Z0059 HYDROLOGIE
Cvičení č. 3
Způsoby měření a odvozování průtoků I
Krátký tutorial + zadání:
Empirická měrná křivka průtoku (EMK) je vyjádřením závislosti průtoku na výšce hladiny v daném
měrném profilu. Protože je měření průtoků značně náročné (především na větších tocích), zjišťuje se na
upravených vodoměrných profilech vodní stav. Vodní stav se pak pomocí tzv. konzumpční křivky
přepočítává na průtok. Konzumpční křivka je dána rovnicí
,
kde Q je průtok [m3
/s], h je vodní stav [cm], a, c jsou konstanty. Konstanty je potřeba zjistit. To je možné
prostřednictvím linearizace obecného tvaru rovnice EMK, které se provádí prostřednictvím zlogaritmování
celé rovnice (matematicky nebudeme rozebírat). Výsledkem tohoto kroku je tvar rovnice
.
Dále je potřeba provést substituci jednotlivých členů uvedené rovnice:
Obecná rovnice EMK má pak tvar lineární rovnice – tj. obecná rovnice přímky
.
Z této rovnice je potřeba zjistit parametry a, b.
Tedy údaje v excelu, nebo ve statistice, je potřeba zlogaritmovat. Poté je znázorněte v dekadickém grafu,
kde závisle proměnná (průtok) se vynáší podle osy y, nezávisle proměnná (vodní stav) podle osy x.
Bodový graf se prokládá přímkou lineární regrese (lineární spojnice trendu).
Dále je potřeba zjistit parametry a, c v konzumpční křivce. Tím už máme k dispozici rovnici konzupční
křivky. Díky ní můžeme pro jednotlivé vodní stavy. Počítáme od 0 cm až po hmax. Zvolte počet
zjišťovaných hodnot takový, aby průběh vypočítané křivky byl co nejhladší.
Pro kontrolu vložte do grafu kromě hodnot vypočtených i hodnoty původně naměřené. Měrná křivka by
měla naměřené hodnoty prokládat.
Jako zdrojová data využijte hodnoty vodních stavů a průtoků, které jsou k dispozici na stránkách ČHMÚ.
Vyberte si nějaký profil, pokud možno na menším toku, kde je kolísání vodních stavů výraznější. Je-li údaj
k dispozici, je dobré použít i hodnoty dosažení I., II. a III. SPA (někdy jsou u nich uvedeny i odpovídající
průtoky).
http://portal.chmi.cz/portal/dt?action=content&provider=JSPTabContainer&menu=JSPTabContainer/P1_0
_Home&nc=1&portal_lang=cs#PP_TabbedWeather
S vypracováním cvičení můžete počkat na dobu, kdy bude hladina toku více rozkolísaná (např. když bude
více pršet, případně tát sníh, který letos stejně na horách není…). V nejhorším seženu nějaká data, která
vám vložím do ISu.
Výstupy:
 Tabulka hodnot h a Q s uvedením profilu, toku a období měření,
 dílčí výpočty,
 grafy,
 tabulky výpočtů (excel nebo statistica).