Расчет гидрографа стока в нижерасположенном створе: международная версия


Характеристики потока и уравнения движения

Средняя скорость движения воды может быть определена на основе физических характеристик, таких как глубина потока, форма русла, площадь поперечного сечения, уклон, тип руслообразующих пород. Зная площадь поперечного сечения потока, можно вычислить расход воды.

Уравнение для расчета скорости: V= произведение R  в степени 2/3  на S в степени1/2 делится на n. Где n – коэффициент Маннинга, показатель шероховатости, R - гидравлический радиус, S - гидравлический уклон, который можно заменить уклоном водной поверхности для установившегося, однородного потока, рассматриваемого здесь.
Уравнение для расчета расхода на основе уравнения Маннинга: скорость V умноженная на площадь A.
  • Для описания характеристик русла и потока, включенных в расчетные уравнения, используются различные термины
    • Открытый поток: поток в естественном русле, или дренажном канале, который движется под действием силы тяжести, и поверхность которого контактирует с атмосферой
    • Площадь поперечного сечения: площадь сечения потока, ограниченного берегами, дном и поверхностью воды
    • Базис эрозии русла: вертикальная отметка высоты относительно уровня моря
    • Нуль графика поста: высотная отметка, ниже самого низкого уровня воды в реке
    • Смоченный периметр: длина границы контакта воды и русла
    • Гидравлический радиус: площадь поперечного сечения потока, разделенная на значение смоченного периметра
    • Коэффициент шероховатости: характеризует сопротивление поверхности русла потоку, которое приводит к замедлению потока
    • Уклон водной поверхности: угол между поверхностью воды и горизонтальной плоскостью
    • Уклон дна русла: угол между поверхностью дна и горизонтальной плоскостью
  • Уравнение Маннинга представляет собой отношение между глубиной, уклоном, гидравлическим радиусом, шероховатостью русла и скоростью и расходом воды в русле.
  • Уравнение Маннинга лучше всего подходит для неограниченного, однородного, установившегося потока в открытом русле.