Гидрометрические работы и наблюдения на реке в летний период

По отобранному числу вертикалей все расходы воды вычисляются вторично уже обычным аналитическим способом. Обычный аналитический способ дает возможность уменьшить число скоростных вертикалей до 7-8, а в некоторых случаях до 5.

Значение каждого расхода, вычисленного аналитическим способом, сравнивается с расходом, обработанным графически и принятым за эталон.

Переход на основной способ из

мерения возможен при условии:

1. систематическая ошибка расходов, вычисленных аналитическим способом, не превышает 2%;

2. средняя суммарная ошибка не превышает 3%;

3. наибольшая ошибка отдельного расхода за вычетом систематической ошибки не превышает 5%.

3. Анализ измерения расхода воды с целью перехода на сокращенный способ

Анализ заключается в отборе одной скоростной вертикали в стрежневой части потока, значение скорости на которой (средней, в точке 0,6 или 0,2), умноженное на постоянный коэффициент, отличается от средней скорости водного сечения не более чем на 10%.

3.1 Градуирование вертушек в полевых условиях

Производится в том случае, если невозможно отправить вертушку в тарировочный бассейн. Тарирование в текущей воде производится путём сравнения показаний испытуемой вертушки. Для этого в живом сечении реки намечают несколько точек с различными скоростями и в каждой из них сначала измеряется скорость исправной вертушкой, а за тем испытуемой и снова исправной. Вертушка в точке выдерживается не менее 250 сек. Скорость в точке принимается как среднее арифметическое из двух измерений исправной вертушкой. По числу оборотов испытуемой вертушки и по значению скорости исправной вертушки строится тарировочная кривая для тарируемой вертушки.

Полевое тарирование в стоячем водоёме может быть произведено способом непосредственного тарирования и путём сравнения с образцовой вертушкой.

Для полевого тарирования любым способом необходим водоём со стоячей водой (пруд, озеро) длиной 100-150м, глубиной не менее 10м, свободной от водной растительности. Для тарирования может быть использована вёсельная или моторная лодка. При непосредственном тарировании на носу лодки на особом выносе укрепляется штанга с испытуемой вертушкой, опускаемой на глубину не менее 0,5м от поверхности. Длинна выноса должна быть такой, чтобы расстояние от носа лодки до вертушки было не менее 1,5м.

При тарировании лодка движется с равномерной скоростью по линии ходового створа. Всего производится 20-30 заездов с разными скоростями. Тарирование производится с двумя секундомерами: по первому определяется время прохождения лодкой рабочего пути, а по второму – время между моментами начала и окончания поступления сигналов вертушки на пути тарирования. При обработке результатов тарирования для каждого заезда вычисляется скорость v и число оборотов лопастного винта в одну секунду n.

4. Вычисление расхода воды графическим методом

Графический метод вычисления расхода воды заключается в выполнении следующих работ:

1. проверяются результаты ранее выполненного вычисления расхода аналитическим методом.

2. на ленте миллиметровой бумаги вычерчивается профиль поперечного сечения по расчетному уровню воды и приведенным к нему глубинам, на котором показываются коростные вертикали. Под профилем выписываются расстояния от постоянного начала, принятые глубины h, средняя, поверхностная и донная скорости, элементарный расход.Если одновременно определяется расход наносов, размер чертежа и порядок его вычерчивания изменяется.

3. под чертежом профиля поперечного сечения или справа от него вычерчиваются эпюры распределения скорости течения по вертикалям (годографы). При построении эпюр скорости вертикальный масштаб для глубины принимается тот же, что и для профиля водного сечения. Горизонтальный масштаб выбирается в зависимости от наибольшей скорости и принятого масштаба глубин с таким расчетом, чтобы у эпюр центральных вертикалей отношение ширины к высоте было примерно 0,7-1,0. Значение скорости откладывается по абсциссам (вправо) на соответствующих им ординатах – глубинах, отсчитываемых от поверхности. Через конечные точки отрезков, отложенных по значениям проводится плавная кривая между линиями поверхности и дна. Около эпюры слева выписываются значения скорости в точках через определенные равные интервалы для дальнейшего использования их при построении изобат.

4. определяется средняя скорость течения на вертикалях. Для этой цели считаются площади эпюр, которые численно равны элементарным расходам. Средняя скорость на вертикали получается делением площади эпюры на глубину вертикали. Определение площадей эпюр, так же как и всех других площадей, производится планиметром, а при его отсутствии непосредственно на миллиметровой бумаге путем счета квадратов. Небольшие площади (меньше 2-3 см2 на чертеже) определяются во всех случаях непосредственно на миллиметровой бумаге.

5. вычисленные значения средней скорости на вертикалях откладываются на профиле поперечного сечения от линии уровня воды вверх по линиям, обозначающим скоростные вертикали, в том же масштабе, который был принят при построении эпюр распределения скорости на вертикали.Через верхние, конечные точки построенных таким образом отрезков и точки урезов воды проводится плавная кривая – эпюра распределения средней скорости по ширине реки.

6. с эпюры распределения средней скорости по ширине реки снимаются значения средней скорости для каждой промерной вертикали.

7. значения средней скорости для каждой промерной вертикали умножаются на глубину промерных вертикалей, в результате чего получаются значения элементарного расхода на этих вертикалях

8. значения элементарного расхода откладываются вверх от профиля в масштабе, при котором наибольшее значение элементарного расхода изображалось бы отрезком, равным 7-10 см. По точкам проводится плавная кривая – эпюра распределения элементарного расхода по ширине реки.

9. вычисляется расход воды. Для этой цели путем планиметрирования определяется площадь эпюры распределения элементарного расхода или путем счета квадратов.

10.гидравлические характеристики расхода воды, полученные в результате графического вычисления расхода, выписываются в таблицу «принятые данные».

Дополнительно для изучения распределения скорости течения в поперечном сечении потока и с целью анализа на чертеже графической обработки расхода вычерчиваются линии равных скоростей (изотахи). Для этого предварительно строятся эпюры распределения поверхностной и донной скоростей по ширине реки, также как эпюра распределения средней скорости. Значение поверхностной и донной скоростей по всем вертикалям снимаются с годографов, эпюры распределения скорости по вертикалям и эпюры поверхностной и донной скоростей по ширине пересекаются линиями, отсекающими на оси скорости эпюр значения скорости течения, равные выбранным значениям изотах.

Точки пересечения указанных линий с линией эпюры проектируются на ось глубины потока – для эпюр на вертикалях, на линию поверхности воды – для эпюры поверхностной скорости и на линию дна – для эпюры донной скорости.

 Скачать реферат