5 Правила побудови кривої
Знайдена залежність Q=f(Н) може вважатися надійною, якщо кількість випадків відхилень витрат у межах 0-5 або 0-10% близько до 90% забезпеченості.
1.5 Правила побудови кривої
Крива витрат води Q=f(Н) будується на міліметровому папері у прямокутній системі координат разом із кривими F=f(Н) і Ưср= f(Н). масштаби для побудови кривих підбираються в залежності від амплітуди рівнів, витрат, площ та швидкостей течій з таким розрахунком, щоб хорда кривої витрат розташувалася приблизно під кутом 450, а хорди кривих площі та середніх швидкостей під кутом 600 до осі абсцис. Щоб криві не перетиналися, нулі шкал площ та швидкостей зрушують праворуч. Крапки з координатами (Q, H), (F, H), (ср, H) обводиться кружками діаметром 1,5-2 мм; проти точок витрат з відривом 3-5 див від нього (по горизонталі) виписуються дати виміру. Крива витрат води проводиться посередині смуги розсіювання точок (Q, H) спочатку від руки, а потім по лекало. За наявності великої кількості виміряних витрат крива Q=f(Н) може бути проведена центрами тяжкості груп точок. Таким же способом проводяться криві площі та швидкості.
Якщо ділянці гидрометеорологического створа за певного рівня починають діяти заплава, протоки і рукави, то криві їм будуються окремо, та був обчислюється сумарна крива Q=f(Н). Значення витрат для цих кривих виходять підсумовуванням витрат, знятих з кривих для основного русла, заплави, приток при одній висоті рівня для всіх кривих.
При значній амплітуді витрат, коли відношення найбільшої витрати до найменшої становить 20 і більше, нижня частина кривої витрат у межах 20-30% амплітуди рівнів викреслюється у збільшеному масштабі (зазвичай у 5-10 разів більший). Така побудовадозволяє обчислити стік води за низьких рівнів значно точніше.
1.6 Екстраполяція кривих витрат
1.безпосереднім продовженням обґрунтованої частини кривої вгору до 10% амплітуди коливань рівня;
2.за елементами витрати проводиться за допомогою кривих площі та середньої швидкості. Спочатку добудовується до найвищого рівня крива площ. Площі в межах ділянки, що екстраполюється, визначаються за профілем поперечного перерізу. потім екстраполюємо крива швидкостей відповідно до напрямку обґрунтованої частини з урахуванням шорсткості схилів берегів. Після цього для різних рівнів у межах екстраполюваної ділянки з кривих F=f(Н) і Ưср= f(Н) знімаються значення F і Ưср; необхідні для екстраполяції витрати води обчислюються за формулою Q = F? Крапки (Q, H) наносяться на графік і за ними крива витрат плавно продовжується до вищого рівня;
3.за способом Стівенса застосовується для великих рівнинних річок з правильною коритоподібною формою русла при середній глибині в межах екстраполюваної ділянки не менше 3,5-4 м. Заснований на тому, що криву витрат води можна зобразити лінією, близькою до прямої, якщо виразити залежністю Q=f(F√hср), де F-площа водного перерізу; hср - середня глибина. Залежність виду Q=f(F√hср) може бути отримана з формули Q=FC√RI=F√RC√I;
4.за способом Стівенса-Великонова застосовується, коли поперечний профіль русла при високих рівнях має різкі переломи. Залежність Q=f(F√hср) може бути представлена у вигляді Q=f(Bh3/2ср), що також виражається прямою лінією, але переломи у профілі не змінюють її напрями;
5.за формулою Шезі застосовується за наявності надійних вимірів і поздовжніх ухилів водної поверхні і дає хороші результати для великих рівнинних річок.середньою глибиною понад 3,5-4 м. Витрата обчислюється за формулою Q = F? площа поперечного перерізу при цих рівнях визначається за поперечним профілем гідрометричного створу, а середня швидкість обчислюється за формулою Шезі ?=C?RI, приймаючи гідравлічний радіус рівний середній глибині, отримаємо?=C?hсрI. Для визначення значень C та I будуються залежності I=f(H) та C=f(H). Крива I=f(H) проводиться за значеннями виміряних ухилів, а для побудови графіка C=f(H) потрібно з обґрунтованої вимірами частини кривої ? за формулою С= ?ср/?hсрI. Значення I при вибраних рівнях знімається з кривою I=f(H), а hср обчислюється як окреме від розподілу площі поперечного перерізу на ширину річки. За обчисленими значеннями будується крива C=f(H).
1.безпосереднім продовженням обґрунтованої частини кривої до 5% амплітуди рівня;
2.за елементами витрати;
3.за позначкою нульової витрати води, коли аналітична залежність Q(H) представлена формулою В.Г.Глушкова, Q=a(H-H0)m дійсною аж до нульової витрати Н0.
1.7 Обчислення стоку при льодових утвореннях
1. Інтерполяція. Цей спосіб застосовується при значній кількості виміряних витрат, що рівномірно висвітлюють весь зимовий період. При використанні цього прийому на комплексному графіку за виміряними витратами будується гідрограф, з якого знімаються витрати за кожен день. Під час проведення гідрографа слід враховувати перебіг гідрометеорологічних елементів, нанесених на комплексному графіку.
2. За зимовим перехідним коефіцієнтом (Кзим). Слід робити за відсутності заторно-зажорних явищ. Кзим = Qзим / Qсв, Qзим-виміряний зимовий витрата при рівні Нзим;Qсв-витрата, отриманий за таблицею координат для кривої Qсв = f(Н) при рівні Нзим. Qзим = Qсв * Кзим. Кзим коливається від 0,15 до 1,00; при Кзим = 1,0 зимова витрата лягає на криву витрат вільного русла, що можливо або за відсутності льодових утворень, або за незначного впливу на режим витрат і рівнів.
3. По Кзиму з урахуванням ступеня стиснення живого перерізу потоку крижаними утвореннями. При недостатньому числі вимірювань витрат у період льодоставу графік Кзим = f (Т) можна уточнити шляхом використання залежності між коефіцієнтом Кзим і коефіцієнтом α, α = Fполн-Fпл/Fполн, Fполн - площа поперечного перерізу; Fпл-площа зануреного льоду. Маючи Кзим=f(α) та відомості про товщину льоду, можна обчислити значення α для будь-якого дня, і тоді проміжні значення Кзим можуть бути визначені за вказаною кривою.