Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Речная гидравлика

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 677432.01.99
Методические рекомендации предназначены для выполнения практических работ по дисциплине «Общая лоция внутренних водных путей» обучающимися по направлению подготовки 26.050.05 - Судовождение. В методических рекомендациях даны исходные данные для расчета поперечного профиля судоходного канала и уклонов водной поверхности речного потока; построения графиков повторяемости и обеспеченности уровней воды, кривых дифференциальных гарантий глубин.
Гордеев, И. И. Речная гидравлика : методические рекомендации / И. И. Гордеев. - Москва : МГАВТ, 2017. - 16 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/945335 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

МОСКОВСКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

филиал Федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего образования

«Государственный университет морского и

речного флота имени адмирала С.О. Макарова»

Гордеев И.И.

Речная гидравлика

Методические рекомендации

Альтаир–МГАВТ

Москва

2017

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

МОСКОВСКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

филиал Федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего образования

«Государственный университет морского и

речного флота имени адмирала С.О. Макарова»

Гордеев И.И.

Речная гидравлика

Методические рекомендации

Альтаир–МГАВТ

Москва

2017

УДК 6264  Г-68

Гордеев И.И. Речная гидравлика. Методические рекомендации.— М.: 

Альтаир-МГАВТ, 2017.— 16 с.

Методические рекомендации предназначены для выполнения практиче
ских работ по дисциплине «Общая лоция внутренних водных путей» обучающимися по направлению подготовки 26.050.05- Судовождение. В методических 
рекомендациях даны исходные данные для расчета поперечного профиля судоходного канала и уклонов водной поверхности речного потока;  построения 
графиков повторяемости и обеспеченности уровней воды, кривых дифференциальных гарантий  глубин. 

Рецензенты: Начальник отдела ледокольного обеспечения,                                                         

гидрографии и связи Управления безопасности  судоходства                                                                     
Росморречфлота  Макушкин Е.В.; заведующий кафедрой «Электрооборудование» МГАВТ к.т.н., доцент Мокеров Л.Ф.

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом  МГАВТ.

Рассмотрено и рекомендовано к использованию в учебном процессе на 

заседании кафедры «Управление судном»  (протокол № 9 от 30 апреля 2017 г.). 

Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать 

материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы.

©МГАВТ, 2017
©Гордеев И.И., 2017

Содержание

Предисловие…………………………………………………………………………4
Практическое занятие №1…………………………………………………………..5
Практическое занятие №2…………………………………………………………..6
Практическое занятие №3…………………………………………………………..8
Практическое занятие №4………………………………………………………….12
Практическое занятие №5………………………………………………………….14

Предисловие

В ходе освоения программы дисциплины «Общая лоция ВВП» обучаемые  

осваивают решение довольно  сложных для первого курса задач, связанных с 
безнапорной гидравликой речного потока.

Настоящие «Рекомендации…» призваны дать методику выполнения ряда 

расчетов, сэкономить обучаемым время на поиск справочных данных по разрозненным источникам и включают согласно индивидуального варианта  выполнение следующих работ:

а)Практическое занятие №1  «Элементы долины реки» — начертить попе
речный разрез долины реки в масштабе 1:8000;

б)Практическое занятие №2  «Живое сечение русла реки (канала). Уклоны 

водной поверхности» — начертить элементы живого сечения реки (канала); 
рассчитать средний продольный уклон реки,  поперечный уклон реки на изгибе 
речного русла; 

в)Практическое занятие №3 «Колебания уровней водной поверхности. 

График повторяемости уровней и кривая обеспеченности» — начертить годовой график колебаний уровня реки на данном участке, построить график повторяемости, на его основании построить кривую обеспеченности уровней;

г)Практическое занятие №4 «Построение плана речного переката» — по 

результатам замеров глубины на перекате  построить план переката, предложить свой вариант создания судоходной прорези; 

д)Практическое занятие №5 «Определение допустимой осадки судна при 

проходе перекатов» — определить дату наиболее благоприятного прохода через 
плесовой участок с 3-мя перекатами и допустимую загрузку судна по осадке.

Практическое занятие № 1

Тема: «Река, речная долина. Основные элементы реки»

Время: 2 аудиторных часа.
Учебная цель:
1. Уяснить типовую структуру поперечного профиля долины реки, взаимо
связь глубины русла с уровнем водной поверхности, особенности пойменных 
участков и их использование для судоходства при высоких уровнях воды.

2. Получить навыки  в работе с навигационной картой конкретного участка ВВП.
Задание: повторить терминологию, данную в лекции 
-река; исток, устье;
- водосборный бассейн, водоразделы  и их виды;
- долина, русло реки, пойма, коренной берег.

На занятии иметь: а) конспект, фломастеры(цветные карандаши), линей
ку, учебник Земляновского Д.К «Лоция судоходных путей»

б) карту р. Волга, вариант задания (выдается преподавателем).
Задача: начертить поперечный профиль долины и русла реки согласно на
значенного варианта (вид чертежа -аналогично рис.7 стр. 19 учебника Земляновского Д.К.- изд. 1988г.).

Алгоритм выполнения работы:
а) на карте р. Волги (Том 7, лист 33) найти отметку сечения долины реки 

по назначенному   № варианта; через нее провести перпендикуляр  к линии судового хода — это будет Ваше сечение долины реки;

б) в масштабе 1:8000 начертить  в 3-4-х цветах поперечный разрез долины 

и русла реки, обозначить основные  элементы (глубины, пойма, коренной берег, 
грунт, растительность и др.); 

в) работу выполнить в своем конспекте, далее использовать ее при  подго
товке к экзамену;

в) предъявить работу, ответить на вопросы; оценка выставляется в свод
ную ведомость учебной  дисциплины преподавателя.

Приложение:

Таблица 1 - Варианты задания, см. Том 7 «Атласа карт ЕГС», лист 33:
№ вари
анта

Отметка судового хода:  км №….

П  р  и  м  е  ч  а  н и  я

1. 1. Масштаб по глубине водоема и высоте берегового 

склона взять произвольно, пропорционально чертежу.
2. Дно долины, берега, речной поток, растительность 
раскрасить  цветами, принятыми в условных обозначениях карты. Ваш рисунок должен выглядеть аналогич
но рис.7 из учебника Земляновского Д.К.

3.Рисунок поперечного профиля долины реки должен 
быть привязан к главной линии: поверхности зеркала 

водной поверхности:

1.
2863

2.
2864

3.
2865

4.
2866

5.
2867

6.
2869

7.
2870

8.
2875

9.
2876

10.
2877

Практическое занятие №2 

Тема: «Живое сечение русла реки (канала). Уклоны водной поверхности»

Время: 2 аудиторных часа.
Учебная цель:
1. Усвоить значение каждого из восьми элементов живого сечения русла 

водного потока, физический смысл формул для расчета средней глубины потока и  гидравлического радиуса.

2. Разобрать причины возникновения уклонов водной поверхности, Уметь 

рассчитывать величины продольного и поперечного уклонов реки.

На занятии иметь: а) конспект, фломастеры(цветные карандаши), линей
ку, учебник Земляновского Д.К «Лоция судоходных путей»

Задача: 1 Выполнить чертеж поперечного профиля судоходного канала                           

(согласно своего  варианта). Графически определить его среднюю глубину.

3.Рассчитать средний продольный уклон реки и поперечный уклон
4.Рассчитать гидравлический радиус живого сечения водного объекта.

Приложения:

Таблица 2 - Варианты элементов судоходного канала

Вариант
m1
m2
b

(по дну)

c
a
Bз

1.
35
20
42
15
30
116

2.
17
10
21
8
15
60

3.
38
16
38
21
32
100

4.
34
18
40
14
31
120

5.
35
18
34
20
29
98

6.
26
14
38
18
32
105

7.
24
12
32
14
20
80

8.
44
11
36
21
29
92

9.
33
18
46
16
27
102

10.
30
16
40
18
26
100

Таблица 3 - Варианты для расчета   среднего уклона реки

Вариант
Название ре
ки

Длина 
русла 
(км)

Уровень зеркала водной 

поверхности (м)

Примечания

истока
устья

1.
Волга
3531
231
- 27
Впадает в Каспийское море 

(Прикаспийская 

низменность)

2.
Енисей
4102
4152
1

3.
Колыма
2129
824
-1
Впадает в Вост.Сибирское море

4.
Янцзы
5800
5208
2

5.
Мадейра
3200
4275
1

6.
Миссисипи
3950
962
-0,3
Впадает в Мексиканский залив

7.
Нил
6670
2120
0

8.
Колорадо
4125
2740
0,5
Впадает в Калифорнийский за
лив

9.
Амур
4440
2322
0,5

10.
Северная 

Двина

1318
220
0

Таблица 4 - Варианты для расчета   поперечного уклона                                           

реки на повороте русла

Вариант
Ширина ре
ки, м

Скорость течения,     м/сек

Радиус 

кривизны 
русла, м

1.
90
5
200

2.
120
0,7
310

3.
110
2,5
160

4.
220
3,8
240

5.
180
6,2
520

6.
205
4
190

7.
170
3,5
425

8.
100
6,1
310

9.
310
7
260

10.
150
2
340

Таблица 5 - Варианты для расчета   гидравлического радиуса живого сече
ния канала (реки), (м)

Вариант
m1
m2
b (по дну)
c
a
hср
Bз

1.
36
12
36
19
36
18
110

2.
-----3600
--------19
4100

3.
52
16
38
21
32
21
200

4.
31
10
28
19
31
17
350

5.
48
18
34
20
29
23
120

6.
26
14
38
18
32
19
400

7.
------5200
-------16
5600

8.
44
11
36
21
29
21
210

9.
-------4010
--------17
5400

10.
38
16
36
18
32
20
310

Задание выполняется на перфорированных бланках, выдаются преподава
телем. Выполненная работа сдается для проверки.

Практическое занятие № 3

Тема: «Колебания уровней водной поверхности. График повторяемости уров
ней и кривая обеспеченности»

Время: 2 аудиторных часа.
Учебная цель:  усвоить методику построения графиков, позволяющих 

прогнозировать уровни воды в реке на предстоящую навигацию.

На занятии иметь: а) конспект, фломастеры(цветные карандаши), линей
ку, калькулятор.

Задача:
1.  Начертить годовой график хода уровней в реке Европейской части РФ.
2. Построить кривую обеспеченности уровней воды, определить уровень 

воды с обеспеченностью 75%.

Алгоритм выполнения работы:
1. Годовой график хода уровней выполняется по методике, данной в лек
ции. Исходные данные: начало ледохода 20 апреля, окончание 29 апреля; начало замерзания 15 ноября, ледостав 29 ноября; максимальный уровень воды в 
половодье  4 мая, Н=3,2м, летняя межень при  Н=1,9м;  в период осенних дождей Н=2,15м; в период зимней  межени Н=1,3м.

2. Кривая обеспеченности уровней показывает общее время (в днях или 

процентах) стояния уровней воды выше заданного значения.

Для ее построения значения ежедневных уровней, полученных на водо
мерном посту (по назначенному варианту) располагают в убывающий ряд. Амплитуду ряда разбивают на равные интервалы. В связи с тем, что в данной работе задано ограниченное количество уровней, рекомендуется интервал принять равным 10 см.

Для каждого интервала определяют число уровней, значения которых 

больше или равно нижней и меньше на один см высшей границы интервала. 
Число уровней в каждом интервале выражают в процентах от общего количества отсчетов уровней. По полученным данным, откладывая по оси абсцисс число 
уровней в интервалах, выраженное в процентах, а по оси ординат интервалы 
уровней, в определенном масштабе строят график повторяемости (частоты) 
уровней, который показывает как часто в течение определенного интервала 
времени (месяц, год, навигация) наблюдались уровни различной высоты (рис. 

1)Используя полученный график и суммируя последовательно сверху вниз повторяемости интервалов и проводя кривую по расчетным точкам, получают 
кривую обеспеченности уровней воды (рис. 2).

Пример. Даны уровни за двадцать дней 61,67, 75, 86, 59,24, 56, 51, 53, 48, 

46, 45, 43, 38, 37,42, 41, 33, 27, 17. Располагаем заданные уровни в убывающий 
ряд 86, 75,67,61,59, 56, 53, 51,48,46,45,43,42, 41,38,37, 33,27,24, 17.                                      
Назначаем границы интервалов (интервал 10 см.) 10-20, 20-30, 30-40,40- 50, 5060,60-70, 70-80, 80-90, определяем повторяемость уровней (в процентах) в каждом интервале. В интервале 40-50 находятся шесть уровней - 41,42,43,45,46, 48, 
т е. 30% от общего числа ряда, в интервале 60-70 находятся два уровня 61 и 67 10% и т.д. По полученным данным строим график повторяемости (рис.1).

Методом последовательного суммирования повторяемостей, начиная с 

верхнего интервала, получаем расчетные точки, через которые проводим кривую обеспеченности уровней, позволяющую определить обеспеченность любого заданного уровня или найти уровень определенной обеспеченности.

Предположим, что необходимо определить обеспеченность уровня Н=45 

см. На рис.2 находим на оси ординат уровень, равный 45 см., затем из точки, 
соответствующей данному уровню, проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой обеспеченности. Нормаль из точки пересечения к оси абсцисс 
покажет обеспеченность заданного уровня, которая будет равна 55%. Обратным ходом можно определить величину уровня, если обеспеченность его предположим 90% - Н = 26 см.

Рисунок 1 -График повторяемости   
Рисунок  2 – Кривая обеспеченности уровней                              

(частоты) уровней 

3. Построить кривую обеспеченности уровней по замерам на водомерном 

посту (выбрать свой вариант).