Vitezele de scurgere și metodele de măsurare a acestora

De obicei, observarea vitezei de curgere în râuri gauging cu maree de primăvară (din topirea zăpezii) începe cu deschiderea de râu acoperi creșterea nivelului apei la un vârf și se termină la o perioadă stabilă de apă scăzută. Pe râurile cu vară-toamnă și de iarnă inundații (de la dusuri, topirea ghețarilor din munți și ploi), care urmează să fie acoperite de observații ridicarea și căderea primului vârf complet. La vârfurile ulterioare, observațiile pot fi făcute numai la nivelurile apei care depășesc primul vârf.

Măsurarea debitelor necesare pentru calcularea debitului de apă, precum și pentru planul de construcție al râului, care este folosit pentru a corecta aspectul structurilor de pod, selectarea dimensiunilor și formelor lor, protecția împotriva eroziunii și a fluxului de gheață de trecere. Construcția izotopilor (linii de viteze egale) în alinierea tranziției podului face posibilă prezicerea dezvoltării procesului de canal.

Datorită vâscozității apei și rugozității fundului, viteza de curgere variază de-a lungul adâncimii fluxului. Maximul la suprafața liberă se numește viteza suprafeței. Minimul din partea de jos este considerat drept viteza de jos. Pentru a determina viteza medie pe verticală, este necesar să se construiască o diagramă a vitezelor locale (la un anumit punct dat pe verticală de viteză), pentru a se determina suprafața ei și a se împărți în funcție de adâncime.

Instrumentele și metodele existente în majoritatea cazurilor sunt concentrate pe măsurarea vitezelor locale și se bazează pe determinarea vitezei de mișcare a corpului plutitor sau a numărului de rotații ale șurubului de elice pe minut.

Un flotor este un corp liber deplasabil de fluxul curent. Plutitoarele sunt punct și integrare. Măsurătorile punctului măsoară viteza de-a lungul lungimii unui strat de fluid dat, care se deplasează de-a lungul acestuia. Punctul plutitor poate fi superficial (Figura 8), dacă se mișcă pe suprafața liberă a cursului și este adânc. dacă viteza este măsurată la o adâncime dată (figura 9).

Fig. 8. Flotoare de suprafață:

a - de pe un disc de lemn; b - din sticlă; c - de la cruce din lemn

Flotoarele de suprafață sunt de obicei realizate din lemn sub forma unui disc circular cu un diametru de 25 cm și o grosime de aproximativ 5 cm. Centrul discului este întărită tijă verticală 15 cm în înălțime și cu un steag alb sau roșu. Pentru a da stabilitatea flotorului în vremea vântului, se atașează o sarcină mică. Cu un vânt puternic, producția de observații plutitoare nu este permisă. În caz de vizibilitate redusă, flotoarele sunt însoțite de o barcă ușoară cu vâsle.

Suprafețele plutitoare pot fi folosite atât pentru viteze mari, cât și pentru debit redus, precum și pentru o deviație de gheață rară, când utilizarea altor instrumente este dificilă. În acest caz, pot fi folosite diferite flăcări de gheață.

Dezavantajele flotoare de suprafață includ dependența directă a lucrărilor de condițiile meteorologice, mai mici în comparație cu alte dispozitive precizie a rezultatelor (5 ÷ 10%) și imposibilitatea măsurării vitezei de curgere la anumite puncte.

Plăcile sunt cele mai simple instrumente pentru măsurarea vitezei de curgere. În același timp, se determină simultan direcțiile curenților de suprafață de-a lungul traiectoriilor mișcării plutitoare.

Pe râurile joase, precum și pe vitezele montane, acestea au un maxim în apropierea axei dinamice a cursului, coborând spre mal, datorită rezistenței relativ mai mari pe care o au. În conformitate cu ecuația Bernoulli, apare o anumită diferență de nivel în secțiunea transversală a curgerii: acestea sunt mai mari la bănci și mai mici în partea de mijloc a râului. Ca rezultat, curenții secundari apar sub forma a două fluxuri elicoidale, unde vitezele de suprafață sunt direcționate de la coastă spre axă, iar fundul - în direcția opusă. Acest lucru distorsionează traiectoriile plutitoare de suprafață, bătându-le până la tija râului. Dar această distorsiune se poate observa pe o lungime de câțiva kilometri, care este mult mai mare decât cea a lucrării hidrometrice.

Flotorul de adâncime (Figura 9) trebuie să fie puțin mai greu decât apa: un castron sau o cruce din lemn, gătit în ulei de in, o sticlă umplută mai mult decât pentru un plutitor de suprafață.

Fig. 9. plutitoare profunde:

a - dintr-o minge de lemn; b - din sticlă; c - de la cruce din lemn

La adâncimea potrivită este ținută de un flotor de suprafață conectat la un fir profund. Floatul de suprafață este un indicator al poziției planificate a flotorului de adâncime. De obicei, indicatorul plutitor de suprafață este făcut de 4 ÷ 5 ori mai puțin adânc și îi conferă o formă slabă de curgere cu un coeficient de rezistență ridicat.

Furtunurile adânci sunt cele mai eficiente atunci când se măsoară viteze de până la 0,15 m / s, care nu pot fi întotdeauna măsurate cu o placă turnantă.

Lungimea obișnuită a observațiilor plutitoare:

pentru râuri cu lățimea patului râului până la 200 m - 0,5 ÷ 1,0 km;

pentru râuri cu o lățime a canalului de până la 500 m - 1,0 ÷ 2,0 km;

pentru râuri cu o lățime a canalului mai mare de 500 m - 2,0 ÷ 3,0 km.

Secțiunea de observație este aleasă astfel încât aproximativ 2/3 din extensia sa să fie situată mai sus și aproximativ 1/3 sub traseul de trecere a podului. Lansarea flotoarelor se efectuează în linia de pornire, care este cu 5 ÷ 10 m mai mare decât prima soluție hidraulică superioară. Acest lucru este necesar pentru ca înainte de a intra în țintă plutitorul să fi dobândit deja viteza reală a debitului.

La pornire, încercați să distribuiți flotoare în mod egal pe întreaga lățime a fluxului.

Numărul de flotoare în fiecare observație nu trebuie să fie mai mic de:

pentru râuri cu o lățime a canalului de până la 200 m - 7 ÷ 9 buc;

pentru râuri cu o lățime a canalului de până la 500 m - 9 ÷ 11 buc;

pentru râuri cu lățimea stratului de râu până la 1000 m - 11 ÷ 13 buc;

pentru râuri cu o lățime a canalului mai mare de 1000 m - 13 ÷ 15 buc.

Flotele sunt pornite unul câte unul.

Poziția planificată a flotorului în stațiile hidrometrice crestătură telescopic alidada montat la tragere menzulnoy, unghiul orizontal fixat între linia de referință și găsirea flotorul în stațiile de măsurare a debitelor teodolit sau busolă, fixat pe cadru prin linia (bază). În același timp, cronometrul determină timpul de deplasare al flotorului între aliniamente.

Plutitoarele plutitoare-integratori sunt utilizate pentru a determina debitul mediu pe verticala. Ele sunt realizate sub formă de bile ușoare cu diametrul de 30 ÷ 35 mm din lemn, celuloid, spumă etc. utilizați lichide ușoare, de exemplu uleiuri de ulei sau bule de aer pompat cu furtun. La fel ca flotoarele adânci, integratorii de flotoare sunt cel mai adesea utilizați pentru măsurarea vitezelor scăzute (până la 0,2 m / s).

Metoda de integrare a flotorului lichid în combinație cu fotografierea aeriană a ieșirii plutitoare pe suprafața apei asigură determinarea vitezelor de curgere ale suprafeței cu o precizie de 2 ÷ 3%.

Articole similare

• De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?

• Factorii care afectează viteza de uscare - uscarea alimentelor

Trimiteți-le prietenilor: