Содержание материала

§ 12. Кривая расходов воды при переменном подпоре
При переменном подпоре в гидростворе однозначность зависимости расходов воды от уровней Q=f(H) нарушается и при построении кривой расходов наблюдается разброс точек. Точки кривой площадей при этом располагаются вдоль одной линии, что указывает на устойчивость русла; точки кривых расходов и скоростей разбросаны беспорядочно или образуют хронологически обособленные группы, располагающиеся левее основной кривой расходов. Это объясняется тем обстоятельством, что при подпоре уклоны свободной поверхности уменьшаются и расходы воды оказываются меньше расходов при тех же уровнях без подпора.
Для построения кривой расходов при переменном подпоре используются данные измеренных расходов в гидростворе, для которого строится кривая, а также данные о режиме уровней в гидростворе и в пункте подпора.
Поскольку при переменном подпоре расход воды является функцией уровней и уклонов, зависимость расходов от уровней строится в виде серии кривых Q=f(H), соответствующих различным величинам подпора.
Данные для построения кривых расходов при подпоре сводятся в таблицу (табл. 12) с указанием дат измерений, величин расходов и уровней в гидростворе и в пункте подпора.
По данным табл. 12 построен график (рис. 9) зависимости расходов воды от уровней. Следует отметить, что этот график имеет ориентировочный характер, так как для его построения использованы данные, помещенные в таблице, только за один 1951 г., а величина подпора колеблется из года в год и эти колебания не имеют функциональной связи с величинами расходов воды в гидростворе.
На графике нанесена основная кривая расходов Q=f(H) для створа при отсутствии подпора и семейство кривых, выражающих зависимость расходов воды в гидростворе от уровней на его водпосту и в пункте подпора. Против каждой кривой указаны соответствующие уровни на водпосту в пункте подпора; цифры, стоящие рядом с точками, показывают величину уровней в пункте подпора, наблюденных во время измерения расходов в гидростворе.
Помимо описанного, существуют другие способы установления зависимости расходов воды от уровней при переменном подпоре, из которых рассматривается ниже так называемый способ поправок к основной кривой. Сущность его заключается в следующем.
По данным об измеренных расходах воды и об уровнях на водпостах в гидростворе и в источнике подпора строится условная основная кривая расходов, соответствующая постоянному уклону водной поверхности между водпостами. Фактический расход воды в реке при наблюденном уровне определяется по основной кривой расходов с введением поправок на разность уклонов: наблюденного при данном расходе и среднего, использованного для построения основной кривой. Вычисление координат точек основной кривой расходов производится следующим образом. В таблицу заносятся величины измеренных расходов в гидростворе и уровни на водпостах в гидростворе и в источнике подпора. Для каждого измеренного расхода вычисляется соответствующая ему разность уровней в источнике подпора и на гидростворе и находится средняя величина этой разности для всех измеренных расходов, т. е. среднее падение уровней.

Таблица 12
Таблица зависимости расходов воды от уровней в гидростворе и от уровней в пункте подпора

Очевидно, что при постоянном подпоре и постоянной разности уровней на водпостах любому наблюденному уровню соответствует только одна точка на кривой расходов. Если же при каком-либо уровне Н в гидростворе измерено два разных расхода и Qk при соответствующих им падениях уровня на участке между гидроствором и источником подпора, то, используя формулу Шези,
между ними можно установить следующее соотношение:


Рис. 9. Кривые расходов воды при переменном подпоре. Цифры у точек — уровни в пункте подпора.


Используя полученную зависимость (8), можно найти значения величин расходов для построения основной кривой расходов. Для


Рис. 10. Опорная кривая расходов при переменном подпоре.
1—измеренные расходы, 2 — вычисленные приведенные расходы.