Transcript منحنی دبی
آبراهه و رواناب موسوی ندوشنی پاییز 1383 1 دانشگاه صنعت آب و برق اندازهگیری رواناب در آبراههها اندازهگیری عمق آب اندازهگیری سرعت آب در نقاط مختلف محاسبه دبی topographic floodplain hydrologic floodplain bankfull width bankfull depth 2 دانشگاه صنعت آب و برق عمق آب 3 عمق آب را با وسیلهای به نام اشل (در ایستگاههای هیدرومتری یا آبسنجی) اندازهگیری میکنند. در رژیم عادی رودخانه ،متصدی روزانه دو بار (صبح و عصر) اشل را قرائت میکند و در رژیم سیالبی (به علت تغییر زیاد دبی) هر دو ساعت یکبار اشل قرائت میشود. دانشگاه صنعت آب و برق 4 دانشگاه صنعت آب و برق 5 دانشگاه صنعت آب و برق 6 دانشگاه صنعت آب و برق پروفیل سرعت در آبراهه 7 دانشگاه صنعت آب و برق سرعت آب در آبراهه سرعت آب در آبراهه ،در یک مقطع متغیر است. Q = A ´ V 8 دانشگاه صنعت آب و برق اندازهگیری سرعت در مقاطع مختلف جریان با توجه به اینکه سرعت جریان در کل مقطع یکسان نیست .باید سطح مقطع قسمتبندی شود. اگر محل اندازهگیری عمیق نباشد از V0.6dاستفاده خواهد شد. اگر محل اندازهگیری عمیق باشد از روش دو نقطهای استفاده خواهد شد. 0.6 d V i ´ Ai å = Q 0.8 d +V 2 9 دانشگاه صنعت آب و برق 0.2 d V V انواع سرعت سنج ()Moulinet, current meter 10 دانشگاه صنعت آب و برق نحوه اندازهگیری 11 دانشگاه صنعت آب و برق 12 دانشگاه صنعت آب و برق 13 دانشگاه صنعت آب و برق 14 دانشگاه صنعت آب و برق 15 دانشگاه صنعت آب و برق اندازهگیری از روی قایق 16 دانشگاه صنعت آب و برق رابطه یا منحنی دبی-اشل ()rating curve این منحنی رابطه گرافیکی است بین سطح آب و دبی متناظر آن در یک مقطع معین رابطه بین دبی و اشل را میتوان رسم نمود )Log(H+bکه به صورت یک رابطه نماییH است. )Log(Q 17 3 )Q(m/s دانشگاه صنعت آب و برق رابطه یا منحنی دبی-اشل ()rating curve 18 دانشگاه صنعت آب و برق تغییر مقاطع آبراهه و تاثیر آن در منحنی دبی-اشل دبی مقطع پر 19 دانشگاه صنعت آب و برق منحنی دبی-اشل همانطور که مالحظه شد منحنی دبی -اشل وسیلهی بسیار مفید و عملی است ،اما دو نکته را باید در مورد آن در نظر داشت. منحنی دبی-اشل در برونیابی دارای عدم قطعیت است .به این معنی که هر چه اشل را افزایش یابد ،عدم قطعیت و یا تقریب دبی افزایش مییابد. در رژیمهای سیالبی یک منحنی واحد دبی-اشل نخواهید داشت بلکه رابطه بین دبی و اشل به صورت یک حلقه ()loop در میآید .مطلب اخیر ،در اسالید بعد مورد بحث قرار میگیرد. 20 دانشگاه صنعت آب و برق منحنی دبی-اشل در جریان ناپایدار unsteady H منحنی جریان پایدار نزول سیل منحنی جریان ناپایدار به صورت حلقه همانطور که قبال مشاهده در منحنی دبی-اشل به صورت یک منحنی تقریبا نمایی است اما به شرط آن که جریان پایدار ( )steadyباشد. در جریان ناپایدار منحنی به شکل حالت باال نیست و به دو قسمت تقسیم میشود. بروز سیل Q 21 دانشگاه صنعت آب و برق در حالت بروز سیل ،سرعت جریان از سرعت جریان پایدار بیشتر است، بنابراین در اشل یکسان دبی بیشتری را نسبت به جریان پایدار نشان میدهد. در حالت نزول سیل ،سرعت جریان از سرعت جریان پایدار کمتر است ،بنابراین در اشل یکسان دبی کمتری را نسبت به جریان پایدار نشان میدهد. تصحیح منحنی دبی-اشل برای جریان پایدار با استفاده از فرمول Manningداریم: 1 s 2/3 Q AR n s Q که در آن sشیب است. است Qبا در جریان ناپایدار دبی Qaاست و متناسب s s a h+h h V dt Vdt 22 1 dh دانشگاه صنعت آب و برق h h h V dt s ادامه تصحیح منحنی دبی-اشل در حالت بروز سیل نسبت dh/dtمثبت است. در حالت نزول سیل نسبت dh/dtمنفی است. 1 dh dh 1 V s dt 1 V dt s s Qa Q در سال corbett ،1945رابطه تجربی زیر را ارایه میدهد. Q a V 1.3 A 23 دانشگاه صنعت آب و برق ادامه تصحیح منحنی دبی-اشل بنابراین مقدار Qبه صورت خواهد بود. Qa dh A dt 1.3 Q a s 24 Q دانشگاه صنعت آب و برق 1 مثال تصحیح منحنی دبی-اشل جریان در یک رودخانه 3160متر مکعب بر ثانیه است .در طول مدت اندازهگیری که 2ساعت است ،اشل متناظر دبی فوق از 50.4متر به 5.52متر رسید .در صورتی که فاصله دو نقطه باال دست و پایین دست ایستگاه 700متر باشد و اختالف ارتفاع 100میلیمتر و عرض رودخانه 500متر و عمق متوسط آب 4متر، مطلوبست تعیین دبی برای حالت پایدار 2 m /s 25 5 A 4 500 2000 m 1.67 10 دانشگاه صنعت آب و برق 50.52 50.4 2 3600 dh dt ادامه مثال تصحیح منحنی دبی-اشل 4 1.43 10 0.1 s 700 3160 5 4 2000 1.67 10 1.3 3160 1.43 10 Q 1 3074 m / s 3 26 دانشگاه صنعت آب و برق