Меню

Объем озера как вычислить

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ ПРУДОВ

Примерный объем воды в пруду

Горизонтали ложа пруда

В проектной документации необходимо определить объем воды, который вмещает чаша пруда. Для этого используются результаты топографической и гидрографической съёмок, план пруда и принятые уровни воды (НПУ, НПГ и т.д.). Объем воды рассчитывается как сумма объемов, заключенных между двумя соседними горизонталями:

V — полный объем воды в пруду;

Vi — объем воды между двумя соседними горизонталями;

Fi — площадь плоскости, ограниченной нижележащей горизонталью;

Fi — площадь плоскости, ограниченной вышележащей горизонталью;

h — расстояние между соседними горизонталями по вертикали.

На предварительной стадии проектирования (скорее — до проектирования), когда даже нет топографической съемки, полный объем воды можно упрощенно определить по следующей формуле:

k — эмпирический коэффициент (узкое дно с треугольной формой поперечного сечения долины реки — k = 0,17, широкое дно с параболической формой сечения долины — k = 0,23, промежуточная форма сечения долины — k = 0,20);

B — ширина пруда в створе плотины ;

hпл — глубина воды перед плотиной;

i — продольный уклон дна долины реки.

Источник

Определение объема воды в прудах и расхода на их наполнение.

1). Рассчитываем общий объем воды в прудах каждой категории.

Для расчета общего объему воды в прудах имеется специальная формула, которой мы и будем пользоваться:

где W – общий объем прудов определенной категории (м 3 );

Sкат – общая площадь водного зеркала прудов категории (м 2 );

Hср – средняя глубина прудов данной категории (м).

а). Расчет объема воды для нерестовых прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (0.9 га, или 9000 м 2 ) и средней глубины прудов (0.5 м):

Wнер = 9000 × 0.5 = 4500 м 3 (объем воды в нерестовых прудах).

б). Расчет объема воды для выростных прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (23.2 га, или 232000 м 2 ) и средней глубины прудов (1.2 м):

Wвыр = 232000 × 1.2 = 278400 м 3 (объем воды в выростных прудах).

в). Расчет объема воды для нагульных прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (224 га, или 2240000 м 2 ) и средней глубины прудов (1.5 м):

Wнаг = 2240000 × 1.5 = 3360000 м 3 (объем воды в нагульных прудах).

г). Расчет объема воды для зимовальных прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (2.2 га, или 22000 м 2 ) и средней глубины прудов (2.2 м):

Wзим = 22000 × 2.2 = 48400 м 3 (объем воды в зимовальных прудах).

д). Расчет объема воды для летне-маточных прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (0.4 га, или 4000 м 2 ) и средней глубины прудов (1.5 м):

Wлм = 4000 × 1.5 = 6000 м 3 (объем воды в летне-маточных прудах).

е). Расчет объема воды для летне-ремонтных прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (2.2 га, или 22000 м 2 ) и средней глубины прудов (1.5 м):

Wлр = 22000 × 1.5 = 33000 м 3 (объем воды в летне-ремонтных прудах).

ж). Расчет объема воды для карантинных прудов. Нужно найти произведение общей площади прудов (2 га, или 20000 м 2 ) и средней глубины прудов (1.3 м):

Wкар = 20000 × 1.3 = 26000 м 3 (объем воды в карантинных прудах).

2). Рассчитываем расход воды на наполнение прудов различных категорий.

Для того чтобы рассчитать расход воды на наполнение прудов мы будем пользоваться формулой:

Qнап =

где Wнап – общий объем прудов определенной категории (м 3 ); t(сут) – время, необходимое для наполнения прудов (сутки) (Табл. 2.1); 86400 – коэффициент перевода суток в секунды.

Таблица 2.1

Продолжительность наполнения прудов в сутках

Категория прудов Наименование Спуск
одного пруда Всех прудов Одного пруда Всех прудов
рекомен-дуемая допус-тимая рекомен-дуемая допусти-мая
Нерестовые 0,1 0,1
Выростные 10-15 до 20 3-6
Нагульные, площадь пруда до 50 га до 15 до 10
Площадь пруда свыше 100га не более Обоснов. проектом до 15
Зимовальные 0,5-1 1,5 до 10 0,2-0,5
Летне-маточные 0,5
Летне-ремонтные 0,5
Карантинные 0,3-0,5 0,2-0,3
Читайте также:  Озеро байкал работы ученых

а). Расчет расхода воды на наполнение нерестовых прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения нерестовых прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуется 0.01 сутки, так как у нас 9 нерестовых прудов, то время необходимое для их наполнения будет равно:

9 × 0.01 = 0.09 сут.

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (4500 м 3 ) и время наполнения (0.09 сут.):

Qнап = = 0.579 м 3 /с ≈ 0.6 м 3 /с (расход воды на наполнение нерестовых прудов).

б). Расчет расхода воды на наполнение выростных прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения выростных прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуется от 10 до 15 суток (мы примем значение равное 10-ти суткам), так как у нас 2 выростных пруда, то время необходимое для их наполнения будет равно:

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (278400 м 3 ) и время наполнения (20 сут.):

Qнап = = 0.161 м 3 /с ≈ 0.2 м 3 /с (расход воды на наполнение выростных прудов).

в). Расчет расхода воды на наполнение нагульных прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения нагульных прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуется до 15 суток (мы примем значение равное 15-ти суткам), так как у нас 4 нагульных пруда, то время необходимое для их наполнения будет равно:

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (3360000 м 3 ) и время наполнения (60 сут.):

Qнап = = 0.648 м 3 /с ≈ 0.6 м 3 /с (расход воды на наполнение нагульных прудов).

г). Расчет расхода воды на наполнение зимовальных прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения зимовальных прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуется от 0.5 до 1 суток (мы примем значение равное 1-им суткам), так как у нас 7 зимовальных прудов, то время необходимое для их наполнения будет равно:

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (48400 м 3 ) и время наполнения (7 сут.):

Qнап = = 0.08 м 3 /с ≈ 0.1 м 3 /с (расход воды на наполнение зимовальных прудов).

д). Расчет расхода воды на наполнение летне-маточных прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения летне-маточных прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуются 1 сутки, так как у нас 2 летне-маточных пруда, то время необходимое для их наполнения будет равно:

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (6000 м 3 ) и время наполнения (2 сут.):

Qнап = = 0.035 м 3 /с ≈ 0.04 м 3 /с (расход воды на наполнение летне-маточных прудов).

е). Расчет расхода воды на наполнение летне-ремонтных прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения летне-ремонтных прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуются 1 сутки, так как у нас 3 летне-ремонтных пруда, то время необходимое для их наполнения будет равно:

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (33000 м 3 ) и время наполнения (3 сут.):

Qнап = = 0.127 м 3 /с ≈ 0.1 м 3 /с (расход воды на наполнение летне-ремонтных прудов).

ж). Расчет расхода воды на наполнение карантинных прудов.

Для начала необходимо посчитать продолжительность наполнения карантинных прудов. Следуя нормативам, мы знаем, что на наполнение одного пруда требуется от 0.3 до 0.5 суток (мы примем значение равное 0.5 сут.), так как у нас 2 карантинных пруда, то время необходимое для их наполнения будет равно:

Подставляем в формулу рассчитанный нами объем воды прудов данной категории (26000 м 3 ) и время наполнения (1 сут.):

Qнап = = 0.301 м 3 /с ≈ 0.3 м 3 /с (расход воды на наполнение карантинных прудов).

Читайте также:  Озеро коз в южной осетии рыба

Результаты вычислений оформляем в виде таблицы.

Таблица 2.2

Объем воды в прудах и расход на их наполнение

Источник

Площади озера Голубое по изобатам и объем слоев воды, ограниченных этими изобатами

Изобата Число отложений циркуля Длина изобаты, м Площадь в пределах изобаты Объемы воды отдельных слоев тыс.куб.м
n1 n2 n3 м 2 % от площади озера
lо
l1
l2
l3
ln

Объем водной массы озера (V) вычисляется как сумма объемов слоев, заключенных между смежными изобатами (1-2, 2-3 и т.д.):

Объемы слоев, заключенные между смежными изобатами, вычисляются по формуле усеченной пирамиды (усеченного конуса):

где h – сечение изобат, fi и fi+1 – площади, ограниченные верхней и нижней изобатами слоями.

Объем воды (Vn), заключенный между самой нижней изобатой и точкой максимальной глубины, рассчитывается по формуле

где h ` — расстояние по вертикали между точкой максимальной глубины и самой нижней изобатой, fn – площадь, ограниченная самой нижней изобатой.

Результаты расчета объема отдельных слоев заносятся в таблицу 3.2.9.

Для построения батиграфической кривой (рис. 3.2.5) по оси ординат откладывается шкала глубины озера от нуля вниз в м до максимальной глубины; по горизонтальной оси – откладываются площади, соответствующие каждой изобате. Точки соединяют плавной кривой.

Рис. 3.2.5. Батиграфическая кривая озера

Построить столбиковую диаграмму максимальных глубин наиболее значительных озер земного шара. Закрасить столбики, соответствующие озерам, различным цветом в зависимости от происхождения их котловин:

Глубины крупнейших озер земного шара

Название озера Глубина, м Название озера Глубина, м
Каспийское Мичиган
Верхнее Байкал
Виктория Танганьика
Гурон Ладожское
Сарезкое Ньяса
Аральское

Задание 3.

Вычертить кривые распределения температур в озере по вертикали в различные сезоны года на основании данных табл.3.2.11.

Тип стратификации по каждому из трех графиков;

Сезон года, для которого характерен каждый из трех типов вертикального распределения температуры воды в озере. Выявить слой скачка и объяснить причины его существования.

Распределение температур в озере по вертикали

Глубина, м Температура, °С Глубина, м Температура, ° С
0,0 2,0 2,3 8,2
0,6 2,5 2,9 6,1
1,3 11,3 3,0 4,0 5,0
1,8 10,7 3,8

Примечание. Все три кривые строят на одном графике. На оси абсцисс откладывают температуры, на оси ординат – глубины в метрах. Нулевая глубина должна быть помещена в верхней точке оси ординат. Масштабы: вертикальный — в 1 см 5 м; горизонтальный – в 1 см 2°.

Задание 4.

Построить график высоты снеговой линии на разных широтах по данным табл.3.2.12.

Объяснить причину различного высотного положения снеговой линии по широтам в северном и южном полушариях.

Высота снеговой линии на разных широтах земного шара

Широта, ° Высота снеговой линии Широта, ° Высота снеговой линии
90-80 40-30
80-70 30-20
70-60 20-10
60-50 10-0
50-40

Примечание. На оси ординат откладывают высоту снеговой линии, на оси абсцисс – географическую широту.

Масштабы: горизонтальный – в 1 см 5°; вертикальный – в 1 см 300 м.

Задание 5.

По таблицам 3.2.13-3.2.14 охарактеризовать основные закономерности распространения разных видов льда на земном шаре в целом, по отдельным широтам, а также по полушариям – северному и южному. Объяснить соотношение наземного и подземного оледенения в высоких широтах северного и южного полушарий.

Распространение льдов на Земле

Виды льда Площадь, в млн. км 2 Доля площади
Ледники и ледниковые покровы 11% суши
Подземные льды 22% суши
Морские льды 7% океана
Снежный покров 14% планеты
Айсберги (шельфовые льды) 19% океана
Атмосферные льды 100% планеты

Распространение льдов по широтам

Географическая широта, ° Ледники % от площади суши Подземный лед, % от площади суши Морской лед, % от площади океана Ледники, подземный и морской лед, % от общей площади
90-80 с.ш. 68,5 31,5 92,5-97,3 93,2-97,6
80-70 35,8 64,2 66,1-86,9 79,1-90,8
70-60 4,5 80,3 22,8-65,2 67,7-79
60-50 0,30 45,3 7,6-35,1 29,3-41,1
50-40 0,07 5,7 4,1-13,1 5,0-9,3
40-25 0,47 1,7 0,91
25с.ш.-30 ю.ш. 0,00 0,00 0,00
30-35 ю.ш. 0,08 0,01 0,01
35-50 0,84 0,1 0,04
50-60 10,9 0,8 0,1-11,1 0,19-17,8
60-90 99,93 0,07 24,5-84,2 55,2-90,6
Читайте также:  Переводится как земля озер

По данным таблицы 3.2.15 составить уравнение водного баланса озер.

Озера и их характеристика

Озеро Объем, км 3 Площадь зеркала, км 2 Приход Расход
Приток Осадки Сток Испарение
км 3 год % км 3 год % км 3 год % км 3 год %
Аральское 49,5 11,1 67,5
Байкал 60,3 12,8 59,5 13,1
Большое Соленое 3,45 1,37 5,31
Виктория 17,9 21,9
Каспийское 10,8
Мертвое море 1,43 0,07 1,5
Онежское 15,9 5,5 3,4

Каждую составляющую часть уравнения водного баланса выразить в процентах и занести в таблицу 3.2.15.

Определить водообменность озер (W):

V – объем озера в км 3 ,

Qо – средний годовой сток из озер.

Сравнить водный баланс озер, находящихся в разных физико-географических условиях. Объяснить различия в их водном балансе.

Контрольные вопросы:

— что называется озерным ложем?

— какие характеристики озер называются морфометрическими и как они определяются?

— на какие части подразделяется береговая область?

Привести примеры озер, котловины которых имеют тектоническое, ледниковое и ледниково-тектоническое происхождение.

Указать районы на территории России, в пределах которых могут встречаться озера вулканического, просадочного, карстового, термокарстого, морского, ледникового и эолового происхождения.

Существуют ли на земном шаре какие-либо закономерности в распределении озерных котловин различного происхождения?

Источник



Морфометрические характеристики озер

date image2014-02-17
views image1388

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Объем озера — объем воды, содержащейся в озере.

Площадь озера Sоз — площадь его поверхности вместе с островами.

Площадь водного зеркала — площадь водной поверхности озера (акватории).

Длина озера Lоз — кратчайшее расстояние по водной поверхности между наибо­лее удаленными точками береговой линии.

Максимальная ширина озера — наибольшее расстояние между противополож­ными берегами по перпендикуляру к линии измерения длины озера. Средняя ширина озера Вср = Sоз / Lоз .

Максимальная глубина озера — наибольшая из измеренных глубин. Средняя глубина .

Водосбор озера F03 — часть земной поверхности и толщи грунта, откуда озеро получает питание.

Береговая область озера включает следующие элементы.

Береговой (абразионный) уступ — крутой или обрывистый склон, сформировав­шийся в результате разрушительного воздействия волн (абразии).

Береговая отмель (литораль) — мелководная часть озера, сложенная в основном продуктами разрушения берега.

Подводный откос — относительно крутой склон дна от края литорали к глубоко­водной части озера. Распространение высшей водной растительности, как правило, ог­раничено литоралью.

4.3 Колебания уровня воды в озерах (самостоятельно –ф.).

4.4 Ледовые явления на озерах (самостоятельно –ф.).

Источник

как рассчитать объем озера?

Вам как — для студента или для школьника?

Судя по предыдущему вопросу — для студента. Тогда напишу, как это делается в гидрологии.

Котловины озер имеют сложную форму, которая отличается от формы правильные геометрических тел, и подобрать зависимость для вычисления объема воды довольно сложно. Потому при аналитическом вычислении объем рассчитывается по слоям, которые находятся между плоскостями соседних изобат. Эти слои с достаточной сложностью могут быть приравнены к правильным геометрическим телам. Лучшие результаты при вычислении объема слоев большинства озер дает формула усеченного конуса. Общий объем озера (Vo, м3) высчитывается сложением объемов слоев:
Vo = h1(f1+f2+√f1 f2)/3 + h2(f2+f3+√f2 f3)/3 +…+ hn-1(fn-1)/3
Где hx,h2. hn-1 – сечение изобат (м), которое принимается, как правило, одинаковым для всего плана; f2, f2 . fnl — площади, ограниченные соответствующими изобатами, fn=0.
Для приблизительных расчетов объемов может использоваться формула призмы:
Vo = h(f1+f2)/2
Где Vo- объем слоя (м3) между плоскостями изобат; общий объем воды Vo=∑vi
Объемы слоев записываются в графу 3 табл. 1.19.
Последовательное суммирование объемов слоев воды от дна до поверхности (графа 4 табл. 1.19) дает нарастание объему до полного его значения под нулевой изобатой

Надо массу воды, находящуюся в озере, поделить на плотность воды.

Источник

Adblock
detector