Определение средней скорости графически при измерении скорости течения реки гидрометрической вертушкой
Среднюю скорость на вертикали можно определить графически, построив эпюры скоростей. Отношение площади эпюры к основанию эпюры.
(8)
где - площадь эпюры скоростей м2, вычисляется по графикам (приложение 6), h- рабочая глубина
После вычислений получили следующие значения скоростей:
Определение расхода жидкости с помощью скоростей, измеренных поплавками
Расход воды с использованием скоростей, измеренных поплавками определяем аналитическим методом. Так как на поверхности водотока скорость всегда больше средней скорости по глубине то и расход воды будет завышенным, т.е фиктивным Qф . Согласно уравнению неразрывности потока расход воды равен: 
(9)
где 
- площадь живого сечения, м2 ;
- средняя скорость, м/с.
Для определения расхода воды применяется графоаналитический метод. Для вычисления составляющих расхода строим поперечный профиль среднего створа (гидроствор №2) с эпюрой скоростей, измеренных поплавками (рис. 7).
Вверх откладываются поверхностные скорости движения поплавков Vпов. Соединив концы полученных отрезков, вычерчивается эпюра поверхностных скоростей (приложение 7)
Площадь живого сечения вычисляется как сумма площадей геометрических фигур, составляющих поперечный профиль гидростворов.
Средняя скорость определяется по формуле:
|
|
|
(10)
где - площадь эпюры скоростей, измеренных поверхностными поплавками,
B - расстояние от уреза воды до самого дальнего поплавка в гидростворе №2. Для определения действительного расхода требуется ввести поправочный коэффициент K:
(11)
где С - коэффициент Шези для среднего створа, м0,5/с
по формуле Шези определяется как
(12)
где R - гидравлический радиус принимаемый для незамкнутого русла равным средней глубине по живому сечению в створе, м;
(13)
i0 - средний уклон дна русла,
На участке гидрологической практики средний уклон дна русла р. Иртыш i0 =0,00009.
(14)
- действительный расход, м3/с.
Результаты обработки данных и определения действительного расхода приведены ниже:
Гидроствор №1
V= 1,16 м/с;
Qф =225,63 ∙ 1,16=262,73 м3/с;
ω = 225,63 м2;
B= 62,94 м;
hср = 3,58 м;
C= 64,62 м0,5/с;
K = 0,915;
Q = 262,73 ∙ 0,915= 240,39 м3/c;
Гидроствор №2
V= 0,5 м/с;
Qф =37,125 ∙ 0,5=18,56 м3/с;
ω= 37,125 м2;
B= 24,9 м;
hср = 1,49 м;
C = 43,77 м0,5/с;
K = 0,88;
Q = 18,56 ∙ 0,88= 16,32 м3/c;
Гидроствор №3
V= 0,21 м/с;
|
|
|
Qф =105,17 ∙ 0,21=22,08 м3/с;
ω= 105,17 м2;
B= 41,6 м;
hср = 2,52 м;
C= 13,94 м0,5/с;
K = 0,67;
Q = 22,08 ∙ 0,67= 14,79 м3/c;
Определение расхода жидкости с помощью гидрометрической вертушки
Расход определяется графическим методом, который предполагает построение эпюры действительных удельных расходов q:
(15)
где 
- средняя скорость на вертикали, вычисляется графическим методом; h- рабочая глубина.
Эпюры средних скоростей и удельного расхода строятся на базе по перечного профиля створа, в котором производились данные измерения (приложение 8)
Действительный расход Q определяется как площадь эпюры удельных расходов Sэпq :
Sэпq (16)
Площадь эпюры удельных расходов вычисляется суммированием площадей геометрических фигур, составляющих эпюру.
Аналитическим методом действительный расход определяется по формуле:
(17)
где Q -действительный расход жидкости, м3 /c
- площадь живого сечения, м2
-средняя скорость, м/с
Вычисляется по площади эпюры средних скоростей на вертикале Sэпq :
|
|
|
(18)
где - площадь эпюры средних скоростей, м2 /с;
B - расстояние от уреза воды до последней скоростной вертикали, м
Результаты обработки данных и определения действительного расхода приведены ниже:
Гидроствор №1
B = 62,94 м;
Sū = 73,29 м2;
ω = 225,63 м2;
V =0,16 м/с;
Qф = 22,08 м3/c;
Q = 14,79 м3/c
Гидроствор №2
B = 24,9 м;
Sū = 12,341 м2;
ω = 37,125 м2;
V = 0,5 м/с;
Qф =18,56 м3/c;
Q =16,32 м3/c
Гидроствор №3
B= 41,6 м;
Sū = 8,842 м2;
ω = 105.17 м2;
V =0,21 м/с;
Qф =8,18 м3/c;
Q =14,79 м3/c
Расхождение действительного расхода, определенного двумя способами, составляет 35,67%
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1015; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!