Измерение расхода воды поверхностными поплавками
Точность измерения скорости водного потока поплавками существенно ниже, чем измерения, проводимые гидрометрическими вертушками, поэтому поверхностные поплавки применяются при рекогносцировочных обследованиях рек, выходе вертушек из строя. При интенсивном ледоходе, когда измерения гидрометрическими вертушками становятся невозможными, а в качестве поплавков служат отдельные льдины.
Поплавочные измерения проводят при штиле или небольшом ветре 2-3 м/с. По берегу параллельно основному направлению течения прокладывается магистраль и перпендикулярно к ней разбиваются три створа: верхний, средний и нижний. Расстояние между створами назначается такое, чтобы продолжительность хода поплавков между ними составляла не менее 20 секунд.
Измерение скорости течения поверхностными поплавками состоит в определении времени прохождения ими расстояния от верхнего до нижнего створа и мест прохождения через средний створ.
В пусковом створе забрасывается с берега или пускается с лодки первый поплавок, и в момент прохождения им верхнего створа по сигналу наблюдателя, стоящего в этом створе, техник пускает секундомер. В момент пересечения поплавком среднего створа отмечается место прохождения от постоянного начала по размеченному канату или засечками с берега угломерным инструментом. При прохождении поплавком нижнего створа по сигналу наблюдателя, стоящего у этого створа, техник останавливает секундомер.
|
|
|
Следующий поплавок пускается на некотором расстоянии от первого, и вся работа по измерению скорости течения повторяется в том же порядке. Всего пускается 15-20 поплавков, равномерно распределенных по ширине реки.
Если невозможно пустить поплавки по всей ширине реки, например на реках, с быстрым течением, где поплавки сносятся к середине потока, расходы воды определяются по наибольшей поверхностной скорости. В этом случае на стрежневую часть потока пускается 5-10 поплавков. Из всех пущенных поплавков выбираются три с наибольшей продолжительностью хода, отличающиеся друг от друга по времени не более чем на 10%; при большем отклонении продолжительности хода пускается ещё 5-6 поплавков. [2]
Определение расхода воды с использованием формулы Шези
Сущность этого способа заключается в том, что площадь живого сечения определяется по имеющемуся поперечному профилю створа, а средняя скорость потока вычисляется по формуле Шези; величина расхода получается умножением площади на среднюю скорость.
Формула Шези — формула для определения средней скорости потока при установившемся равномерном турбулентном движении жидкости в области квадратичного сопротивления для случая безнапорного потока. Применяется для расчётов потоков в речных руслах и канализационных системах.
|
|
|
V=C 
| (4) |
где С - коэффициент Шези (шероховатости);
V- средняя скорость течения;
R – гидравлический радиус;
i – уклон водной поверхности.
V= 12,317*0,0135=0,166
Формула Шези справедлива для равномерного движения воды.
По формуле Маннинга определяется коэффициент «С»
С= 
| (5) |
где n – коэффициент шероховатости;
R- принимается равным средней глубине и определяется по профилю потока.
С = 1/0,075 *0,924=12,317
Средняя глубина рассчитывается по формуле:
 ,
| (6) |
где- 
– площадь водного сечения при высшем уровне (определяется палеткой);
В- ширина реки при том же уровне.
Нср= 0,61 м
Наибольший расход воды вычисляется по формуле
| Qmax=w*V | (7) |
Qmax= 1,519*0,166=0,252
При измерении гидрометрической вертушкой ГР-21М скорость потока равна 0,041м/c. При измерении микровертушкой ГМЦМ-1 скорость потока равна 0,06 м/c. Результат измерения скорости потока вертушкой ГМЦМ-1 можно считать более точным, т.к. измерения проводились по пяти скоростным вертикалям, а не по одной как при измерении ГР-21М. При измерении поверхностной скорости потока поплавками результат равен 0,133 м/c. Этот результат объясняется тем, что на скорость потока воды сила трения влияет меньше, появляется влияние ветра. При вычислении скорости потока с помощью формулы Шизи результат равен 0,166 м/c.
|
|
|
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 737; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!