Графики связи соответственных уровней

Рис. 33. График связи соответственных уровней (а) и времени добегания (б)

При составлении гидрологических прогнозов и при некоторых проектных разработках бывает необходимо знать связь между колебаниями уровней на двух смежных уровенных постах. Если на участке между постами значительных притоков нет, то графики колебания уровней на них схожи и на этих графиках легко обнаружить одни и те же экстремумы – пики и впадины. График связи показаний H₁ первого и H₂ второго поста, построенный по уровням таких пиков и впадин, называется графиком связи соответственных уровней (рис. 33, а).

Если боковой приток мал, то приближенно можно считать, что за каждой парой соответственных уровней стоит один и тот же расход воды. Время, прошедшее между наступлением одного и того же экстремума на двух постах, будет временем продвижения данного расхода по участку между постами. Это время называют временем руслового добегания.

Время добегания тем меньше, чем больше расход воды, т.е. чем выше уровень. На рис. 33, б показан график зависимости времени добегания от уровней.

Разделив время добегания какого-либо фиксированного расхода на расстояние между постами, получим среднюю скорость распространения данного расхода C_Q. СкоростьC_Q растет вместе с расходом, т.е. с высотой уровней.

В гидравлической теории движения воды в открытых руслах доказывается, что скорость распространения фиксированного расхода вдоль реки больше скорости течения: . Прямые наблюдения подтверждают это неравенство. Приближенное значение скорости распространения расхода можно найти по формуле

. (62)

где: b – отношение средней глубины поперечного сечения потока к максимальной.

Форма поперечных сечений естественных русл довольно хорошо аппроксимируется сегментом квадратной параболы. У параболического сечения и согласно формуле (62) . Формула (62) основана на уравнении (48) и так же, как последнее, действительна до выхода реки на пойму. Во время затопления поймы скорость C_Q падает и может оказаться меньше скорости течения.

IV. ТЕРМИЧЕСКИЙ И ЛЕДОВЫЙ РЕЖИМЫ
РЕК И ВОДОЕМОВ