8. Les coefficients modulaires K sont les rapports des valeurs moyennes de l'une quelconque des caractéristiques du ruissellement pour la période considérée par rapport à leurs valeurs moyennes à long terme ou annuelles:

Les coefficients modulaires sont des nombres abstraits qui montrent la valeur relative de la teneur en eau d'une année ou d'une période donnée par rapport à la teneur moyenne en eau à long terme ou annuelle d'une rivière.

Il existe des coefficients modulaires annuels, saisonniers, mensuels, coûts maximaux, etc.

Les coefficients modulaires annuels caractérisent le rapport entre la teneur en eau de différentes années et le débit d'eau annuel moyen du fleuve. Dans les années de hautes eaux, les coefficients modulaires ont une valeur supérieure à un et dans les années de basse mer, ils ont une valeur inférieure à un.

Les coefficients modulaires saisonniers, mensuels et par décennie expriment la valeur relative de la teneur en eau de la période correspondante par rapport à la teneur en eau annuelle moyenne d'une année donnée.

Un exemple Déterminer les caractéristiques moyennes à long terme du ruissellement annuel p. Ptich (affluent de la rivière Pripyat), si le bassin versant de la rivière dans la section de référence F = 9470 km 2 et le débit moyen annuel Q sont connus0 = 45,6 m 3 / s.

La décision. 1. Volume du flux annuel

W0 = 31 536 · 10 6 Q0 = 31,536 · 10 6 · 45,6 = 1438 millions de m 3.

2. Hauteur de la couche de drainage

Les cartes des isolignes du débit Pour les caractéristiques générales de la teneur en eau des rivières dans différentes zones géographiques, des cartes spéciales ont été tracées, sur lesquelles sont tracées des lignes de valeurs égales du module d'écoulement pluriannuel moyen M0(isolignes de la norme d'écoulement). Ces cartes sont établies pour l'ensemble du territoire de l'ex-URSS et séparément à une plus grande échelle pour les régions géographiques. À titre d'exemple, la figure 10.1 montre une carte des isolignes du débit (en l / s · km 2) pour le territoire de la Biélorussie.

Fig. 10.1. Carte du débit annuel moyen des cours d'eau de la Biélorussie l / (s · km 2)

La distribution des flux est zonale. Pour la majeure partie du territoire européen de la CEI et de la Sibérie occidentale, le module d'écoulement diminue du nord au sud de 10 à 12 dans les régions du nord à 0,5 à 1,0 l / (s · km 2) dans les zones arides du sud et du sud-est. Une diminution du ruissellement est également observée dans la direction d'ouest en est.

Dans les régions de l'Oural, de la Sibérie orientale et du Kraï du Primorski, les isolignes du débit circulent dans la direction méridienne le long des chaînes de montagnes et de la côte de la mer d'Okhotsk et de la mer de Béring.

Un impact significatif sur la quantité de ruissellement a un terrain. Dans les zones de plus haute altitude (Khibinsky, Valdai, Volga et autres), le débit augmente nettement par rapport aux zones de plaine voisines.

Les régions montagneuses du Caucase se caractérisent par de très grandes valeurs du débit, atteignant 75–100 l / (s · km 2) sur le versant sud-ouest des montagnes du Grand Caucase.

Ruissellement de surface

Calcul du volume de ruissellement de surface de la zone résidentielle

1. L'objet du ruissellement des eaux usées - le territoire du microdistrict résidentiel.

2. La position géographique de l'objet - la partie méridionale du territoire de Krasnoïarsk.

3. La superficie totale du bassin versant est de 8,90 ha, y compris:

- surface du toit - 1,90 ha;

- la superficie des surfaces imperméables (routes, chaussées en béton bitumineux) - 5,30 ha;

- la zone des espaces verts, des pelouses - 0,70 ha;

- surface au sol - 1,00 ha.

Les calculs des volumes et des coûts de l'écoulement de surface de la zone résidentielle sont effectués conformément à [8-12, 17].

Le volume annuel moyen de ruissellement de surface qui se forme sur le territoire d’un microdistrict pendant la période de pluie, de fonte des neiges et de lavage de la chaussée est défini comme la somme des volumes de pluie Wd, décongelé wt et arrosage wm eaux usées par la formule

où wd, Wt, Wm - précipitations annuelles moyennes, fonte des neiges et eau d'irrigation, respectivement, m 3.

Les précipitations annuelles moyennes Wd avec la hauteur de la couche de précipitation pendant la période chaude de l'année (avril - octobre) hd = 367 mm est déterminé par la formule

Le coefficient de débit total de l'eau de pluied calculée en moyenne pondérée, en tenant compte des valeurs particulières de Wdi pour les zones de drainage avec différentes vues de surface:

où shdi - valeurs des facteurs de ruissellement totaux pour divers types de surface;

Fje - zone de divers types de surfaces de drainage, ha.

Le volume annuel moyen des eaux de ruissellement fondues à la hauteur de la couche de précipitation pendant la période froide de l'année (novembre - mars) ht = 104 mm est déterminé par la formule

où shdi - valeurs des facteurs de ruissellement totaux pour divers types de surface;

Fje - zone de divers types de surfaces de drainage, ha.

Le volume annuel de ruissellement d’irrigation est déterminé par la formule

Ainsi, le volume annuel de ruissellement de surface:

W = 19598 + 5554 + 530 = 25682 m 3 / an. (22)

Les volumes estimés d'écoulement de surface pendant le captage pour le nettoyage sont déterminés en fonction de la réception d'une plus grande quantité de pluie calculée dans le réservoir de stockage.och et décongelé wm.cyt volume quotidien d'eaux usées de surface.

La quantité de pluie est déterminée par la formule

Précipitations maximales pendant la pluie hun supposé être de 10 mm.

Coefficient de décharge moyen pour la pluie calculéemi défini comme une valeur moyenne pondérée dépendant de valeurs constantes du coefficient de débitje pour différents types de surfaces selon le tableau 10 [4].

Le volume quotidien maximum d’eau de fonte au milieu de la période de fonte allouée à l’usine de traitement est déterminé par la formule

Surface de ruissellement F = 8,9 ha.

Le coefficient de débit total des eaux de fontet = 0,5.

La couche d’eau de fonte pendant 10 heures par jour havec = 20 mm.

Coefficient tenant compte de l'irrégularité de la fonte des neiges, a = 0,5;

Le coefficient tenant compte de l'enlèvement partiel et de l'enlèvement de la neige est déterminé par la formule

où est fy - la surface débarrassée de la neige, y compris la superficie des toits équipés d'un système de drainage interne, en ha (5-15% de la superficie totale du territoire).

Volume quotidien maximum d'eau de fonte:

Wm. cyt = 10? 20? 0,5? 0,5? 8,9? 0,9 = 401 m 3. (27)

Le volume utile de la capacité d'accumulation est adopté avec un débit calculé supérieur: Wm. cyt = 401 m 3.

Le volume de capacité de stockage, en tenant compte de l'accumulation de précipités émis:

Formule de débit

Pour déterminer le débit d'eau dans une rivière, il est nécessaire de déterminer la vitesse moyenne d'écoulement de la rivière. Cela peut être fait de différentes manières:

Déterminer le débit de la rivière en fonction de la superficie du bassin, de la hauteur de la couche de précipitation, etc. Les valeurs suivantes sont utilisées en hydrologie:

  • débit de la rivière
  • module de drainage
  • facteur de débit.

L'écoulement d'une rivière est l'écoulement de l'eau sur une longue période, par exemple, par jour, décennie, mois, année.

Le module de ruissellement correspond à la quantité d’eau exprimée en litres s'écoulant en moyenne 1 seconde d’un bassin hydrographique de 1 km2:

Le coefficient d'écoulement est le rapport entre le débit d'eau dans une rivière et la quantité de précipitations (M) par zone du bassin fluvial pour la même période, exprimé en pourcentage:

où a est le facteur d'écoulement en pourcentage, Qr est l'écoulement annuel en mètres cubes, M est la quantité annuelle de précipitations en millimètres.

Pour déterminer le débit annuel de la rivière étudiée, il convient de multiplier le débit par le nombre de secondes par an, soit 31,5-106 secondes.

Pour déterminer le module d'écoulement, vous devez connaître le débit d'eau et la superficie du bassin au-dessus de la section, qui ont été utilisés pour déterminer le débit de la rivière.

La superficie du bassin fluvial peut être mesurée sur la carte. Pour ce faire, utilisez les méthodes suivantes:

  1. la planification,
  2. décomposition en chiffres élémentaires et calcul de leurs surfaces;
  3. mesure de surface à l'aide d'une palette;
  4. calcul des superficies à l'aide de tables géodésiques.

Nous pensons qu'il sera plus facile pour les étudiants d'utiliser la troisième méthode et de mesurer la surface à l'aide d'une palette, c'est-à-dire d'un papier transparent (papier calque) avec des petits carrés dessus (s'il n'y a pas de papier calque, le papier peut être huilé).

Avec une carte de la zone d'étude à une certaine échelle, vous devez créer une palette avec des carrés correspondant à l'échelle de la carte. Vous devez d'abord décrire le bassin de cette rivière au-dessus d'une certaine section, puis placer une palette sur la carte pour déplacer le contour du bassin. Pour déterminer la zone, vous devez d'abord compter le nombre de carrés complets situés à l'intérieur du contour, puis ajouter ces carrés couvrant partiellement le bassin de cette rivière. En plaçant les carrés et en multipliant le nombre obtenu par la surface d'un carré, nous trouvons la surface du bassin hydrographique au-dessus de cet alignement.

où Q est le débit d'eau. Pour convertir des mètres cubes en litres, multipliez le débit par 1000, S étant la surface du bassin.

Pour déterminer le coefficient de débit de la rivière, vous devez connaître le débit annuel de la rivière et le volume d'eau qui est tombé sur la zone de ce bassin. Le volume d'eau qui est tombé sur la zone du bassin est facile à déterminer. Pour ce faire, il faut multiplier la superficie du bassin exprimée en kilomètres carrés par l'épaisseur des précipitations (également en kilomètres).

Par exemple, si les précipitations dans une zone donnée tombent au cours d'une année de 600 mm, l'épaisseur sera égale à 0,0006 km et le coefficient de débit sera égal à

où Qp est le débit annuel du fleuve et M est la zone du bassin; multipliez la fraction par 100 pour déterminer le coefficient de débit en pour cent.

Détermination de la nutrition des rivières.

Il est nécessaire de connaître les types d'alimentation en rivière: eaux souterraines, eaux de pluie, fonte des neiges, lacs ou marais. Par exemple, p. Klyazma produit des aliments pour le sol, la neige et la pluie, dont 19% sont nourris au sol, 55% sont alimentés par la neige et 26% par la pluie.

L'étudiant ne pourra pas calculer ces données sous forme de pourcentage, il devra les prendre dans la littérature.

Détermination du régime des cours d'eau

Pour caractériser le régime d'écoulement de la rivière, vous devez définir:

a) à quels changements de saisons le niveau d'eau est-il soumis (rivière à niveau constant qui se vide peu à peu en été, se dessèche, perd de l'eau dans les ponors et disparaît de la surface);

b) temps d'inondation, si cela se produit;

c) la hauteur de l'eau pendant la crue (s'il n'y a pas d'observations indépendantes, alors selon les données de l'enquête);

d) la durée du gel de la rivière, si cela se produit (en fonction de ses observations personnelles ou des informations obtenues en interrogeant).

Détermination de la qualité de l'eau.

Pour déterminer la qualité de l'eau, vous devez savoir si elle est trouble ou transparente, potable ou non. La transparence de l'eau est déterminée par un disque blanc (disque de Secchi) d'environ 30 cm de diamètre, posé sur une ligne marquée ou attaché à un bâtonnet marqué. Si le disque tombe sur la ligne, puis en dessous, sous le disque, un poids est attaché afin que le disque ne dérive pas. La profondeur à laquelle ce disque devient invisible et est un indicateur de la transparence de l'eau. Vous pouvez fabriquer un disque en contreplaqué et le peindre en blanc, mais vous devez alors suspendre la charge suffisamment pour qu'elle tombe verticalement dans l'eau et que le disque lui-même reste horizontal; ou une feuille de contreplaqué peut être remplacée par une plaque.

Détermination de la température de l'eau dans la rivière

La température de l'eau de la rivière est déterminée par un thermomètre à ressort, à la surface de l'eau et à différentes profondeurs. Gardez le thermomètre dans l'eau pendant 5 minutes. Un thermomètre à ressort peut être remplacé par un thermomètre de bain conventionnel dans un cadre en bois, mais pour qu’il s’enfonce dans l’eau à différentes profondeurs, une charge doit être fixée à celui-ci.

Il est possible de déterminer la température de l'eau de la rivière à l'aide de bathomètres: un tachymètre et un bathomètre à bouteille. Le batomètre compte-tours est constitué d’un cylindre en caoutchouc souple d’un volume d’environ 900 cm3; il est inséré dans un tube de 6 mm de diamètre. Le tachymètre-tachymètre est fixé sur la tige et abaissé à différentes profondeurs pour absorber de l'eau. L'eau obtenue est versée dans un verre et détermine sa température.

Le batomètre compte-tours est facilement fait par l'étudiant lui-même. Pour ce faire, vous devez acheter une petite chambre en caoutchouc, la poser et attacher un tube en caoutchouc d’un diamètre de 6 mm. La barre peut être remplacée par un poteau en bois, en la divisant par centimètres. La tige avec le tachymètre doit être abaissée verticalement dans l'eau jusqu'à une certaine profondeur, de sorte que l'ouverture du tachymètre du tachymètre soit dirigée vers l'aval. Une fois abaissé à une certaine profondeur, vous devez faire pivoter la barre de 180 ° et la maintenir pendant environ 100 secondes pour obtenir de l’eau, puis faites-la pivoter à nouveau de 180 °. Il faut l'enlever pour que l'eau ne coule pas hors du bathomètre. En versant de l'eau dans un verre, déterminez la température de l'eau à une profondeur donnée à l'aide d'un thermomètre.

En raison de la turbulence du mouvement de l'eau dans la rivière, la température des couches de fond et de surface est presque la même. Par exemple, la température de l’eau de fond est de 20,5 ° et en surface de 21,5 °.

Il est utile de mesurer simultanément la température de l'air avec un thermomètre-fouet et de le comparer à la température de l'eau de la rivière, en enregistrant la durée d'observation requise. Parfois, la différence de température atteint plusieurs degrés. Par exemple, à 13 heures, la température de l'air est de 20 °, la température de l'eau dans la rivière est de 18 °.

Étude sur certaines parties de la nature du lit de la rivière

Lors de l'exploration de certaines parties de la nature du lit de la rivière, il est nécessaire:

a) marque les étirements et les rouleaux principaux, détermine leur profondeur;

b) lors de la détection de rapides et de chutes d'eau, déterminez la hauteur de la chute;

c) dessinez et, si possible, mesurez les îles, les hauts-fonds, les chenaux moyens et latéraux;

d) collecter des informations sur les endroits où la rivière érode les rives et sur les endroits particulièrement fortement érodés afin de déterminer la nature des roches érodées;

e) étudier la nature du delta, si la section de la tête de puits de la rivière est étudiée, et l'appliquer sur le plan visuel; voir si les manches individuelles correspondent à celles indiquées sur la carte.

Connaissance de l'apparition du lit de la rivière

Lors de l'étude de l'apparence du lit de la rivière, il est nécessaire d'en donner une description et de dessiner des croquis de différentes sections du chenal, mieux encore, des endroits surélevés.

Caractéristiques générales du fleuve et de son utilisation

Avec les caractéristiques générales de la rivière, vous devez découvrir:

a) dans quelle partie du fleuve s'érode principalement et dans laquelle s'accumule;

b) degré de méandres.

Pour déterminer le degré de méandres, vous devez connaître le coefficient de tortuosité, c.-à-d. le rapport entre la longueur du fleuve dans la zone d'étude et la distance la plus courte entre certains points de la partie étudiée du fleuve; Par exemple, la rivière A a une longueur de 502 km et la distance la plus courte entre la source et l’embouchure n’est que de 233 km. Par conséquent, le coefficient de tortuosité

où K est le coefficient de tortuosité, L est la longueur de la rivière, l est la distance la plus courte entre la source et la bouche et donc

c) ne pas faire de tractions sur les cônes de la rivière, formés à l'embouchure des affluents de la rivière ou des cours d'eau temporaires.

Apprenez comment la rivière est utilisée pour la navigation et le rafting en bois; si la rivière n’est pas navigable, recherchez pourquoi ce qui sert d’obstacle (peu profond, plein de rapides, s’il ya des cascades); Y a-t-il des barrages et d'autres structures artificielles sur la rivière? La rivière est-elle utilisée pour l'irrigation? Quelles sont les transformations à apporter pour une meilleure utilisation du fleuve dans l'économie nationale?

Si des photographies ou des dessins de différentes parties du lit de la rivière ont été pris, ils doivent être joints à la description.

Stock annuel et sa distribution

Débit annuel caractéristique

Stoke est le mouvement de l'eau sur la surface, ainsi que dans les couches de sol et de roches lors de sa circulation dans la nature. Dans les calculs, le ruissellement est compris comme la quantité d'eau s'écoulant du captage pour une période de temps donnée. Cette quantité d'eau peut être exprimée par le débit Q, le volume W, le module M ou la couche de drainage h.

Le volume de ruissellement W - la quantité d’eau qui coule du bassin versant pour toute période de temps (jour, mois, année, etc.) - est déterminé par la formule suivante:

où Q est la consommation d'eau moyenne pour la période de facturation, m 3 / s, T le nombre de secondes de la période de facturation.

La période estimée correspond à l'intervalle de 1931 à 2004, soit 73 ans.

où Qse marier - valeur moyenne de la consommation moyenne annuelle d'eau. Les valeurs sont données en annexe.

Ainsi, le volume d'écoulement de cette rivière est égal à:

W = 4,8 • 3153600 = 1,514 • 10 8 m 3,

où le volume de ruissellement W est la quantité d'eau s'écoulant du captage dans 73 ans;

la valeur 3153600 est le nombre de secondes d'une année.

Le module de ruissellement M - la quantité d'eau s'écoulant d'une unité de la surface du captage par unité de temps est déterminée par la formule

où F est le bassin versant, km 2.

Le module de débit fluvial avec un bassin versant de 260,94 km 2 est égal à

M = 4,8 • 10 3 / 260,94 = 18,39 l / (s • km 2),

La couche de drainage h mm - la quantité d'eau s'écoulant du captage pendant une période égale à l'épaisseur de la couche uniformément répartie sur la surface de ce captage est déterminée par la formule

h = w / (f 10 3) = qt / (f 10 3), (8)

Compte tenu de la formule, la couche de débit de la rivière est égale à

h = 1,514 • 10 8 / (260,94 • 10 3) = 580 mm

Les caractéristiques dimensionnelles comprennent un coefficient modulaire et un coefficient de drain.

Le coefficient modulaire K est le rapport entre le ruissellement d’une année donnée et le taux de ruissellement dont la valeur est notée - Q0:

Le coefficient de débit modulaire pour une rivière donnée est déterminé pour chaque année de la période de temps calculée et est donné en annexe.

Le coefficient d'écoulement - le rapport entre le volume ou la couche d'écoulement et la quantité de précipitations x déposée sur le bassin versant qui a provoqué l'apparition d'un écoulement:

Depuis r. Dzhergalan est une rivière d’alimentation glaciaire-neige, son ruissellement est le moins susceptible de changer au fil des ans. Coefficient de variation CV ne dépasse pas les limites de 0.10-0.20. Cela est dû à la nature asynchrone des fluctuations permanentes des sommes annuelles de précipitations et des températures positives de l'air, lorsque le faible écoulement de fonte dû aux faibles précipitations de la période froide est compensé par un fort ruissellement dû à la fonte intense des glaciers causée par la hausse de la température de l'air en été.

Calcul du collecteur d'eaux pluviales

Le calcul des eaux de ruissellement (pluie) est effectué pour déterminer le deuxième écoulement et le calcul hydraulique des eaux usées pluviales en fonction des zones et des caractéristiques des bassins versants.

Les spécialistes de la société LLC Region possèdent une expérience considérable dans le calcul et la conception de systèmes d’égouts pluviaux et d’installations de traitement des eaux de pluie.

Exemple de calcul

Le coût de l'eau de pluie, qr, l / s, devrait être déterminé par la méthode des intensités limites (SP 32.13330.2012 version mise à jour du SNiP 2.04.03-85) selon la formule suivante:

où zmid est la valeur moyenne du coefficient caractérisant la surface du bassin versant, déterminée conformément à la clause 7.3.1, zmid = 0,291;

A, n - paramètres déterminés conformément à la page 7.4.2

A = q20 * 20 n * (1+ lgР / (lgmr) y = 207,7

où q20 = 70 est l'intensité de la pluie, l / s pour 1 ha, pour une zone donnée de 20 minutes de durée à P = 1 an, déterminée conformément à la figure B.1.

n = 0,48 - exposant, déterminé par la table. 9

mr = 120 - la quantité moyenne de pluie par an, prise selon le tableau. 9;

Р = 0,33 - la période d'un excès ponctuel de l'intensité de pluie calculée, tirée du tableau 10;

γ = 1,33 - l'exposant tiré du tableau. 9

F = 6,91 - aire d'écoulement calculée, ha;

tr est la durée estimée de la pluie, égale à la durée de l'écoulement des eaux de surface le long de la surface et des conduites vers la section de tassement, min, et déterminée conformément à la clause 7.4.5.

Le débit estimé des eaux de pluie pour le calcul hydraulique des réseaux d’eau de pluie qcal, en l / s, devrait être déterminé par la formule (14)

tr = tcon + tcan + tp = 11,7 min

tcon est la durée de l'écoulement des eaux de pluie dans la goulotte ou en présence de prises d'eau dans le quart jusqu'au collecteur de rue (temps de concentration en surface), 5 min, déterminé conformément à la clause 7.4.6.

Le temps de concentration en surface des précipitations devrait être déterminé par calcul ou pris dans les zones peuplées en l'absence de réseaux de pluie intra-fermés égaux à 5-10 minutes ou s'ils sont égaux à 3-5 minutes.

tсan - idem, sur des plateaux de rue menant à une entrée d’eaux pluviales (en l’absence d’eux dans le quart), définie par la formule (15)

où lcan = 0 est la longueur des sections des plateaux, m;

tp - le même, par des tuyaux, jusqu'à la section calculée, déterminée par la formule-le (16)

La durée de l'écoulement des eaux de pluie dans les conduites jusqu'à la section calculée tp, min doit être déterminée par la formule suivante:

où Lp est la longueur des sections estimées du collecteur, 400 m;

Vp - la vitesse estimée du débit sur le site, 1,0 m / s

La valeur moyenne du coefficient de drain zmid doit être déterminée comme une valeur moyenne pondérée en fonction des coefficients z, qui caractérisent la surface et sont tirés du tableau. 14 et 15.

Débit de la rivière et ses caractéristiques

L'écoulement de l'eau est un phénomène complexe qui se produit dans le processus du cycle de l'eau dans la nature et représente le mouvement de l'eau à la surface de la terre, dans l'épaisseur des sols et des roches. Pour caractériser le débit de la rivière, des indicateurs tels que la consommation d'eau, le module de débit, le volume de débit, la couche de débit, etc. sont utilisés.

Débit d'eau Q est la quantité d’eau qui traverse la section transversale du débit w par unité de temps à une vitesse moyenne vcp

Si nous calculons le débit moyen à long terme Q0 (notons que ci-après, avec l’indice «zéro», les caractéristiques du débit total sont indiquées, les caractéristiques du ruissellement de surface sont indiquées sans indice), puis dans la formule Qi est le débit annuel moyen d’eau, n est le nombre d’années d’observation.

Pour estimer la précision de Q0, l'erreur quadratique moyenne est calculée.

où Cv est le coefficient de variation (variabilité) du débit annuel; n est le nombre d'années d'observations. La longueur de la ligne est jugée suffisante pour déterminer la consommation moyenne d’eau à long terme, si elle est de 5 à 10%. La valeur du débit d'eau pluriannuel moyen est considérée comme la norme.

Le débit total d'eau dans les rivières est très variable. Il est plus stable sur les rivières régies par des lacs et des réservoirs. Sur les rivières de la zone tempérée, le plus grand déversement d’eau se produit lors de la crue printanière, le plus faible en été.

Module de drainage M0 est la quantité d'eau en litres ou en mètres cubes qui s'écoule de 1 km2 du bassin versant F en 1 seconde:

Débit pluriannuel moyen W0 - la quantité d'eau (en mètres cubes) sortant du bassin versant pour l'année (jour, décennie, mois),

où T est le nombre de secondes d'une année.

Couche de ruissellement pérenne moyenne Y0 - est obtenu avec une distribution égale du ruissellement total de l’année sur le bassin versant, calculée par la formule

Y0 = W0 / F, mm / an. (6)

Pérenne moyenne coefficient de décharge K0 est défini comme le rapport de la hauteur de la couche de ruissellement sur une période quelconque à la quantité de précipitations sur la même période X0: K0 = Y0 / X0 (7)

Le coefficient de décharge varie de 0 à 1, avec la valeur d'évaporation, la nature de la perméabilité à l'eau de la surface du captage, la couverture du sol et des facteurs géomorphologiques ayant une grande influence sur sa valeur.

Coefficient modulaire Le Ki est obtenu à partir du rapport de flux (Qi, Mi, Wi, Yi) pendant une certaine période jusqu'à sa valeur moyenne pluriannuelle. (Q0, M0, W0, Y0).

Ki = Qi / Q0 Ki = Mi / M0 (8)

La valeur du coefficient modulaire pour une année haute est supérieure à un, inférieure à un pour une année basse. La valeur moyenne du coefficient modulaire pour un nombre d'années est un.

Lorsqu'ils évaluent le ruissellement des eaux souterraines, ils utilisent des caractéristiques similaires à celles du ruissellement de surface: Q; M; Wpoz; Y

Les facteurs d’écoulement souterrain ont une grande importance dans l’évaluation des facteurs suivants:

A) alimentation de la rivière souterraine

Transmission = (Mpodz / M) 100%

Où M est le module de ruissellement de surface.

B) écoulement souterrain

KP = (Ypodz / X) 100%

Où X - la quantité de précipitations dans la piscine pour l'année.

Les ressources naturelles en eaux souterraines sont l’ampleur de l’approvisionnement en souterrain (rejet du flux souterrain dans le fleuve). L’évaluation des ressources naturelles revêt une grande importance pratique pour la conception des prises d’eau. Lors du calcul de la sécurité des réserves opérationnelles d’eaux souterraines, il est nécessaire de vérifier leur faisabilité aux dépens des ressources naturelles.

La quantité de ressources en eaux souterraines naturelles (en m3 / jour) pour la zone d'échange d'eau intensif peut être calculée à l'aide de la formule suivante:

Débit volume

"Volume de débit" dans les livres

Problèmes de ruissellement

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4.2.1. Volume de fluide

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Exemple de calcul des caractéristiques de débit

(d'après Gavich I. K. et al., 1985)

La zone du bassin Don F = 221600 km 2. Consommation moyenne à long terme sur 50 ans Qc = 694 m 3 / s. Précipitations annuelles X = 510 mm. Sur l'affluent de la rive gauche. Don débit d'eau dans le Q inférieur2 = 29,5 m 3 / s, dans la partie supérieure à une distance L = 15 km Q1 = 22,3 m 3 / s.

La zone de la nourriture souterraine sur la carte de hydroisogips Fn = 9 000 km 2.

Calculer les principales caractéristiques des eaux de ruissellement et des eaux souterraines p. Don près de la ville de Kalach.

A. ruissellement de surface.

1. Le module de flux est trouvé par la formule (2.2):

2. Le volume de ruissellement pour l’année est calculé selon la formule 2.4. (1.6):

W = Q T = 694 ∙ 31,5 10 6 = 21861 10 6 m 3 / an.

Le volume de ruissellement peut être déterminé par le module en utilisant la formule (2.5):

W = M ∙ F ∙ 31,5 10 3 = 3,13 221600 31,5 10 3 = 21849 10 6 m 3 / an.

Le module de drainage est calculé par la formule (2.5):

3. La couche de drain selon la formule (2.6) est égale à:

La couche de drain selon la formule (2.7) est égale à:

Y = 31,5 ∙ 3,13 = 99 mm.

Calculez le module et le volume d’écoulement dans la couche à l’aide de la formule (2.7):

M = 0,0317 ∙ Y = 0,031799 = 3,14 l / (s ∙ km 2);

W = Y ∙ F ∙ 10 3 = 99 221600 10 3 = 21938 ∙ 10 6 m 3 / an.

4. Le coefficient de ruissellement est calculé à l'aide de la formule (2.8):

B. Drain souterrain.

1. Puissance souterraine sur 1 km du fleuve selon la formule (2.3):

2. Le module d'écoulement souterrain selon la formule (2.2) est égal à:

3. Le pourcentage de ruissellement souterrain par rapport au ruissellement de surface annuel total (le coefficient modulaire de ruissellement souterrain est calculé à l'aide de la formule (2.9):

4. La couche d'écoulement souterrain ou d'infiltration annuelle (mm) est calculée à l'aide de la formule (2.10):

5. Le coefficient d'écoulement souterrain Ksous on définit par la formule (2.12):

6. La valeur d'infiltration moyenne à long terme pour l'ensemble du bassin selon la formule (2.13) est égale à:

Wdans= 25 ∙ 9000 ∙ 10 3 = 225 ∙ 10 6 m 3 / an.

7. L'évaporation et la transpiration (au total) des plantes sur une longue période sont calculées à l'aide de l'équation (2.1):

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