Зміст
1. Загальніпитання
1.1 Описативодні ресурси Землі
1.2 Описативзаємодії потоку, русла і транспортних споруд
1.3 Назватиосновні гідрологічні характеристики водних потоків і методи їх визначення
1.4 Описатируху наносів і руслові процеси
1.5 Описатиметоди інженерних гідрометричних вишукувань на водотоках
2. Питання поваріанту (Варіант № 3)
3. Завдання поваріанту (Варіант № 10)
Література
Додаток №20 січня
1. Загальніпитання
вода потік русло розрахунок
1.1 Описати водні ресурсиЗемлі
Водними ресурсами Землі називають води, придатнідля практичного використання. До них відносяться майже всі води земної кулі -річкові, води озер, морські, підземні, грунтова волога, лід гірських льодовиків і полярнихВ«ШапокВ», а також водяні пари атмосфери - виняток становлять тільки води,фізично або хімічно пов'язані з мінералами або біомасою.
Однак з точки зору водозабезпечення до воднихресурсів слід відносити лише ті природні води, які можуть бутивикористані на даному рівні розвитку техніки при конкретному стані водногоджерела. Найціннішими для господарства і потреб людини єпрісні води суші.
На практиці водними ресурсами називають запасиповерхневих і підземних вод якої-небудь території.
В·Водніресурси розподілені по поверхні Землі дуже нерівномірно - так, найбільшимкількістю прісної води розташовують Південна Америка і Австралія; при цьомугустонаселені і мають значний потенціал розвитку країни Азії відчуваютьвсе більш гострий дефіцит прісної і, особливо, придатної для пиття води. Запасипрісної води на Землі оцінюються в 35 млн. км 3 , що становить небільше 2,5% від загальних запасів води на Землі; при цьому прісні води річок, найбільшшироко використовувані в діяльності людини, становлять лише 0,006% від усіхзапасів води.
Для задоволення господарських потреб людиниспрадавна використовуються різні прийоми штучного регулювання річковогостоку - такі, як будівництво гребель і створення водосховищ; спорудаштучних водойм (ставків та озер), що наповнюються в період повені івесняного танення снігу і т.д. Однак найчастіше це пов'язано з різниминегативними явищами - затоплення і виведення з господарської діяльностізначних територій, погіршення якості води, засмічення і заболочуванняберегів водосховищ і малих річок, забруднення річок і загибель значної частиниводної фауни.
Загальна повна ємністьексплуатованих водосховищ світу приблизно 5000 км 3 (Корисний об'єм 2000 км 3 ). Це приблизно дорівнює11% обсягу річного стоку з поверхні суші. Обсяг(Ємність) води у водосховищі, укладений між мінімальним та максимальним рівнем води під час звичайних експлуатаційних умов, називається кориснимоб'ємом.
На другому місці по інтенсивності використаннязнаходяться грунтові води і на третьому - води озер, що містять більше 0,25%водних запасів Землі. Основний об'єм води (1338 км 3 , або 96,5%) міститьсяв Світовому океані, що займає більше 71% площі земної кулі, але це солона інепридатна для більшості господарських і технологічних процесів вода. Дляїї використання її слід опреснить.
Для вивчення водних ресурсів окремих державі загальносвітових водних ресурсів, упорядкування відомостей про них та попередження їхнераціонального використання створений і регулярно оновлюється звід даних облікувод за кількісними та якісними показниками - так званий воднийкадастр; для використання в науці, будівництві, інших видах господарськоїдіяльності видаються каталоги водних ресурсів, методичні і нормативнівидання.
1.2 Описати взаємодію потоку, русла татранспортних споруд
Сукупність процесів взаємодії міжводним потоком і руслом називають русловим процесом. У кожен момент часушвидкість і напрямок потоку води визначається формою русла; в умовахрозмиває русла (якщо швидкості вище розмивають) відбувається зміна форми,поглиблення русла - перетин потоку зростає, а швидкість падає. У випадку, якщошвидкості нижче розмивають, відбувається відкладення наносів, обміління русла і зростанняшвидкості.
У природних умовах руслової процес залежитьвід витрати води і його зміни в часі, витрати і крупності наносів,визначається рельєфом, структурою та розташуванням геологічних пластів,наявністю рослинності. Під впливом господарсько діяльності людинируслові процеси змінюються - як правило, при споруді транспортних абогідротехнічних споруд живий переріз річки звужується, змінюються глибини наокремих ділянках створу, також змінюється шорсткість берегів. В результатіцих змін відбуваються деформації русла.
При утиску потоку під мостами інтенсивністьруслового процесу та розвиток деформацій заздрості від ступеня такого сорому.Найнебезпечнішими деформаціями слід визнати місцеві розмиви біля опор моста ірегуляційних споруд, що порушують їх стійкість. Для попередженнярозвитку небажаних деформацій слід вивчити природні русловіпроцеси річки і передбачити мінімально можливе утруднення потоку і зсувсформованого русла при будівництві. Це і є основним завданнямгідрологічних досліджень.
При проектуванні мостів їх отвори слідпризначати, як правило, не менше ширини русла під мостом, і враховуватиможливість зміщення русла в межах отвору моста і наближення його доустоям. Глибина закладення фундаментів опор повинна розраховуватися змаксимальних значень побутової глибини біля опори; а при несприятливих умовахслід призначати більшою, ніж потрібно тільки за умовами розмиву.
Для розрахунку максимальних глибин місцевого розмивурозроблено ряд методик, викладених у нормативній літературі. Часто дляздешевлення та прискорення будівництва потрібно зменшити необхідну глибинузакладення фундаментів - у цьому випадку проектують різні регуляційні споруди,знижують інтенсивність руслового процесу, а також іноді надають опорам специфічніобтічні контури. Метод боротьби з небажаними деформаціями руславибирається виходячи з характеристик складаючих русло грунтів і потоку води. Прицьому слід враховувати, що нижче моста по течії річки буде утворюватисянамив з грунту, що виноситься з туги мостом ділянки русла. Такий намиввикликає обміління русла, може загрожувати судноплавству і негативно впливатина екосистему річки.
1.3 Назвати основні гідрологічніхарактеристики водних потоків і методи їх визначення
Основними гідрологічними характеристиками водних потоків є:швидкостітечії, ухили; витрати води, залежно рівнів від витрат; площа,глибина і ширина русла та заплави в залежності від рівнів води; а також траєкторіїструменів, крижин, судів і караванів.
Методи визначення характеристик потоків різні залежно відтого, яка характеристика визначається. Так, рівні і ухили визначають прямимабо дистанційним спостереженням на водомірних постах, швидкості течії - спеціальнимиприладами (вертушками) або поплавцями різної конструкції, траєкторіїруху потоку - також спостереженням за поплавками, крижинами або іншимипливуть у потоці предметами. Спостереження може вестися за допомогою геодезичнихприладів.
Глибини потоку знаходять зануренням лотів у воду в різних точкахрусла, або з використанням акустичної апаратури (ехолотів). Іншігеометричні характеристики отримують прямим вимірюванням за допомогою геодезичногоінструменту.
Для визначення витрати використовують аналітичний або графічнийметоди, визначивши попередньо швидкості і глибини на вертикалях в розрахунковомустворі. Швидкість течії води вимірюють вертушками зі штанги, якщо глибина менше3 м або за допомогою троса з вантажем.
1.4 Описати руху наносів і руслові процеси
Річковими наносами називають тверді мінеральнічастинки незалежно від розміру, що переносяться потоком води і утворюють припевних умов відкладення. Інтенсивність освіти, перенесення івідкладення наносів залежить від ене...
