Debitul de apă

Debitul de apa sau debitul lichid este parametrul hidrologic cel mai utilizat pentru a exprima scurgerea sistemelor fluviatile. El reprezinta cantitatea de apa care se scurge prin sectiunea active a unui rau in unitatea de timp.

Se noteaza simbolic cu litera ”Q”, si are ca unitati de masura m³/s sau l/s.

Determinarea debitelor lichide ale raurilor se poate realize prin metode indirecte sau directe, in functie de precizia dorita, de caracteristicile scurgerii, de mijloacele tehnice.

Metodele indirecte presupun determinarea mai intai a unor elemente hidraulice si de dinamica (suprafata sectiunii, raza hidraulica, viteza apei, panta apei) ce vor fi introduce in formule.

Metodele directe permit determinarea debitului cu ajutorul unor dispozitive si instalatii speciale, in functie de care se disting: metoda volumetrica, metoda chimica, metoda deversorilor hidrometrici.

Dintre metodele indirecte, cea mai utilizata este sectiune-viteza, bazata pe relatia care exista intre debitul de apa (Q), suprafata sectiunii( ) si viteza medie a apei in sectiune (Vm): Q= x Vm.

Determinarea debitului de apa (Q) prin metoda sectiune-viteza cu ajutorul moristii hidrometrice se realizeaza determinand vitezele apei in unul sau mai multe puncte dintr-un numar de verticale fixe, iar pe baza acestora se calculeaza vitezele medii ale verticalelor respective.

Cunoscand vitezele medii ale verticalelor stabilite, devitul de apa dintr-o sectiune poate fi calculate prin mai multe metode si anume: metoda analitica, metoda grafomecanica, metoda grafoanalitica si metoda izotahelor.

Metode directe de determinare a debitului de apa: metoda volumetrica, metoda chimica, metoda deversorilor hidrometrici si a canalelor calibrate.

Determinarea debitului de apa cu ajutorul cheii limnimetrice constituie una din metodele de baza a obtinerii indirecte a debitelor, utilizate in activitatea hidrologica.

Principiul metodei consta in stabilirea unei relatii intre nivelul apei si debit. Aceasta relatie poarta numele de cheie limnimetrica si poate fi exprimata grafic (curba nivel-debit), sub forma tabelara sau analitic(expresie matematica).

1. Curba nivel-debit ilustreaza grafic legatura dintre nivelul (µ) si debitul apei (Q) intr-o sectiune: Q=f(µ).

Debitul de apa pentru un nivel cunoscut se determina citind pe cheia limnimetrica valoarea lui Q corespunzatoare nivelului respectiv.

In natura exista numeroase situatii in care patul albiei este instabil, iar scurgerea apei este influentata din cauza producerii viiturilor, a fenomenelor de remuu, prezentei formatiunilor de gheata sau a vegetatiei.

In asemena cazuri, cheia limnimetrica nu se mai prezinta sub forma unei curbe unice cu concavitatea spre axa debitelor, ci poate prezenta bucle si ramuri, variabile pentru perioade scurte de timp.

2. Cheia limnimetrica tabelara se realizeaza pe baza curbei Q= f(µ) si permite determinarea rap. debitelor pe baza cunoasterii nivelurilor. Determinarea debitelor cu ajutorul cheii tabelare se realizeaza citind in table valoarea lui Q corespunzatoare nivelului dorit.

Debitele determinate prin diferite metode sta la baza prelucrarilor care sa permita valorificarea lor pentru diverse scopuri. Principalele aspecte ale prelucrarii debitelor constau in: determiarea debitelor caracteristice, a debitelor cu anumite frecvente si durate, a debitelor cu diferite asigurari precum si in realizarea de reprezentari grafice.

In determinarea debitelor caracteristice, o etapa importanta o reprezinta cea a calcularii debitelor zilnice. Principala metoda utilizata in acest scop este cea a cheii limnimetrice.

Pe baza debitelor zilnice si a celor masurate se stabilesc si analizeaza debitele caracteristice din timpul unui an sau pentru o perioada multianuala. Dintre acestea, cele mai representative sunt: debitele caracteristice lunare (debitul mediu lunar, maxim si minim lunar), debite caracteristice anuale (debitul mediu annual, maxim si minim anual), debite caracteristice multianuale (debitul maxim maximorum, minim minimorum mediu multianual sau debitul modul, debitul de etiaj).