Сторінка
2

Обґрунтування параметрів формули швидкості руслового добігання весняного стоку в басейні р.Сейм

Всі розрахунки базувалися на опублікованих у Гідрологічних Щорічниках матеріалах спостережень та вимірів на гідрологічних постах, зокрема були використані результати інструментальних вимірів витрат води для періоду водопілля (1956-1980 рр.) - дані про виміряні витрати води, площу водного перерізу, середню швидкість течії та середню глибину русла в гідростворі виміру витрат.

Аналізувалися і використовувалися матеріали лише по основному гідроствору вимірювання максимальних витрат, лише для періоду відкритого русла і лише в основному руслі. Останнім пояснюється той факт, що для ряду пунктів не можна було вибрати дані для високих значень витрат води, оскільки з виходом води на заплаву в багатьох створах починають функціонувати протоки, канави; максимальний стік проходить не одним руслом, а в умовах його розгалуженості, тим самим порушується однорідність зв”язку між площею всього водного перерізу, його середньою глибиною та швидкістю потоку.

Для визначення швидкості течії, відповідної максимальним витратам розрахункових забезпеченостей Qp, побудовані графіки зв”язку Vcp = f (Qвим) для 54 гідрологічних постів басейну Десни, Сейму, Сули та Псла. Зв”язок між величинами виміряних витрат води і відповідним їм середнім швидкостям потоку для умов проходження всього стоку основним руслом достатньо тісний. З побудованих графіків отримані за розрахованими раніше максимальними витратами води різних забезпеченостей Qp відповідні середні швидкості течії vp .

Проте, в деяких випадках при проходженні найвищих в багаторічному розрізі водопіль, гілка підйому по всій амплітуді не висвітлена однорідними вимірами (пости Чернігів, Круча, Навля, Івот, Локтіонове, Старий Город), що не дало змоги виконати розрахунки для всіх гідрологічних постів по прийнятих розрахункових забезпеченостях.

У рівняннях (3, 4) гідравлічні показникиa і b, які залежать від форми поперечного перетину русла r , дорівнюють [1]

(5)

(6)

При цьому , де z - коефіцієнтБахметьєва.

В наших дослідженнях прийнято z=0,75, що рекомендований для звичайного стану природних русел. Гідравлічні показники a та b в залежності від прийнятих форм перетину досліджувалися різними авторами. Так, при схематизації поперечного перерізу у вигляді параболи a =0,31, b=0,35, а для випадку перерізу русла у вигляді кубічної параболи обидва дорівнюють 0,33.

Виходячи з того, що поперечний переріз природних русел описується зв”язком середньої глибини потоку hcp, як еквіваленту гідравлічного радіусу, та площі водного перерізу , який може бути виражений формулою Бефані [1]

, (7)

були встановлені графічні залежності даних параметрів (в логарифмічних координатах) для 54 гідростворів. За отриманими рівняннями регресії

(8)

обраховані власні коефіцієнти ro (індекс форми перерізу), які змінюються від 0,65 до 0,95. Визначене співвідношення випадковості відповідає допустимому значенню, близькому до 1,25, що дозволяє використовувати отримані величини для осереднення. Після осереднення ro, прийнявши, як зазначалося вище, z = 0,75, отримано узагальнений коефіцієнт r = 0,547.

Розраховані гідравлічні показники відповідно дорівнюють: a= 0,35, b=0,32, що дозволяє прийняти їх надалі рівними 0,33. Після встанов-лення всіх параметрів формули щвидкості, згідно (4), отримано швидкісний параметр для розрахункових забезпеченостей, який наведено в табл.1 . Варіація характерна для кожного з діапазонів площ, що пояснюється як розмірами та характером заплав, так і морфометричними особливостями ділянок річок.

Таблиця 1. Швидкісний параметр у формулі (3) для різних площ водозбору