3. Stan i gáĊbokoĞü wody...14

PPOPOOLLLIIITTTEEECCCHHHNNNIIIKKKAAAKKRKRRAAAKKOKOOWWWSSSKKKAAA

IININNSSSTTYTYYTTTUUUTTTIIINNNĩĩYĩYYNNNIIIEERERRIIIIIIIIIGGOGOOSSSPPPOOODDDAAARRRKKKIIIWWOWOODDDNNNEEEJJJ ZZAZAAKKKààAàAADDDHHYHYYDDDRRROOOLLLOOOGGGIIIIII

H HY H Y Y D D D R RO R O O L LO L O O G GI G I IA A A m ma m a at t t e er e r ri i ia a a á áy á y y p p p o om o m mo o oc c c n n n i ic i c cz z z e e e

ddrdrriiinnĪnĪĪ...MMMaararreeekkkBBOBOODDDZZZIIIOOONNNYYY

KKrKrraaakkkóóówww220200000666

1. Wprowadzenie...2

2. Pomiar wysokoĞci opadu...7

3. Stan i gáĊbokoĞü wody...14

4. Metody pomiaru objĊtoĞci przepáywu...28

5. Literatura...38

METODY POMIARU OBJĉTOĝCI PRZEPàYWU

Pomiary objĊtoĞci przepáywu mają na celu okreĞlenie iloĞci wody Q przepáywającej w cieku naturalnym lub sztucznym w jednostce czasu t.

gdzie: V – objĊtoĞü przepáywającej wody [m³, dcm³],

t

Q V

t – czas [s, min].

Mogą one byü wykonywane w róĪny sposób, przy czym wybór odpowiedniej metody pomiaru zaleĪy zarówno od rodzaju i wielkoĞci cieku wodnego, jak i od rodzaju posiadanych przyrządów.

RozróĪnia siĊ dwie grupy metod pomiarowych:

A. Metody jednoparametrowe nazywane równieĪ bezpoĞrednimi, polegają na pomiarze jednej zmiennej funkcji opisującej przepáyw, np. wysokoĞü strumienia wody przelewającej siĊ przez przelew.

B. Metody wieloparametrowe nazywane poĞrednimi polegają na pomiarze kilku zmiennych mających wpáyw na wielkoĞü przepáywu, takich jak prĊdkoĞü Ğrednia, powierzchnia przekroju hydrometrycznego i inne.

W zaleĪnoĞci od sposobu okreĞlania prĊdkoĞci rozróĪnia siĊ trzy rodzaje metod:

a) metody polegające na pomiarze powierzchni przekroju i prĊdkoĞci punktowej w tym przekroju, b) metody polegające na pomiarze prĊdkoĞci wody na pewnym odcinku (pomiary odcinkowe) i powierzchni

przekroju przeciĊtnego na tym odcinku cieku,

c) metody polegające na pomiarze przekroju poprzecznego i spadku zwierciadáa wody w tym przekroju.

Przykáady metod pomiaru i obliczania przepáywu A. Metody jednoparametrowe

1. Pomiar za pomocą podstawionego naczynia

Jest to najprostsza metoda polegająca na pomiarze iloĞci wody dopáywającej do podstawionego wycechowanego naczynia. Znając objĊtoĞü naczynia V i czas jego napeánienia t, okreĞla siĊ natĊĪenie przepáywu. Jest to metoda najdokáadniejsza, lecz moĪliwoĞü jej stosowania ogranicza siĊ do cieków o bardzo maáym przepáywie.

Pomiar metodą podstawionego naczynia 2. Pomiar za pomocą przelewów

Metoda wymaga zainstalowania w przekroju pomiarowym przelewu, którego ksztaát jest zaleĪny od amplitudy zmian przepáywu. Przepáyw obliczamy ze wzorów, mierząc wysokoĞü warstwy przelewającej siĊ wody h w odlegáoĞci co najmniej 3h od przelewu z uwagi na krzywiznĊ zwierciadáa wody nad przelewem.

Pomiar napeánienia na przelewie

Sposoby instalacji przelewu w korycie cieku NajczĊĞciej stosowanymi przelewami są:

a) przelew Ponceleta - jest to przelew prostokątny ze zwĊĪeniem bocznym i dolnym.

gh 2 3 h

Q 2

P

^2/3

gdzie:

Q – przepáyw [m³/s],

b – szerokoĞü przelewającej siĊ wody [m], h – wysokoĞü warstwy wody [m],

P

- wspóáczynnik wydatku przelewu

¸¸

¹

·

¨¨

©

§

¸¸¹

·

¨¨©

§

¸ 

¹

¨ ·

©

 §

¸¸

¸¸

¸

¹

·

¨¨

¨¨

¨

©

§



¸¹

¨ ·

©

 §

¸¹

¨ ·

©

 §

p h

h B 5 b . 0 6 1 . 1 h

B 3 b 615 . 3 B 037 b . 0 578 . 0

4 2

2

P

Przelew Ponceleta b) przelew Thomsona - jest to przelew trójkątny ze zwĊĪeniem bocznym.

5 .

h2

k Q

gdzie:

k = -0.000191 h + 0.014325 Dla

D

90^o

5 .

h2

014 . 0

Q 40 < h < 250 cm

Przelew Thomsona

Napeánienie

h [cm] Przepáyw

Q [m³/s]

40 0.448 60 1.235 80 2.534 100 4.427 120 6.984 140 10.267 150 12.200 160 14.336 180 19.244 200 25.044 220 31.782 240 39.505 Aby uáatwiü obliczenie przepáywu za pomocą

przelewów, opracowano tabele, z których odczytuje siĊ wartoĞci przepáywu dla pomierzonych wysokoĞci napeánienia.

Zainstalowane w przekroju koryta przelew i áata wodowskazowa umoĪliwiają w sposób áatwy i dokáadny okreĞlenie wielkoĞci przepáywu.

WartoĞci napeánienia i przepáywu dla przelewu Thomsona 250 43.750

3. Metoda kolorymetryczna

Znajduje ona zastosowanie dla maáych potoków górskich charakteryzujących siĊ duĪą burzliwoĞcią ruchu, co zapewnia dobre wymieszanie dawki wskaĨnika z páynącą wodą. MetodĊ tĊ stosuje siĊ w zakresie przepáywów od 0.02 do 4.00 m³/s.

Polega ona na wprowadzeniu do wody páynącej korytem potoku roztworu znacznika (barwnika) o znanym stĊĪeniu, przy czym wprowadzenie to moĪe odbywaü siĊ poprzez dozowanie ciągáe z wydatkiem q lub zrzut jednorazowy.

Metoda kolorymetryczna

W przekroju kontrolnym pobiera siĊ próbki wody zabarwione znacznikiem, których stĊĪenie mierzy siĊ przyrządem zwanym kolorymetrem zaopatrzonym w fotokomórkĊ. Przez badane próbki zabarwionej wody przepuszcza siĊ wiązkĊ Ğwiatáa, która wpada do fotokomórki poáączonej z galwanometrem o duĪej czuáoĞci.

MiĊdzy stopniem rozcieĔczenia barwnika a wskazaniami galwanometru istnieje związek, który przedstawia krzywa tarowania.

Metoda jednorazowego zrzutu znacznika polega na punktowym wprowadzeniu caáej objĊtoĞci roztworu znacznika w krótkim czasie. Wskutek zjawiska dyspersji wytworzy siĊ fala znacznika, której przejĞcie przez przekrój kontrolny zarejestrowane jest jako krzywa stĊĪeĔ w funkcji czasu.

WielkoĞü przepáywu Q obliczamy ze wzoru:

dt C Q M

T

³

p

gdzie:

Q - aktualna wielkoĞü przepáywu w cieku (l/s),

M - masa wprowadzonego znacznika (mg), Cp - stĊĪenie roztworu w próbkach pobranych w przekroju kontrolnym (mg/l), t – czas (s).

Przepáyw fali znacznika przez przekrój kontrolny Poprawne wyniki pomiaru moĪna uzyskaü, gdy:

- przepáyw Q jest staáy podczas trwania pomiaru,

- nie ma strat znacznika przy przejĞciu od przekroju dozowania do przekroju kontrolnego, - caáka C dt

T

³

p ma wartoĞü staáą w poszczególnych punktach przekroju,

- odcinek pomiarowy pozbawiony bocznych dopáywów jest zwarty bez szerokich rozlewisk i martwych zastoisk wodnych. Jego dáugoĞü oraz warunki przepáywu powinny gwarantowaü zupeáne wymieszanie wprowadzonego roztworu wskaĨnika z wodą w rzece.

DáugoĞü odcinka L ustala siĊ, wlewając roztwór fluoresceiny w przekroju 0 i obserwując miejsce,

w którym fluoresceina zabarwi wodĊ na caáej szerokoĞci rzeki. L wynosi zazwyczaj L 3ly6l

NajczĊĞciej stĊĪenie barwnika oraz liczbĊ próbek pobieranych w przekroju pomiarowym okreĞla siĊ stosownie do istniejących warunków przepáywu. JeĪeli szerokoĞü cieku jest mniejsza niĪ 5 m, wtedy próbki naleĪy pobieraü ze Ğrodka rzeki, jeĞli jest wiĊksza od 5 m, wówczas dodatkowo pobiera siĊ próbki w odlegáoĞci 0.25 m od obydwu brzegów.

Metoda kolorymetryczna w pratyce

Wprowadzanie barwnika Pobieranie próbek OkreĞlanie stĊĪenia

B. Metody wieloparametrowe

Metody wieloparametrowe dzielimy na punktowe i odcinkowe.

Metody punktowe polegają na mierzeniu prĊdkoĞci w wybranych punktach przekroju poprzecznego.

Metody punktowe

Przekrój wybrany do pomiaru nazywamy przekrojem hydrometrycznym. Powinien on byü regularny, poáoĪony na prostym odcinku rzeki i wytyczony prostopadle do kierunku ruchu wody.

Przed przystąpieniem do wáaĞciwego pomiaru naleĪy odczytaü stan wody na wodowskazie i zanotowaü datĊ i czas jego wykonania. Podczas wykonywania pomiaru naleĪy kontrolowaü stan wody na wodowskazie lub tymczasowo wbitym paliku w dno rzeki przy brzegu. Pomiar przepáywu skáada siĊ z dwóch czĊĞci: sondowaĔ gáĊbokoĞci i pomiaru prĊdkoĞci. Aby dokonaü sondowania przekroju naleĪy nad zwierciadáem wody rozciągnąü wyskalowaną linĊ pomiarową lub taĞmĊ.

Przekrój poprzeczny koryta rzecznego

Koniec liny (zero podziaáki) powinien byü umocowany na brzegu lewym, tak aby odczyty podziaáki wzrastaáy od brzegu lewego do prawego. GáĊbokoĞü naleĪy mierzyü tym gĊĞciej, im mniej regularny jest ksztaát dna koryta.

Do pomiaru gáĊbokoĞci sáuĪą sondy. Są to rurki mosiĊĪne lub aluminiowe zaopatrzone w dolnym koĔcu w talerz i krótki kolec, co pozwala na ich dobre oparcie o dno. Sondy zwykle mają ĞrednicĊ 20 mm i naciĊtą podziaákĊ co 1 cm. Wykorzystywane są do maáych i Ğrednich gáĊbokoĞci. GáĊbsze przekroje mierzone są za pomocą sond sztywnych z podziaáem co 5 lub 10 cm. Do sondowania duĪych zbiorników wodnych jezior i mórz wykorzystuje siĊ echosondy. Z powierzchni wody wysyáane są impulsy dĨwiĊkowe w kierunku dna zbiornika i za pomocą odpowiednich aparatów odbiorczych przyjmowane odbite fale dĨwiĊkowe. Znając prĊdkoĞü rozchodzenia siĊ fal w wodzie (1500 m/s) oraz mierząc czas potrzebny na przejĞcie fali na drodze nadajnik no odbiornik, moĪna okreĞliü gáĊbokoĞü zbiornika.

Zasady rozmieszczenia sondowaĔ i pionów hydrometrycznych w przekroju poprzecznym (wg IMGW) Rozmieszczenie sondowaĔ Rozmieszczenie pionów hydrometrycznych Lp.

przy szerokoĞci rzeki do nie rzadziej jak co przy szerokoĞci rzeki do liczba pionów

1 2 m 0.2 m 2 m minimum 3

2 10 m 0.5 m 10 m 4 – 6

3 30 m 1.0 m 30 m do 8

4 80 m 2.0 m 80 m do 10

5 200 m 5.0 m 200 m do 12

6 ponad 200 m 10.0 m ponad 200 m ponad 15

Rozmieszczenie punktów pomiarowych w pionie hydrometrycznym (wg IMGW)

Przy przepáywie swobodnym Przy pokrywie lodowej lub zarastaniu koryta GáĊbokoĞü

h [cm] Rozmieszczenie punktów

pomiarowych Liczba punktów

pomiarowych Rozmieszczenie punktów

pomiarowych Liczba punktów pomiarowych

< 0.2 m 0.4 h 1 0.5 h 1 0.2 – 0.6 m 0.2 h

0.4 h 0.8 h

3 0.15 h

0.5 h 0.85 h

3

> 0.6 m przy dnie 0.2 h 0.4 h 0.8 h przy powierzchni

5 przy dnie

0.2 h 0.4 h 0.8 h przy powierzchni

6

Po przesondowaniu przekroju poprzecznego koryta wyznacza siĊ w nim piony hydrometryczne, w których dokonuje siĊ pomiaru prĊdkoĞci wody na róĪnych gáĊbokoĞciach..

Do punktowych pomiarów prĊdkoĞci przepáywów sáuĪą máynki hydrometryczne.

1 - skrzydeáka, 2 - oĞ máynka,

3 - sprĊĪynka stykowa izolowana, 4 - trzpieĔ stykowy na kóáku zĊbatym, 5 – dzwonek

Schemat máynka hydrometrycznego

Zasada dziaáania máynka hydrometrycznego jest nastĊpująca:

Skrzydeáka umieszczone na osi poziomej ustawia siĊ pod prąd wody. Obracają siĊ one wraz z osią, na której naciĊta jest Ğlimacznica. Porusza ona kóáko zĊbate, na którym mieĞci siĊ trzpieĔ. W miarĊ obrotu kóáka zĊbatego zbliĪa siĊ on do sprĊĪynki stykowej 3. ZetkniĊcie trzpienia ze sprĊĪynką zamyka obwód elektryczny, co sygnalizowane jest sygnaáem dĨwiĊkowym,

(dzwonek). ZetkniĊcie to nastĊpuje za kaĪdym peánym obrotem kóáka zĊbatego, któremu odpowiada dokáadnie okreĞlona liczba obrotów skrzydeáek. Czas upáywający miĊdzy kolejnymi sygnaáami mierzy siĊ stoperem.

WielkoĞü obciąĪenia i Ğrednica linki PrĊdkoĞü

wody [m/s]

WielkoĞü obciąĪenia

[KG]

ĝrednica linki [mm]

1 10 – 15 1.0 1 - 2 25 – 50 1.5 – 1.8 2 – 3 50 – 75 2.0 – 3.0 Máynek hydrometryczny moĪe byü mocowany na rurze bądĨ zawieszony

na linie. Sposób pierwszy jest stosowany w przypadku, gdy gáĊbokoĞü w pionie pomiarowym nie przekracza 3 metrów. W praktyce jednak pomiar máynkiem zamocowanym na rurze jest káopotliwy juĪ przy gáĊbokoĞci 2 m i prĊdkoĞci wody powyĪej 1.5 m/s.

W przypadku koniecznoĞci zawieszenia máynka na linie naleĪy

dobrze dobraü odpowiednie jego obciąĪenie i ĞrednicĊ linki zawieszenia ^{3 75 - 100 3.0 – 4.0} ObciąĪenie máynka powinno mieü ksztaát opáywowy, tak aby stawiaáo jak najmniejszy opór páynącej wodzie; unika siĊ przez to zbytniego odchylenia linki od pionu. PoniewaĪ jednak zawsze wystĊpuje pewne jej odchylenie, to przy okreĞlaniu gáĊbokoĞci zanurzenia máynka naleĪy dáugoĞü linki pomnoĪyü przez cosinus kąta odchylenia.

Po opuszczeniu máynka do wody na Īądaną gáĊbokoĞü moĪna rozpocząü pomiar prĊdkoĞci.

RównoczeĞnie z wystąpieniem sygnaáu dĨwiĊkowego, który przyjmuje siĊ za zerowy, uruchamia siĊ stoper.

W chwili wystąpienia nastĊpnego sygnaáu odczytuje siĊ (nie wyáączając stopera) czas z dokáadnoĞcią do 0.2 s i otrzymaną wartoĞü wpisuje siĊ do dzienniczka pomiarowego.

Metoda punktowa w praktyce

Sondowanie Zestaw: máynek + rejestrator Pomiar prĊdkoĞci wody máynkiem hydrometrycznym PomiĊdzy prĊdkoĞcią wody a liczbą obrotów skrzydeáek máynka zachodzi związek liniowy, który jest wyraĪony równaniem:

n v D  E

gdzie:

v - prĊdkoĞü wody (m/s),

n - liczba obrotów skrzydeáek máynka na sekundĊ,

E

D

, - wielkoĞci staáe, okreĞlone na podstawie tarowania i podane w metryce máynka.

Pomiary prĊdkoĞci wykonane w poszczególnych pionach hydrometrycznych sáuĪą do okreĞlenia tachoid, krzywych rozkáadu prĊdkoĞci w pionach.

Dzieląc pole tachoidy przez wysokoĞü otrzymujemy Ğrednią prĊdkoĞü w pionie.

ZaleĪnoĞü prĊdkoĞci przepáywu od gáĊbokoĞci (tachoida)

Obliczenie objĊtoĞci przepáywu na podstawie wyników punktowych pomiarów prĊdkoĞci, a) metoda rachunkowa

Po wykreĞleniu przekroju poprzecznego z zaznaczeniem pionów hydrometrycznych, w których dokonano punktowego pomiaru prĊdkoĞci przepáywu, naleĪy obliczyü pola przekroju wydzielone tymi pionami F0, F1, F2, ... Fn oraz prĊdkoĞci Ğrednie w pionach w o oparciu o tachoidy. PrzeciĊtne wartoĞci prĊdkoĞci Ğrednich dla pól zawartych miĊdzy pionami moĪna obliczyü jako Ğrednią arytmetyczną prĊdkoĞci Ğrednich w pionach ograniczających dane pole,

Przekrój poprzeczny koryta z pionami hydrometrycznymi WielkoĞü prĊdkoĞci Ğredniej dla dwóch sąsiadujących ze sobą pól

2 v vsr_{I II} v^{srI srII}





Dla pól skrajnych Ğrednia prĊdkoĞci jest równa 2/3 prĊdkoĞci w najbliĪszym pionie

I I

0 v

3 v 2

Obliczenie objĊtoĞci przepáywu polega na zsumowaniu iloczynów pól cząstkowych Fi i prĊdkoĞci Ğrednich vi

¦

ⁿ

1 i

i sr iv F Q

gdzie:

Q - natĊĪenie przepáywu (m /s), Fi - powierzchnie przekroju

miĊdzy pionami hydrometrycznymi (m ),

vi - przeciĊtna wartoĞü prĊdkoĞci Ğrednich w sąsiadujących pionach (m/s) obliczona ze wzoru.

b) metoda Harlachera

Po obliczeniu prĊdkoĞci Ğrednich w poszczególnych pionach sporządza siĊ wykres rozkáadu prĊdkoĞci w przekroju poprzecznym. NastĊpnie oblicza siĊ iloczyny prĊdkoĞci Ğrednich i gáĊbokoĞci wody w poszczególnych pionach hydrometrycznych, odkáadając te wartoĞci (vĞr h) w dóá od zwierciadáa wody.

Wykres krzywej iloczynów powinien byü wykonany w takiej skali, by w caáoĞci mieĞciá siĊ wewnątrz przekroju poprzecznego.

Pole zawarte pomiĊdzy tą krzywą a linią poziomą okreĞlającą poáoĪenie zwierciadáa wody przedstawia w przyjĊtej podziaáce objĊtoĞü przepáywu Q.

dB v h Q

B

³ sr

^gdzie:B – szerokoĞü koryta [m].

WartoĞü caáki okreĞla siĊ poprzez planimetrowanie pola zawartego miĊdzy zwierciadáem wody a krzywą iloczynów prĊdkoĞci vĞr i gáĊbokoĞci h.

Przekrój poprzeczny koryta, wykres rozkáadu prĊdkoĞci Ğrednich w przekroju, krzywa iloczynów (vĞr h) c) metoda Culmanna

Linie jednakowych prĊdkoĞci (izotachy)

W oparciu o wykreĞlone wczeĞniej tachoidy naleĪy skonstruowaü krzywe jednakowych prĊdkoĞci, tzw. izotachy. Obliczenie przepáywu polega na planimetrowaniu pól ograniczonych liniami jednakowych prĊdkoĞci. ĝrednia prĊdkoĞü vĞr C miĊdzy dwoma izotachami jest równa Ğredniej arytmetycznej z prĊdkoĞci granicznych w kaĪdym polu FC. Przepáyw obliczamy nastĊpująco:

¦

ⁿ

1

i

F

Ci

v

srCi

Q

gdzie:

i – liczba pól , Ci

F - powierzchnia zawarta miĊdzy izotachami (m²), Ci

vsr - Ğrednia prĊdkoĞü przepáywu wody przez pole i, (m/s).

Metoda odcinkowa

Odcinkowe pomiary przepáywu polegają na pomiarze prĊdkoĞci na wybranym odcinku cieku za pomocą páywaków. Do páynącej wody wrzuca siĊ przedmioty nietonące, które poruszają siĊ z prĊdkoĞcią powierzchniową. Páywakiem moĪe byü krąĪek drewniany, butelka czĊĞciowo napeániona wodą itp.

Metoda páywakowa w praktyce

Schemat pomiaru páywakowego

Odcinek cieku, na którym ma byü przeprowadzony pomiar páywakowy, powinno siĊ tak dobraü, aby strugi wody przebiegaáy równolegle do linii nurtu. DáugoĞü odcinka powinna byü wiĊksza od szerokoĞci B.

Przy szerokoĞci od 3 do 20 m dáugoĞü odcinka przyjmuje siĊ w granicach od 10 do 40 m, zaleĪnie od prĊdkoĞci wody. Przed przystąpieniem do pomiaru naleĪy przesondowaü przekroje poprzeczne na początku, w Ğrodku i na koĔcu badanego odcinka. PrĊdkoĞü na drodze páywaka okreĞla siĊ z równania:

t v L

gdzie:

v - prĊdkoĞü páywaka (m/s), L - dáugoĞü odcinka pomiarowego (m),

t - czas przebiegu páywaka na dáugoĞci odcinka L (s).

Pomiar prĊdkoĞci wykonuje siĊ kilkakrotnie, a wyniki uĞrednia siĊ. JeĞli pomiar prowadzony jest na potoku o niewielkiej szerokoĞci, to prĊdkoĞü mierzy siĊ w nurcie i moĪna ją uznaü za maksymalną prĊdkoĞü powierzchniową. Do obliczenia przepáywu przyjmuje siĊ przekrój Ğrodkowy. PrĊdkoĞci pomierzone na poszczególnych torach páywaków odnosimy do punktów przekroju Ğrodkowego, w których tory te przecinają przekrój w punktach (A1, B1, C1). Przepáyw Qo obliczamy np. metodą Harlachera, wykreĞlając krzywą iloczynów prĊdkoĞci powierzchniowej i gáĊbokoĞci. Planimetrując pole pod krzywą (v h) otrzymujemy wartoĞü przepáywu.

Przepáyw Ğredni w wybranym przekroju koryta obliczamy ze wzoru:

Q

o

Q M

^gdzie:

_M

- wspóáczynnik redukcyjny.

WartoĞü wspóáczynnika

M

powinna byü obliczona na podstawie jednoczesnych pomiarów máynkiem i páywakami. W przypadku, gdy pomiar prĊdkoĞci przepáywu zostaá wykonany tylko w nurcie, czyli gdy zostaáa okreĞlona prĊdkoĞü maksymalna vmax, do obliczenia prĊdkoĞci Ğredniej w przekroju moĪna wykorzystaü wzór Matakiewicza:

¸¹

¨ ·

©

§  

I 006 . h 0 02 . 0 59 . 0 m

v_{sr max sr}

gdzie:

vĞr - prĊdkoĞü Ğrednia w przekroju poprzecznym (m/s), vmax - najwiĊksza prĊdkoĞü na powierzchni, równa prĊdkoĞci

mierzonej w nurcie (m/s), hĞr - Ğrednia gáĊbokoĞü w przekroju (m), I - spadek zwierciadáa wody (‰).

MnoĪąc obliczoną prĊdkoĞü vĞr przez pole Ğrodkowego przekroju poprzecznego koryta F (m²) otrzymujemy wartoĞü przepáywu Ğredniego Q.

Metoda obliczania przepáywu na podstawie pomiaru spadku podáuĪnego zwierciadáa wody Ten sposób obliczania przepáywu stosowany jest w tych przypadkach, gdy zachodzi koniecznoĞü oceny przepáywu szczególnie w strefie stanów wysokich, a warunki terenowe uniemoĪliwiają bezpoĞrednie wykonanie pomiaru przepáywu za pomocą máynka hydrometrycznego. Do obliczenia przepáywu naleĪy wyznaczyü na wybranym odcinku powierzchniĊ przekroju oraz Ğrednią gáĊbokoĞü w trzech przekrojach poprzecznych. Za miarodajne do okreĞlenia przepáywu przyjmuje siĊ Ğrednią arytmetyczną powierzchni przekroju i gáĊbokoĞci Ğredniej, obliczone dla kaĪdego z trzech przekrojów. JeĞli istnieje moĪliwoĞü dokáadnej oceny wspóáczynnika szorstkoĞci koryta, przepáyw moĪna obliczyü ze wzoru Chezy:

I R c Q F

gdzie:

Q - natĊĪenie przepáywu (m/s), F - przekrój poprzeczny koryta (m²),

c - wspóáczynnik prĊdkoĞci okreĞlony ze wzorów empirycznych, R - promieĔ hydrauliczny (m),

I - spadek zwierciadáa wody (-).

W praktyce zamiast promienia hydraulicznego przyjmuje siĊ gáĊbokoĞü Ğrednią, jeĞli speániony jest warunek, Īe szerokoĞü koryta jest równa co najmniej 30 -krotnej gáĊbokoĞci Ğredniej.

WartoĞü wspóáczynnika prĊdkoĞci c obliczana jest najczĊĞciej ze wzoru Manninga:

6 /

R1

n

c 1 ^gdzie: n – wspóáczynnik szorstkoĞci Manninga WielkoĞü wspóáczynnika szorstkoĞci n jest stablicowana.

Przepáyw moĪna równieĪ obliczyü ze wzoru na prĊdkoĞü Ğrednią, uzaleĪnioną przez Matakiewicza od gáĊbokoĞci Ğredniej w przekroju hĞr i spadku zwierciadáa wody I

I 10 439 . 7 0 . 0 sr

sr

h I

v

^

1. „HYDROLOGIA” - A.Byczkowski - tom I, Wyd. SGGW, W-wa 1996 2. „ûWICZENIA TERENOWE Z HYDROLOGII” – B.WiĊzik, A.Bardzik –

Wyd.PK, Kraków 1993

3. Woda w atmosferze ziemskiej - http://www.republika.pl/kabak/2.htm 4. Elementy meteorologiczne, przyrządy, standardy pomiarów - Katedra

Meteorologii i Oceanografii Nautycznej Wydziaáu Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni -

http://ocean.wsm.gdynia.pl/student/meteo1/ele_xx.htm 5. Meteo Serwis - http://www.stacjameteo.com

6. Zakáad Elektroniki i Automatyki Przemysáowej - http://www.a- ster.com.pl/index.htm

7. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej -

http://www.imgw.pl/wl/internet/index.jsp