Výtok (hydrologie)
Vymezení pojmu
Výtok je proces odtoku tekutiny z nádrže nebo jiné soustavy skrz otvor nebo přes přepad. V hydrologii se výtok používá k popISU odtoku z přehrad, jezer, rybníků a dalších uměle vybudovaných nebo přírodně vzniklých nádrží.
Typy výtoků
Existuje několik typů výtoků, z kterých každý má své vlastní vlastnosti a používá se pro různé účely:
Volný výtok: Při volném výtoku tekutina vytéká z nádrže skrz otvor, který je umíStěn pod hladinOU. Rychlost výtoku je určena výškou hladiny tekutiny nad otvorem a tvarem otvoru.
Stlačený výtok: Při stlačeNém výtoku tekutina vytéká z nádrže skrz otvor, který je umíStěn nad hladinOU. Rychlost výtoku je určena tlakem tekutiny nad otvorem a tvarem otvoru.
Volný přepad: Při volném přepadU tekutina přetéká přes okraj nádrže. Rychlost výtoku je určena výškou hladiny tekutiny nad okrajem a tvarem okraje.
PoužITí výtoků
Výtoky se používají v hydrologii pro různé účely, včetně:
Regulace odtoku: Regulace odtoku z nádrží je nezbytná pro ochranu před povodněmi, zásobování vodou a jiné potřeby.
Měření odtoku: Měření odtoku je důležité pro odhad množství dostupnéVody a pro návrh a provoz hydraulických souстав.
Odvodňování: Odvodňování je odvádění přebytečnéVody z nádrží a dalších oblastí.
Výpočet výtoku
Výtok lze vypočítat pomocí různých vzorců, v závislosti na type výtoku a dostupNých údajích. Pro volný výtok se používá následující vzorec:
```
Q = Cd
A
√(2
g
h)
```
kde:
Q je objemovýPrůtok (m³/s)
Cd je součinitel výtoku (bezrozměrný)
A je pLOcha otvoru (m²)
g je tÍhové zrychlenÍ (m/s²)
h je výšKa hladiny tekutiny nad otvorem (m)
Pro stlačeNý výtok se používá následující vzorec:
```
Q = Cd
A
√(2
(p - p0) / ρ)
```
kde:
Q je objemovýPrůtok (m³/s)
Cd je součinitel výtoku (bezrozměrný)
A je pLOcha otvoru (m²)
p je tlak tekutiny nad otvorem (Pa)
p0 je atmosférický tlak (Pa)
ρ je hustota tekutiny (kg/m³)
Pro volný přepad se používá následující vzorec:
```
Q = Cd
L
h^(3/2) / (2
√(g))
```
kde:
Q je objemovýPrůtok (m³/s)
Cd je součinitel výtoku (bezrozměrný)
L je délka okraje (m)
h je výšKa hladiny tekutiny nad okrajem (m)
g je tÍhové zrychlenÍ (m/s²)
Faktory ovlivňUJÍCí výtok
Na výtok má vliv několik faktorů, včetně:
Tvar otvoru nebo okraje: Tvar otvoru nebo okraje ovlivňUJE součinitel výtoku a rychlost výtoku.
Hladina tekutiny: Hladina tekutiny nad otvorem nebo okrajem ovlivňUJE výšKu tlaku a rychlost výtoku.
Viskozita tekutiny: Viskozita tekutiny ovlivňUJE ztrátY energie v důsledku tření a rychlost výtoku.
Teplota tekutiny:Teplota tekutiny ovlivňUJE hustota tekutiny a rychlost výtoku.