8.HIDROMETRIA DEBITELOR SI NIVELURILOR PE PERIOADA DE IARNA

Pe perioada de iarna determinarea debitelor este influentata de coeficientii de rugozitate. Acest lucru se realizeaza pe baza masuratorilor de debite de apa, pantele suprafetei apei si masuratori asupra podului de gheata.

In zonele in care temperaturile scad sub 0oC pentru perioade mai lungi de timp calculul debitelor de apa instantanee si a mediilor zilnice este o problema mai dificila. Metodele cunoscute utilizate in rezolvarea acestei probleme sunt:

- interpolarea in timp intre debitele masurate;- coborarea nivelurilor de iarna la situatia albiei libere;- interpolarea in timp intre masuratori a coeficientului de iarna Ki=Qi/Qv unde Qi este debitul masurat in conditii de gheata pe rau la nivelul Hi iar Qv debitul corespunyator perioadei de vara anterior perioadei de înghet la nivelul Hi;- utilizarea cheilor limnimetrice de iarnă.Un exemplu de calcul presupune determinarea influentei podului de gheata asupra unei albii

dreptunghiulare cu latimea B si inaltimea Hv. Pentru simplificarea calculelor se considera planul de referinta „0” la mira situat pe fundul albiei.

Debitul se popate calcula pe timp de vara cu formula urmatoare:

unde Av este sectiunea de curgere, Rv, raza hidraulică, Iv, panta hidraulică şi nv coeficientul de rugozitate corespunzăroare perioadei fără gheaţă.

Dacă înlocuim Av cu produsul dintre Hv . B şi raza hidraulică Rv=Av/P=B.Hv/(B+2Hv) ≈ Hv caz valabil pentru o albie lată.

Se obţine:

Pe acelaşi râu în perioada de iarnă se intalează un pod de gheaţă foarte subţire în formula urmatoare fiind prezentat debitul parametrii având indicele „i”.

unde Ai este sectiunea de curgere, Ri, raza hidraulică, Ii, panta hidraulică şi ni coeficientul de rugozitate corespunzătoare perioadei de iarnă. In aceasta ecuaţie Ai=B

. Hi şi Ri ≈ Hi/2

HvPlan „0” mira

nivel liber

După instalarea podului de gheaţă se vor presupune urmatoarele ipoteze a) debitele de apă rămân aceleaşi Qv=Qi şi Iv ≈ Ii şi din egalitatea celor două debite se obţine:

Conform obsevaţiilor efectuate în cazuri concrete ni = (1,0 ÷ 1,2) nv şi astfel se obţine pentru perioada de iarnă

Hi = 1 ÷ 1,22 Hv

Daca ni=nv se obţine Hi = 0,67 Hv

b) ipoteza în care Hv=Hi se obţine = (0,72 ÷ 0,5) Qv

Daca ni=nv se obţine Qi = 0,5 Hv.

Aceste rezultate arată că apariţia podului de gheaţă, când debitul se menţşine relativ acelaşio este însoţită de creşterea nivelurilor. La niveluri neschimbate se înregistrează scăderi de debite explicabilă prin imobilizarea unei cantităţi din apă râului în zona amonte de secţiunea de calcul.

Existenţa podului de gheaţă care opune o rezistenţă hidraulică mai mare mişcării curentului, decât cea a aerului se poate exprima cu ajutorul raportului

unde :Q1 este debitul corespunzător unui nivel H în timpul, existenţei podului de gheaţă; Q2, debitul corespunzător aceluiaşi nivel fără pod de gheaţă.

Valoarea raportului K este dat de relaţia:

unde : C2,C1 sunt coeficienţii Chezy în situaţia cu pod, respectiv fără pod; a, grosimea gheţii; Hmed, adâncimea medie a secţiunii curentului.

FISA CU TEMPERATURA AERULUI

HiPlan „0” mira

pod de gheaţă subţire

Luna/ziua XII I II III   X XI XII I1 0,2 1,0 -4,2 -5,0   17,2 3,8 5,8 -0,52 3,5 -0,5 -3,8 -4,5   17,2 5,0 2,5 5,03 5,5 1,2 -4,0 -0,2   17,5 5,8 1,5 4,24 4,8 -0,5 -7,2 -3,5   15,8 6,0 1,2 1,05 0,0 4,8 -9,2 4,2   15,5 6,5 5,2 -1,26 1,8 3,8 -12,0 5,5   12,5 4,5 6,8 -1,57 2,8 3,8 -12,0 0,5   11,8 3,8 8,0 -5,88 -1,2 2,2 -11,2 -0,2   9,5 2,5 7,2 -6,29 1,5 3,2 -7,5 -0,5   11,2 3,2 3,0 -4,0

10 2,8 2,8 -8,5 -0,5   11,5 4,2 0,5 -1,811 2,5 3,2 -7,5 -4,2   9,2 5,2 -1,8 -2,512 1,2 3,5 -3,5 3,0   11,2 5,5 -1,8 -3,813 1,2 0,0 -1,0 4,5   8,8 5,8 -0,8 -5,014 0,8 -0,2 0,5 3,2   8,8 4,8 -0,8 -3,215 -1,0 -1,5 2,5 5,5   11,0 4,8 0,0 -4,516 -1,8 -1,0 6,8 7,5   7,8 5,2 -0,2 -3,817 -2,5 -0,2 3,5 12,0   5,2 9,2 0,0 -5,518 1,2 -2,8 3,5 12,8   4,2 3,2 -0,2  19 4,0 1,0 2,0 5,2   6,2 3,0 -2,0  20 0,5 -2,2 0,0 0,0   5,5 0,0 -3,8  21 -1,8 0,2 2,0 2,0   5,5 0,0 -2,8  22 -2,8 2,2 3,2 2,8   10,2 -3,2 -3,5  23 -2,8 0,0 5,2 5,2   13,0 -3,0 -3,2  24 -2,0 -2,8 2,2 6,5   12,8 -1,2 -5,0  25 -0,5 -1,0 1,2 8,0   9,8 4,0 -2,5  26 2,8 -1,8 1,0 9,8   12,2 3,8 1,5  27 6,0 -1,2 -2,0 10,8   10,5 7,5 2,5  28 4,2 -1,8 -3,2 7,2   5,8 6,8 2,5  29 4,8 -3,8   8,2   2,2 4,0 8,5  30 2,2 -7,8   5,5   -0,2 6,8 7,0  31 1,8 -6,8   3,8   -0,2   2,2  

XII, I, II, III

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

12.01 01.01 02.01 03.01

X, XI, XII, I

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

10.01 11.01 12.01 01.01

PRECIPITATII

Luna/ziua XII I II III   X XI XII I

1     0,4       6,8    2             2,2 19,6  3   0,6         0,2   9,74 6   2,7           7,05   1,1         4,4 1,8 3,46 1,2     7,5          7 3,2               0,38                  9               0,2 0,110                 0,111                 0,612                  13     0,4       6,8    14     3,4     6,2      15     9,6     7,5      16   0,3 1,9     5,8 0,6    17     1,2     2,8 0,8    18     9,9     4,0      19 10,2   0,5 0,3   1,0 4,8    20 3,2   0,7       3,0 0,2  21                  22 0,1   0,6            23   0,1 5,4         0,2  24     3,8       0,5 1,1  25   1,3 2,3     0,3 37,9    26   5,2 5,6            27   5,0 3,2            28     2,2 4,6          29 0,7 0,8   13,8       0,2  30 6,4 0,7   1,2       0,3  31       8,0       4,4  

0

5

10

15

20

25

30

35

40

12.01 01.01 02.01 03.01

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10.01 11.01 12.01 01.01

GROSIMEA GHETII cm)

Luna/ziua XII I II III X XI XII I5     9          

10     25          15     24          20     21          25             2  30                

GROSIMEA ZAPEZII (cm)

Luna/ziua XII I II III   X XI XII I5                  

10                  15                  20                  25                  30                  

-30

-20

-10

0

10

20

30

12.01 01.01 02.01 03.01

-30

-20

-10

0

10

20

30

10.01 11.01 12.01 01.01

Ki

Luna/ziua XII I II III   X XI XII I1                  2     1,00            3     0,98            4     0,94            5     0,90            6     0,80            7     0,73            8     0,70            9     0,69            10     0,69            11     0,70            12     0,71            13     0,72            14     0,72            15     0,72            16     0,73            17     0,73            18     0,73            19     0,75            20     0,78            21     0,82            22     0,87            23     0,94            24     1,00            25                  26                  27                  28                  29                  30                  31                  

Nota: Valori Ki determinate prin corelatia Ki - Kg la masuratorile pentadale asupra ghetii

NIVELUL APEI (CM)

150

200

250

300

350

400

12.01 01.01 02.01 03.01 150

200

250

300

350

400

10.01 11.01 12.01 01.01

Debitul lichid (mc/s)

40

60

80

100

120

140

160

12.01 01.01 02.01 03.01 40

60

80

100

120

140

160

10.01 11.01 12.01 01.01

FISA DE NIVELURI MEDII ZILNICE Raul: Prut2005 Statia hidrometrica: Oancea

Ziua/Luna I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII1 252 (o 176 (o 297 370 368 389 359 357 489 385 254 2432 245 (o 172 (o 307 370 373 387 358 355 511 382 262 2453 234 (o 180 (o 307 370 379 382 356 355 549 370 260 2484 224 (o 192 (o 287 370 393 377 353 354 574 347 253 2475 216 (o 203 269 368 402 374 353 353 581 326 249 2446 212 (o 217 267 366 406 371 354 350 578 313 247 2447 209 (o 227 284 364 408 370 355 338 568 304 240 2448 210 (o 229 292 363 410 370 350 315 553 299 235 2449 211 I 230 293 363 410 373 338 296 535 295 234 24410 213 I 226 294 362 412 374 317 283 515 291 233 24411 215 I 226 299 361 422 422 373 298 273 497 288 231 24212 213 I 231 311 361 429 374 287 266 482 288 229 23913 212 I 239 312 360 435 377 298 263 466 288 230 23814 212 I 247 308 359 441 375 292 263 452 288 231 23815 214 q 254 304 359 448 375 290 264 440 290 233 23816 217 > 257 297 359 450 376 290 261 429 294 242 23717 216 > 267 293 357 454 375 289 260 419 290 255 23418 213 > 269 290 344 458 375 285 260 412 288 264 23419 213 ! 271 292 321 461 373 279 260 403 287 266 23420 213 ! 270 304 303 463 369 278 262 402 287 261 23321 213 ! 269 329 288 289 463 365 294 265 400 286 252 23122 212 ! 268 349 282 459 363 318 284 398 284 247 : 22823 213 !o 266 362 276 451 361 361 335 347 396 276 247 ( 22324 214 o 267 362 363 271 442 361 345 398 396 269 252 (o 22525 216 o 270 363 271 432 364 351 418 396 258 257 (o 22626 218 271 365 281 422 364 355 431 396 251 259 (o 22127 218 274 368 307 417 364 354 441 396 250 253 ( 22128 218 o 283 370 346 415 365 356 449 395 250 247 23229 218 370 354 411 364 356 456 392 250 244 23530 (o 217 370 362 401 361 356 464 388 250 243 23531 (o 199 370 395 358 476 474 250 234

Suma 6720 6751 9886 10189 13130 11141 10157 10415 13808 9074 7410 7325Media 217 241 319 340 424 371 328 336 460 293 247 236Maxima 253 287 370 370 464 390 360 478 582 386 268 248Data 1 28 28 1 20 1 1 31 5 1 19 3Minima 187 171 261 268 366 360 276 260 387 250 229 217Data 31 2 6 25 1 24 20 17 30 27 12 27Media anuala 318 Maxima anuala 582 05.sep Minima anuala 171 02.feb

FISA DE DEBITE MEDII ZILNICE Raul: Prut2005 Statia hidrometrica: Oancea

Z/L I   II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

1   74,6   44,2   93,5   138   136   152   131   129   255   148   75,1   70,52   71,4   43,0   98,5   138   140   150   130   128   297   146   78,7   71,33   66,8   44,6   98,5   138   145   147   129   128   383   138   77,8   72,54   62,6   46,7   89,1   138   154   144   126   128   451   123   74,6   72,05   59,4   48,7   81,2   137   161   141   127   126   474   110   73,1   70,96   57,5   47,5   80,4   135   164   139   127   124   465   102   71,9   70,97   56,4   46,5   87,8   134   165   138   128   117   435   97,3   69,1   70,98   56,7   45,4   91,3   133   166   138   124   103   394   94,4   67,3   70,99   57,0   44,8   91,7   133   166   140   117   93,5   348   92,9   66,7   70,9

10   58,0   43,8   92,6   132   168   141   104   87,4   304   90,9   66,4   70,811   58,7   44,4   94,5   132 176 175   140   94,3   83,0   268   89,6   65,5   70,212   58,1   46,5   101   132   182   141   89,4   80,3   243   89,6   64,8   68,913   57,6   49,4   102   131   187   143   94,0   79,1   221   89,6   64,8   68,314   57,4   52,0   99,3   130   192   142   91,5   79,1   204   89,6   65,4   68,315   58,4   54,0   96,9   130   199   142   90,5   79,4   191   90,5   66,4   68,316   59,5   55,9   93,7   130   202   143   90,5   78,2   182   92,1   70,2   67,817   59,1   58,7   91,8   129   206   142   90,0   77,6   174   90,6   75,3   66,718   58,1   59,5   90,5   120   210   142   88,2   77,6   168   89,9   79,4   66,719   57,9   61,5   91,2   106   213   140   85,9   77,8   161   89,2   80,3   66,720   57,9   63,9   97,3   96,4   216   137   85,3   78,6   160   89,1   77,9   66,421   58,0   66,7   111 87,3 90,1   216   134   92,4   79,6   159   88,9   74,4   65,522   57,6   70,6   124   86,8   212   133   105   87,9   158   87,9   71,9   64,023   57,8   75,4   132   84,6   203 134 132   115   123   157   84,6   72,2   62,024   58,6   80,6 131 133   82,4   194   132   121   158   156   81,4   74,2   63,125   59,4   81,8   133   82,4   184   134   125   172   156   77,0   76,4   63,226   60,0   82,5   134   86,7   176   134   127   183   156   73,9   77,4   61,127   60,0   83,5   137   99,5   172   134   127   192   156   73,4   74,5   61,228   60,0   87,6   138   122   170   134   128   200   156   73,4   72,1   65,729   60,0       138   127   168   134   128   208   154   73,4   71,0   67,030   59,5       138   132   160   132   129   217   150   73,4   70,4   67,031   52,7       138       155       130 232 231       73,4       66,7Suma 1846   1630   3318   3588   5558   4175   3469   3809   7335   2903   2165   2096Media 59,6   58,2   107   120   179   139   112   123   245   93,7   72,2   67,6

Maxima 75,3   89,2   138   138   217   152   131   236   476   149   81,0   72,6Data 1   28   28   1   20   1   1   31   5   1   19   3

Minima 48,0   42,5   78,0   81,0   135   131   84,4   77,6   150   73,4   64,6   59,6Data 31   2   6   25   1   24   20   17   30   27   12   27

Media anuala   115                                        Maxima anuala 476     Data   05.sep                              Minima anuala 42,5     Data   02.feb                              

HIDROGRAFUL NIVELURILOR

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

01.01 02.01 03.01 04.01 05.01 06.01 07.01 08.01 09.01 10.01 11.01 12.01 T(zile)

H (cm)

HIDROGRAFUL DEBITELOR DE APA

20406080

100120140160180200220240260280300320340360380400420440460480500

1-Jan 1-Feb 1-Mar 1-Apr 1-May 1-Jun 1-Jul 1-Aug 1-Sep 1-Oct 1-Nov 1-Dec

T(zile)

Q(mc/s)

CALCULUL CORECTIILOR DE IARNA

Metoda coeficienţilor Ki LUNILEZIUA IANUARIE FEBRUARIE MARTIE APRILIE OCTOMBRIE NOIEMBRIE DECEMBRIE Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor Qmas Ki Qcor

1 74,6 44,2 93,5 138 148 75,1 70,5 2 71,4 43,0 1,00 43,0 98,5 138 146 78,7 71,3 3 66,8 45,5 0,98 44,6 98,5 138 138 77,8 72,5 4 62,6 49,7 0,94 46,7 89,1 138 123 74,6 72,0 5 59,4 54,1 0,90 48,7 81,2 137 110 73,1 70,9 6 57,5 59,4 0,80 47,5 80,4 135 102 71,9 70,9 7 56,4 63,6 0,73 46,5 87,8 134 97,3 69,1 70,9 8 56,7 64,8 0,70 45,4 91,3 133 94,4 67,3 70,9 9 57,0 64,9 0,69 44,8 91,7 133 92,9 66,7 70,9

10 58,0 63,5 0,69 43,8 92,6 132 90,9 66,4 70,8 11 58,7 63,4 0,70 44,4 94,5 132 89,6 65,5 70,2 12 58,1 65,5 0,71 46,5 101 132 89,6 64,8 68,9 13 57,6 68,7 0,72 49,4 102 131 89,6 64,8 68,3 14 57,4 72,2 0,72 52,0 99,3 130 89,6 65,4 68,3 15 58,4 75,0 0,72 54,0 96,9 130 90,5 66,4 68,3 16 59,5 76,6 0,73 55,9 93,7 130 92,1 70,2 67,8 17 59,1 80,4 0,73 58,7 91,8 129 90,6 75,3 66,7 18 58,1 81,5 0,73 59,5 90,5 120 89,9 79,4 66,7 19 57,9 82,0 0,75 61,5 91,2 106 89,2 80,3 66,7 20 57,9 81,9 0,78 63,9 97,3 96,4 89,1 77,9 66,4 21 58,0 81,3 0,82 66,7 111 90,1 88,9 74,4 65,5 22 57,6 81,1 0,87 70,6 124 86,8 87,9 71,9 64,0 23 57,8 80,2 0,94 75,4 132 84,6 84,6 72,2 62,0 24 58,6 80,6 1,00 80,6 133 82,4 81,4 74,2 63,1 25 59,4 81,8 133 82,4 77,0 76,4 63,2 26 60,0 82,5 134 86,7 73,9 77,4 61,1 27 60,0 83,5 137 99,5 73,4 74,5 61,2 28 60,0 87,6 138 122 73,4 72,1 65,7 29 60,0 0,00 138 127 73,4 71,0 67,0 30 59,5 138 132 73,4 70,4 67,0 31 52,7 138 73,4 66,7