Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

Такой случай возможен, например, на горных реках с быстрым те­ чением, где поплавки относятся к стрежню. При измерении расхода по наибольшей поверхностной скорости порядок и состав работ ос­ тается тот же, но со следующими изменениями;

1)поплавки забрасывают только на стрежень реки, где наблю­ дается наибольшая скорость течения;

2)количество поплавков уменьшается до 5—10;

3)положение поплавков в основном створе не определяют;

4)из всех запущенных поплавков отбирают три поплавка с наи­ меньшей продолжительностью хода.

Вычисление расхода воды. Если измерение производили поплав­ ками, запускаемыми по всей ширине реки, то вычисление выполня­ ют в такой последовательности:

1) по данным промеров глубин вычисляют площадь живого се­ чения по основному створу;

2)на клетчатку, помещенную в «Книжке для записи измере­ ния расхода воды поплавками», наносят точки для каждого по­ плавка, для этого по оси абсцисс откладывают расстояния от по­ стоянного начала до точки пересечения поплавком линии среднего створа, а по оси ординат — продолжительность хода поплавков ме­ жду верхним и нижним створами. По нанесенным точкам проводят плавную эпюру продолжительности хода поплавков по ширине ре­ ки (рис. 14.2), при этом центры тяжести групп точек определяют глазомерно;

3)если эпюра имеет плавное очертание, то на ней через рав­

в местах перегибов;

208

4) для каждой скоростной вертикали снимают с эпюры продол­ жительность хода поплавка и вычисляют поверхностную скорость

где Vi — поверхностные скорости на скоростных вертикалях; он — площади живого сечения между скоростными вертикалями; k — коэффициент, учитывающий наличие течения воды на урезе, опре­ деляемый по данным, приведенным в разделе 13.7;

6) вычисляют действительный расход воды по формуле

где К\ — переходный коэффициент от фиктивного расхода к дей­ ствительному.

Величина переходного коэффициента может быть определена путем одновременного измерения расхода воды вертушкой и по­ плавками. Приняв расход, измеренный вертушкой, за действитель­ ный, величину переходного коэффициента находят из соотношения

воды производят несколько таких одновременных измерений и строят график зависимости К\ от уровня, используемый в дальней­ шем при поплавочных измерениях расхода.

Величину переходного коэффициента часто выражают формулой

приемом, для получения его величины можно пользоваться эмпи­ рическими формулами. В настоящее время наиболее распростра­ нены следующие формулы:

где С — коэффициент Шези, величина которого берется из прило­ жения 4 в зависимости от значения коэффициента шероховатости п, определяемого по приложениям 2 и 3, и величины гидравличе-

ского радиуса R= — , где x — смоченный периметр (для равнин­

ных рек принимают/? равным средней глубине Л.0р и /icp=-g- >

В — ширина реки).

Если измерение расхода воды производили поплавками, запу­ скаемыми только на стрежень реки, то вычисление расхода делают

как среднее арифметическое из показаний трех поплавков с наи­ меньшей продолжительностью хода между верхним и нижним ство­ рами;

Ориентировочное представление о величинах переходных коэф­ фициентов К\ и К2 дает табл. 14.1.

Следует иметь в виду, что при выходе воды на пойму при вы­ соких уровнях величины переходного коэффициента К\ будут раз­ личнымидля основного русла и для поймы, и их следует опреде­ лять раздельно в соответствии с условиями протекания воды в пой­ менных отсеках. Подробное рассмотрение этого вопроса выходит за рамки учебника. Рекомендации по определению величин K i для пойменных створов имеются в «Методических указаниях управле­ ниям Гидрометслужбы», ГГИ, № 72, 1966 г., а также в статье Н. К. Сибиряковой [52].

Поплавочные измерения проводят, как правило, в безветренную погоду или при слабом ветре.

210

да), горные реки с бурным течением

14.2. Измерение расходов воды глубинными поплавками

Глубинные поплавки применяют при очень малых скоростях течения, меньше удвоенной начальной скорости применяемой вер­ тушки. Применение глубинных поплавков в таких случаях позво­ ляет повысить точность измерения скоростей течения.

Рис. 14.3. Схема оборудования лодки для измерения скоростей глубинными поплавками.

При употреблении глубинных поплавков "(см. рис. 11.33) при­ нято измерять скорости течения на вертикалях в следующих точ­ ках:

Скорости измеряют с лодки, устанавливаемой на якоре в ли­ пни створа. Для определения пути, пройденного поплавком, лодку

Поплавки запускают с помощью шеста на 0,25—0,5 м выше верхней створной рейки и не ближе 1 м от борта лодки. Продолжи­ тельность хода поплавков между створными рейками измеряют по секундомеру. В каждой точке вертикали измерения делают не ме­ нее трех раз, при этом расхождения продолжительности хода по­ плавков не должны отличаться более чем на 10%, в противном слу­ чае делают дополнительные измерения. В расчет принимают сред­ нюю продолжительность. Результаты измерений записывают в «Книжку измерений расхода вертушкой», а обработку результа­ тов измерений производят аналитическим способом, как при из­ мерении скоростей вертушкой.

Глава 15

РАСЧЕТНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ВОДЫ

15.1. Сущность способа

Сущность этого способа заключается в том, что площадь жи­ вого сечения определяется по имеющемуся поперечному профилю створа, а средняя скорость потока вычисляется по формуле Шези; величина расхода получается умножением площади на среднюю скорость

Q = u>v,

где со — площадь живого сечения; v — средняя скорость течения реки, вычисленная по формуле Шези.

Формула Шези справедлива для равномерного движения воды. Равномерное установившееся движение характеризуется тем, что

В естественных реках соблюдение указанных условий может на­

212