Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 453

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

а место их прохождения через створ БГ засекают угломерным ин­

струментом, установленным в

точке Л. В результате

получают

5—

7 значений угла а, из которых вычисляют среднее

значение

(иа

рис. 13.3 угол МАБ).

Направле­

 

 

ние линии НМ принимается

за

 

 

среднее направление

течения

на

 

 

участке.

 

 

 

 

Если

длина базиса

АБ = 1, то

AH = Hg$, a EM = liga.

Для

по­

лучения

направления

линии

АД,

параллельной НМ, из точки Б на продолжении створа БГ отклады­

вают

расстояние

БД=АН—БМ

=

= /(tg

p - t g a ) .

 

 

Направление

гидрометриче­

ского створа АЕ

разбивается

пер-

пендикулярно линии АД и закре- ПЛЯется на местности реперами.

А ^-^-^^

р и с . 13.3. схема к

определению на-

правления створа

на горной реке.

13.3. Оборудование гидрометрического створа

Гидрометрический створ обычно оборудуется следующими уст­ ройствами:

1)створным водомерным постом, если основной пост находится далеко от створа;

2)реперами, а при надобности — створными вехами;

3)гидрометрической переправой для измерений глубин, скоро­ стей течения и др.;

4)уклонными водомерными постами.

Водомерные и уклонные посты, реперы и створные вехи были

описаны в разделе I I . Ниже рассмотрим устройство

гидрометриче­

ских переправ.

 

Гидрометрические створы, предназначенные для систематиче­

ских и долговременных наблюдений, оборудуются

гидрометриче­

скими переправами, устройство которых зависит от ширины н глу­

бины реки,

а также

от скорости течения. Проектирование и строи­

тельство их

производится в соответствии с типовыми проектами

(см. «Атлас

типовых

проектов гидрометрических сооружений» [4]).

В качестве гидрометрических переправ применяются мостики, подвесные люльки, лодки, катера, паромы. Наиболее совершенным устройством для гидрометрических измерений на створе реки ши­ риной не более 100 м являются дистанционные гидрометрические установки.

Г и д р о м е т р и ч е с к и е м о с т и

к и применяются на

малых ре­

ках и каналах. При ширине реки до

15 м рекомендуется

применять

балочные мостики с дощатым настилом шириной 0,75—1,00 м. Для

более широких рек, до 30 м, применяются

шпренгельные мостики,

в которых основная

несущая конструкция

(балка) дополнительно

усиливается тросом,

натягиваемым снизу.

 

171


На реках шириной до 50 м можно применять подвесные мо­ стики (рис. 13.4). Настил мостика подвешивается к двум несущим тросам, перекинутым через береговые опоры и закрепленным на

бетонных якорях, заложенных в грунт.

 

 

Г и д р о м е т р и ч е с к и е

л ю л ь к и (рис. 13.5)

применяются на

реках

с быстрым течением и высокими берегами,

главным

обра­

зом в

горных районах. В зависимости от нагрузки люльки

могут

устраиваться на одном или

двух ездовых тросах,

подвешиваемых

с надлежащим провесом на блоках, укрепляемых на береговых опорах. Концы тросов закрепляются на тягах, заделанных в бе­ тонные якоря, заложенные в грунт. В некоторых системах люлька снабжается приспособлением, позволяющим ей перемещаться не только в горизонтальном, но и в вертикальном направлении, что удобно при работе с приборами на штанге. Перемещение люльки

вдоль створа осуществляется при помощи лебедки

и тягового

троса или вручную.

 

 

Д и с т а н ц и о н н ы е

г и д р о м е т р и ч е с к и е

у с т а н о в к и

предназначены для дистанционного проведения гидрометрических измерении. С их помощью можно производить промеры глубин, измерения скоростей течения, взятие проб воды со взвешенными наносами и другие операции.

Дистанционная установка состоит из береговых опор и трособлочной системы, с помощью которой вертушка с грузом или иной прибор может перемещаться по створу на заданную вертикаль и

погружаться в поток на требуемую

глубину. Для перемещения при­

бора

и регистрации его

показаний

на

берегу оборудуется будка

с пультом управления и механизмами.

 

В

настоящее время

выпускаются

дистанционные установки

ГР-64 и ГР-70, рассчитанные на применение па реках шириной до 100 м и глубиной до 12 м.

Дистанционная гидрометрическая у с т а н о в к а ГР-64 с элект­ рическим приводом позволяет выполнять гидрометрические измере­ ния при скоростях течения до 5 м/с. Для работы установки необ­ ходим переменный ток 50 Гц напряжением 220—380 В.

Установка состоит (рис. 13.6, 13.7)

из береговых опор 1, пере­

брошенных между

ними тросов 2—4,

двухбарабанной лебедки

5

с электроприводом, каретки 6, блока

счетчиков 7,

специального

гидрометрического

груза 8 весом 100

кг, оптического

угломера

п

пульта управления 9. Верхний трос 2 является несущим, по нему перемещается каретка, передающая нагрузку от веса груза с при­ бором. Перемещение каретки, а также опускание и подъем груза осуществляются с помощью двух тросов: троса 3 перемещения ка­ ретки и троса 4 подъемного, намотанных на различных барабанах лебедки. Раздельным или одновременным включением барабанов лебедки можно производить перемещение груза с прибором вдоль створа, а также подъем и опускание его.

Гидрометрический груз имеет форму, схематически показанную на рис. 13.8. Для определения глубины груз снабжен поверхност­ ным и донным контактами, позволяющими определять моменты


Рис. 13.6. Дистанционная гидрометрическая установка ГР-64 (схема).

Рис. 13.7. Кинематическая схема дистанционной установки.

/ — несущий трос;

2 — каретка; 3

трос перемещения каретки;

4

подъемный трос;

5 — л е б е д к а .

касания поверхности воды и дна.

При соприкосновении

груза с вод­

ной поверхностью или с дном он

автоматически останавливается,

при этом на пульте управления

загораются сигнальные

лампочки

«Поверхность» или «Дно». Груз

имеет стабилизатор направления

на длинном выносе, на конце которого укреплен обтекаемый по­ плавок. Такое устройство обеспечивает правильное и устойчивое положение груза в потоке. Угол относа подъемного троса течением измеряется оптическим угломером.

Горизонтальное и вертикальное перемещение груза регистриру­ ется механическим счетчиком с ценой деления 1 см.

Гидрометрическая вертушка укрепляется на кронштейне (пли штыре) в передней части груза. Обороты лопастного винта реги­ стрируются счетчиком импульсов, который включается при изме­ рении скорости синхронно с секундомером. По истечении заданного

Рис. 13.8. Схема устройства груза установки ГР-64.

/, 2 — кронштейн и штырь для крепления приборов; 3 — поверхностный контакт; 4 — делитель сигналов; 5 — донный контакт; 6 — тело груза; 7 — стабилизатор; 8 — поплавок; 9 — поддон.

промежутка времени счетчик и секундомер выключаются также ав­ томатически.

Подъемный трос имеет одну изолированную токопроводящую жилу, служащую для передачи па пульт управления сигналов вертушки и контактов груза. Разделение сигналов вертушки от

сигналов поверхностного и донного контактов груза

производится

по фазе, а разделение сигналов поверхностного контакта

груза от

сигналов донного контакта — по величине

тока.

 

 

Управление установкой сосредоточено

на пульте,

на

котором

размещены также элементы электрической схемы, обеспечивающие

работу установки. Лебедка

может приводиться в действие также и

от ручного привода.

 

 

 

Дистанционная гидрометрическая

у с т а н о в к а

ГР-70 имеет

только ручной привод. Для питания

сигнальной

электрической

цепи установка снабжается

батареей

гальванических элементов

напряжением 12 В. Установка рассчитана на проведение измери­ тельных работ при скоростях течения до 2,0—2,5 м/с, при этом упо­ требляются грузы весом 25 или 50 кг, по своему устройству и дей­

ствию такие же, как и груз

установки ГР-64.

На рис. 13.9

показана

принципиальная электрическая схема установки ГР-70.

 

Г и д р о м е т р и ч е с к и е

т р о с о в ы е п е р е п р а в ы .

На несу­

доходных реках шириной до 150—200 м со

спокойным

течением

устраиваются гидрометрические тросовые

переправы с

лодкой.

176


Выше створа натягивается ездовой трос, закрепляемый на одном берегу за столб, а на другом—на лебедке. По линии створа натя­ гивается второй трос, на котором размечается положение вертика­ лей. Измерения 'производятся с лодки, закрепляемой поводком с карабином за ездовой трос.

Для проведения гидрометрических работ на реках шириной до 100 м в ГГИ Г. М. Риммаром [47] разработан комплекс приспособ­ лений для тросовых лодочных переправ, значительно облегчающих выполнение работ. В комплекс приспособлений входит:

Рис. 13.9. Принципиальная электрическая схема установки ГР-70.

/ — батарея;

2 — выключатель;

3 — вольтметр;

4 — д н о д ;

5,

23,

24

конденсаторы;

6—8. 11 — сопротивления;

9 — триод;

10 — трансформатор;

12 — сигнальная

лампа

вер­

тушки; 13 — сигнальная лампа донного

контакта;

14 — сигнальная

лампа

поверхностного

контакта;

15

сигнальная

лампа

генератора; IS — переключатель

вертушки;

 

17—пере­

ключатель поверхностного н донного контактов;

18 — реле

вертушки;

19 — реле

донного

контакта;

20 — реле

поверхностного

контакта;

21 — выключатель

счетчика

вертушки;

22 — счетчик контактов вертушки;

25 — переключатель доухпозиционнын;

26 —- трос

с

токо-

ведущеи

жилой; 27—

контакт поверхностный; 28 — контакт донный;

29 — контакт вертушки.

1)

подвесная

вьюшка

для переброски и натяжения створного

троса, а также стойка для установки вьюшки в лодке;

 

2)

механизм

гибкого

крепления

лодки к

створному

тросу

с устройством для мгновенного отсоединения;

 

 

 

3)

механизм

жесткого

крепления лодки к створному тросу;

4)

откидная

рама для

выноса гидрометрических

приборов, под­

вешиваемых на тросе, с носа лодки;

 

 

 

 

5)

штангодержатель с

подвесной

штангой

для

выноса

прибо­

ров с носа лодки.

 

 

 

 

 

Не останавливаясь на описании указанных приспособлений, от­ сылаем читателей к упомянутой работе.

На больших и средних реках

с сильным течением, где приборы

необходимо опускать с тяжелым

грузом, устраиваются гидромет­

рические тросовые переправы с

п о н т о н о м (паромные).

12 Гидрометрия

177


Гидрометрический понтон (рис. 13.10) представляет собой две большие лодки пли два металлических сигарообразных поплавка, соединенных жесткой рамой, на которой настилается палуба. Между лодками должен быть просвет 1,5—2,0 м во избежание влияния лодок на поверхностные скорости между ними. На палубе понтона устраивается каюта; в передней его части над просветом между лодками делается стрела с блоком для опускания приборов в воду (рис. 13.10 а). На палубе устанавливаются гидрометриче­ ские лебедки и лебедки для четырех якорей, кнехты для причала и прочее судовое оборудование.

Рис.

13.10. Гидрометрические понтоны.

о — о б щ и н вид;

б — понтон на тросе и двух якорях; в

— понтон-са­

 

молет; г — понтон на трех якорях.

 

При перемещении

понтона по тросу он должен

быть оборудован

направляющими стойками с роликами. На быстрых реках понтон

по

тросу

может

перемещаться

течением

(понтон-самолет,

рис.

13,10 е),

в этом

случае, действуя

рулем, понтону придают ко­

сое положение по отношению к направлению течения, вследствие чего давление потока Р на понтон разлагается на две силы: па­ раллельную продольной оси понтона силу R и параллельную тросу силу S, которая и перемещает понтон по створу. На широких ре­ ках понтоны по створу буксируют катером: применяют также само­ ходные понтоны и, кроме того, специально оборудованные катера.

В точке наблюдения понтон или катер устанавливают на двух (рис. 13.10 б) или на трех якорях (рис. 13.10 г). Последний спо­ соб удобен тем, что позволяет без перестановки передних якорей проводить наблюдения на ряде вертикалей, перемещая только один задний якорь. Для якорей применяют пеньковые или капроно­ вые тросы, которые при надобности (при аварии) можно легко перерубить.

178