КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Определение скоростей течения поверхностными поплавками и гидрометрической вертушкой.Поплавком - называют тело, свободно перемещаемое текущим потоком. Поплавки бывают точечные и интеграционные. Измерение скоростей поплавками. Применение поплавков обычно преследует цель определения расхода по скоростям, чаще всего поверхностным. Определение расхода необходимо, чтобы применять ряд формул гидравлики: уравнение неразрывности, формулу Шези и др. Существует два основных способа измерения поверхностных скоростей: одноточечный, когда положение поплавков в отдельных точках траектории фиксируется теодолитом с вышки, и способ засечек, когда фиксируются точки пересечения поплавками заранее разбитых двух или трех створов и время прохождения каждого из них. Второй способ имеет два варианта: определение средней поверхностной скорости и максимальной скорости течения. Оба варианта предполагают наличие связи между средней поверхностной и максимальной скоростями и средней скоростью потока. Требования к участку реки для этих видов работ требуют ряды дополнений. Участок наблюдений для одноточечного способа на 2/3 его длины находится выше створа мостового перехода или другого намеченного для измерения расхода створа. Поплавки пускают с таким расчетом, чтобы их траектории равномерно распределились по ширине потока. От этой ширины зависит и общее число поплавков. Каждому поплавку присваивается номер. Плановое положение засечек определяется вертикальным углом а и горизонтальным ф между гидрометрическим створом и осью визирования на поплавок. Одновременно записывается время прохождения этой точки поплавком. Обработка данных полевых наблюдений заключается в построении эпюры поверхностных скоростей по створу. Измерение скоростей сопровождается обязательным определением уровней воды. Если по значениям скоростей в дальнейшем определяют расход, то в створах еще измеряют и глубины, а часто и уклоны свободной поверхности. Измерение скоростей вертушками. Гидрометрические вертушки — приборы для измерения скорости течения жидкости до 5 м/с, частота вращения ротора которых определяется кинетической энергией набегающего потока. По регистрируемой частоте вращения предварительно тарированных вертушек устанавливают скорость течения. Наиболее распространены роторы в виде лопастного винта. Способы измерения скорости течения воды такие же, как при использовании поплавков: точечный и интеграционный. Но и тот и другой имеют существенные особенности. Если точечный способ измерения скоростей поплавком предполагает ее осреднение по времени, по части живого сечения потока и по пути перемещения поплавка, то применение вертушки дает осреднение только по двум первым характеристикам. Закрепленная неподвижно, она исключает осреднение вдоль потока. Интеграционный способ применительно к поплавкам дает возможность измерить среднюю скорость на вертикали. Отклонение поплавка в плане по нормали к течению исключено. Вертушку можно перемещать в любом направлении. Это позволяет интегрировать скорости на любом заданном пути. Измерение скоростей вертушками чаще всего проводят для последующего определения расхода реки. Детальный способ дает наиболее полное описание кинематики потока и применяется на вновь открываемых створах. Сокращенный способ, предусматривающий измерение скоростей на одной-двух скоростных вертикалях, применяется при частых и быстрых измерениях, например при неустановившемся движении.
|