Уклон продольного профиля реки

Составление продольного профиля реки

Продольный профиль реки – это вертикальный разрез по линии наибольших глубин. Он используется при выборе места размещения ГЭС, определения напора и т.д. По продольному профилю рассчитывают характеристики кривой подпора и уточняют отметку НПУ водохранилища.

При составлении профиля выполняют следующие подготовительные работы:

1. подбор крупномасштабных планов

2. составления схемы расположения пунктов планового и высотного обоснования

3. составления схем размещения водомерных постов, станций и т.д.

4. сбор и изучение ранее составленных продольных профилей

Полевые работы:

1. рекогносцировка прибрежной полосы с целью определения наличия и сохранения пунктов и реперов, установка временных водомерных постов и т.д.

2. проложение теодолитных и нивелирных ходов

3. организация временных водомерных постов и наблюдения на них

4. выполнение промерных работ

5. составление эскизов искусственных сооружений

Продольный профиль реки – это вертикальный разрез по линии наибольших глубин. Он используется при выборе места размещения ГЭС, определения напора и т.д. По продольному профилю рассчитывают характеристики кривой подпора и уточняют отметку НПУ водохранилища.

Камеральные работы включают в себя: математическая обработка полевых измерений, определения глубин, составление и вычерчивание продольного профиля реки.

Одним из важнейших критериев проектирования гидротехнических сооружений является уклон реки, который определяется по формуле: i=hHK/ LHK,

где hHK падение уровня воды на участке между точками N и K;LHK– расстояние между этими точками.

Точность профиля, полевых и высотных измерений будет зависеть от заданной точности уклона и выражается формулой

Значения LHK, hHK определяются по карте.

5. Нивелирование уровней воды в реке ( водомерные посты, точки однодневной связи, определения глубин).

Нивелир. включает: проложение магистрального нивелирного хода по одному из берегов и привязочных ходов между репером магистрального хода и точкой в хар-ном прогибе уровня воды в реке.

При производстве нивелирования реку делят на участки протяженностью 30-40 км. Нивелирование на каждом участке надо выполнять в течении одного дня. На концах участка устанавливают водомерные посты. Нивелирование ведут в период устойчивости уровня реки – в летнюю межень. Уровни воды фиксируются через 1-3 км на характерных точках реки, и закрепляются кольями, такие точки называются – точки однодневной связи (ТОС). Колья устанавливаются не далее чем на 1 метр от уровня воды. При необходимости контроля в характерных точках дополнительно забивают 1-2 кола на расстоянии 1-2 метра друг от друга. Установленные колья рабочим нивелированием связывают с реперами магистрального хода. Постоянные репера в магистральном ходе устанавливают через 5 км, временные через 2 км. Рабочие и примычные хода прокладывают как висячие в прямом и обратном направлении, их точность в 2 раза ниже чем у магистрального хода (обычно IV кл).

Средняя квадратическая погрешность в определении падения водной поверхности между двумя точками ТОС1 и ТОС2

,

где – средняя квадратическая погрешность в магистральном ходе;

( ) – средние квадратические погрешности рабочих нивелирных ходов и ; — предельная средняя квадратическая погрешность превышения на 1 км хода для соответствующего класса нивелирования ( I класс — 0,8 мм; II — 2 мм; III — 5 мм; IV — 10 мм).

Читайте также:  Куда впадает река ловать псковской области

— средняя квадратическая погрешность фиксации уровней воды (для малых уклонов =5мм, обычно принимают =10мм).

Расчетная величина погрешности падения определяется из выражения

,

где — падение уровней воды между соседними точками.

Величина СКО в определении падения не должна превышать расчетной, т. е. .

Одновременно с нивелирование кольев ТОС выполняют промеры глубин по фарватеру, определяют высоты берегов и выполняют съемку ситуации. Каждый день ведут наблюдения для определения приведенного уровня (уровень в определенный момент времени, к к-му приводят все измерения для составления продольного профиля).

На продольном профиле приводят отметки дна, макс. уровень воды, отметки берегов, отметки рабочего и приведенного уровня.

Сначала необходимо по отметкам водомерных постов приведенных и рабочих уровней вычислить поправки v1 и v2:

, ,

где H’ — приведенные отметки, Н — рабочие отметки из нивелирования.

Затем поправки за неравномерность изменений уровня воды в реке получают пропорционально расстояниям или изменениям рабочих уровней:

,

по отметкам рабочего уровня

.

Отметки ТОС приведенного уровня вычисляют, прибавляя к рабочей отметке соответствующую поправку .

Падение вычисляют по отметкам приведенных уровней падения

.

Уклон определяют по известной формуле: .

Масштаб продольного профиля зависит от его назначения, длины реки, уклонов.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник

Продольный профиль реки

С течением времени река вырабатывает свой собственный продольный профиль, ко­торый соответствует уклону речной долины, составу горных пород, по которой она проте­кает, и водности реки.

Продольный профиль реки― это график изменения отметок дна и водной поверхно­сти по длине реки от истока (устья). При построении графика на горизонтальной оси откла­дывают расстояние по длине реки, на вертикальной — абсо­лютные или условные отметки дна (обычно по линии наибольших глубин) и уровня воды.

Продольный профиль реки характеризует изменение уклонов ее дна (или водной поверхности) вдоль по течению реки. Разность отметок дна (водной поверхности) на ка­ком-либо ее участке называется падением (∆ H), а разность отметок истока и устья реки составляет полное падение реки.

Для характеристики крутизны продольного профиля реки используют понятие ― продольный уклон i — отношение падения к длине реки (участка): i=DH/l. Уклон выра­жается в относительных величинах (в долях единицы) или в промилле (‰).

Продольный профиль реки очень близок по очертанию к продольному профилю самой речной долины. В своем развитии он проходит ряд стадий: 1) стадию юности и ранней моло­дости, 2) стадию зрелости и 3) стадию поздней зрелости.

В стадии юности и ранней молодости продольный профиль недостаточно выработан, имеет резкие перепады, изломы в местах выхода твердых пород. На таких участках возникают пороги, порожистые участки, водопады. Интенсивно происходят процессы размыва. Постепенно профиль принимает такую форму, при которой сопротивление воды становится наименьшим. При этом огромную роль играет базис эрозии (уровень главной реки, озера или моря). С пони­жением базиса эрозии усиливается размыв дна русла, а с его повышением ― замедляется.

Читайте также:  Что посмотреть на реке ока

С течением геологического времени базис эрозии стремится к устойчивому положению, процессы выравнивания продольного профиля начинают постепенно замедляться. Течение становится более спокойным. Про­цесс формирования продольного профиля вступает в стадию зре­лости.

В стадии поздней зрелостипроцесс выравнивания продольного профиля достигает так называемого состояния равновесия между эрозией (размывом), переносом и аккумуляцией (от­ложением). Продольный профиль реки становится более устойчивым и принимает плавновогну­тую устойчивую форму, которая называ­ется профилем равновесия.

Указанная схема развития про­дольного профиля, опирающаяся на работы геоморфолога Девиса, является весьма общей, отражающей медленные многовековые де­формации при фикси­рованном положении базиса эрозии. Но для всех стадий развития продольного профиля реки свойственно ха­рактерное расположение участков размыва, переноса и отложения материала, а именно: в верховье обычно преобладает размыв и врезание русла, в среднем течении ― транзит наносов, а в нижнем ― их аккумуляция.

В зависимости от харак­тера распределения уклонов вдоль по реке можно выделить че­тыре основных типа продольных профилей (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Типы продольных профилей рек

1. Плавновогнутый, или профиль равновесия — наиболее распространенный; он харак­теризуется вогнутой кривой гиперболического вида, более крутой в истоках реки и пологой ближе к устью.

2. Прямолинейный, характеризующийся относи­тельно равномерными уклонами на всем протяжении реки; на­блюдается главным образом у малых рек.

3. Сбросовый, или выпуклый, имеющий малые ук­лоны в верховьях и большие в ниж­нем течении реки; встречается редко и характерен для рек Карельской АССР и Кольского по­лу­острова.

4. Ступенчатый, образующийся при наличии ряда хорошо выра­женных промежуточных ба­зисов эрозии, в виде встречаемых иногда рекой трудно поддающихся размыву горных пород или в форме котловин проточных озер или водохранилищ.

Если рассматривать продольный профиль реки более детально, то на самом деле он представляет собой сложную кривую. При этом продольный профиль дна реки изменяется относительно мало, однако продольный профиль водной поверхности изменяется вместе с изменением водности реки во время половодий и паводков.

Дата добавления: 2016-03-04 ; просмотров: 3447 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕРЕГОУКРЕПЛЕНИЙ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ РЕК

Регулирование русел — Принципы формирования русел рек

При проектировании берегоукреплений на реках важно знать теоретические принципы формирования русел рек и законы их динамического изменения во времени.

1 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ

Продольный профиль реки в общем случае представляет собой кривую, обращенную выпуклостью вниз. Плавность этой кривой нарушается периодическими перекатам, которые образуются из-за выходов на поверхность твердых неразмываемых пород. От истока реки к устью уклон дна постепенно уполаживается, и снижается скорость воды, но растет ее расход. В верховьях реки имеют место высокие скорости воды, которые приводят здесь к интенсивной эрозии — размыву русла и образованию массива наносов (взвешенных и влекомых). По длине реки скорости воды снижаются, что приводит к уменьшению частиц наносов, которые река еще может переносить вниз по течению. Таким образом, малые скорости воды в низовьях ведут к аккумуляции — осаждению наносов, размытых в верховьях. Весь этот процесс постепенно изменяет продольный профиль реки — в верховьях уклон дна ещё больше увеличивается, а в низовьях — еще больше уполаживается (рисунок 1).

Читайте также:  Откуда получают имена реки

Рисунок 1 — Продольный профиль речного русла

Продольный профиль реки в крупном масштабе представляет собой чередование плёсов и перекатов. Плёс — длинный участок с большими глубинами и слабыми уклонами. Перекат — наоборот, короткий участок с малыми глубинами и крутыми уклонами. Таким образом геометрически продольный профиль реки напоминает лестничный марш.

В межень перекаты усиленно размываются. Это происходит из-за того, что из-за малых глубин здесь имеют место большие скорости потока. С наступлением половодья или паводка происходит принципиальное изменение процесса руслоформирования: плёсы ещё сильнее размываются, а смытые с них наносы намываются на перекатах.

2 ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ

Поперечный профиль реки, также, как и продольный профиль, зависит от конкретного участка реки (рисунок 2):

– в верховьях: ущелье;

– в среднем течении: пойма с одной или несколькими террасами

– в низовьях, ближе к устью: в древнем конусе выноса с несколькими протоками, часто с возвышением над окружающей долиной.

Рисунок 2 — Характерные поперечные профили русел рек

а — верховья, б — среднее течение, в — низовья

3 КРИВОЛИНЕЙНОСТЬ РУСЛА

На излучинах реки происходит изменение движения наносов — их поток переходит от выпуклого берега к вогнутому.

Происходящие в периоды половодий и паводков размывы плёсов имеют особенную интенсивность у вогнутых берегов. Это происходит из-за образования здесь повышенных скоростей, вызываемых так называемым свалом течения — с переката на плёс. При этом стрежень реки (линия вдоль реки с максимальной скоростью течения) меняет направление в сторону вогнутого берега (рисунок 3), дно которого и начинает интенсивно размываться. В результате дно у вогнутого берега углубляется, а у выпуклого — мелеет.

В целом весь этот процесс является следствием поперечной циркуляции потока, возникающей на поворотах реки: поверхностные слои воды движутся к вогнутому берегу, а донные — к выпуклому.

Одним из следствий описанной механики движения наносов и воды является тот важный факт, что криволинейные участки рек всегда более устойчивы, чем прямолинейные. С течением времени криволинейность русла на каждом конкретном участке все более увеличивается — вплоть до появления ярко выраженных S-образных кривых (петель). В конце концов края двух соседних S-образных участков касаются друг друга, они сливаются в новое русло с увеличившимся уклоном, после чего весь процесс начинается заново.

Рисунок 3 — Стрежень на излучине реки

4 НАНОСЫ

Если насыщенный наносами поток воды имеет мутность ρ (греческая буква «ро») больше некоторого предельного значения (ρ > ρпред), то происходит выпадение наносов на дно, его заиление и подъем. Если ρ

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24