Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 471

Скачиваний: 6

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

угол

LI

— коэффициент расхода, равный приблизительно 0,6;

а —

где

 

выреза.

 

Расход воды через треугольный водослив с углом

выреза а = 90°

определяется по формуле

 

Q == 1,4/УВ/а.

(16.6)

Практически расход воды через треугольный водослив опреде­ ляют тоже по таблицам в зависимости от напора и угла выреза.

Рис. 16.7. Устройство железобетонного водослива.

/ — р е б р о

водослива; 2 — резиновая прокладка; 3 — стенной

репер;

4 — кран

для спуска

воды;

5 — крючковые

рейки; б — соединительная

труба;

7 — самописец уровня.

Параболический

водослив

(рис. 16.8

а) имеет

вырез,

очерчен­

ный по параболе, выражаемой уравнением х2

= 2ру.

 

Для стандартного параболического

водослива

(при

р = 4 см)

расход воды определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

Q =

0,576//2 .

 

 

 

(16.7)

Величину напора

для стандартного параболического

водослива

рекомендуется принимать от 0,02 до 0,50 м. Расход можно опре­ делить по таблицам.

При малых напорах параболический водослив позволяет опре­ делять расходы с большей точностью, чем треугольный водослив.

Радиальный водослив (рис. 16.8 б) имеет вырез, очерченный двумя круговыми дугами, сопряженными полуокружностью диа­ метром 5 мм. Радиусы дуг принимаются в пределах 20—60 см.

224


Наименьший допустимый напор 5 см, а наибольший — до 0,8 ра­ диуса выреза водослива. Радиальные водосливы позволяют весьма точно измерять малые расходы. Расход определяют по таблицам.

При значительной амплитуде колебаний расходов применяют комбинированные водосливы: для учета больших расходов устанав­ ливают прямоугольный или трапецеидальный водослив, а для учета

малых расходов — треугольный

или параболический, порог кото­

рого располагается ниже порога большого водослива.

а)

У

б)

Л г

&-5 мм

Рис. 16.8. Схемы параболического (а) и радиаль­ ного (б) водосливов.

Для получения надежных результатов измерений расходов во­ досливами необходимо их установку производить с соблюдением следующих основных правил:

1) перед подходом к водосливу поток должен протекать прямо­ линейно во избежание перекоса водной поверхности в отверстии водослива; ось потока должна совпадать с осью водослива;

2)уровень нижнего бьефа всегда должен быть ниже ребра во­ дослива во избежание его подтопления;

3)под струю переливающейся воды должен быть свободный доступ воздуха;

4)края водосливного отверстия должны быть заострены, без вмятин и зазубрин, фаска среза должна быть обращена в сторону падения струи;

5)ребро прямоугольного и трапецеидального водосливов дол­ жно быть установлено горизонтально, а сама рамка водослива вертикально;

6)

перед стенкой водослива не должно быть скоплений

нано­

сов и

мусора;

 

 

 

 

7)

водомерная рейка

для

определения величины напора

распо­

лагается выше рамки водослива на

расстоянии не менее

2 Я м а К с ;

нуль рейки должен быть

на

одной

отметке с порогом водослива.

Водослив может быть дополнительно оборудован самописцем уровня.

15

Гидрометрия

225


Общее представление о конструкции железобетонного водослива можно получить из рис. 16.6 и 16.7.

На вновь построенных гидрометрических водосливах, а также и лотках рекомендуется делать контрольные измерения, чтобы про­ верить соответствие фактических расходов и определенных по таб­ лицам пли формулам. Если отклонение получится более 5%, то производят тарирование водослива (или лотка) путем измерения 5—7 расходов при различных уровнях. Расходы измеряют вертуш­ ками (при малых расходах — объемным методом). По данным та­ рирования устанавливают зависимость Q = f ( # ) , которую исполь­ зуют в дальнейшем для определения расходов через водослив.

16.3.Регистрация расходов воды самописцами

ирасходоуказателями

Для автоматической регистрации расходов на малых водотоках иногда применяют самописцы расходов воды, или, иначе, расходографы. Самописцы расходов устанавливаются только при условии гарантированного постоянства и однозначности зависимости вы-

б)

.3.

 

г / .

\ ^ \

/ /

 

5

V \

.

/

/

 

 

 

 

 

/

 

\

У10

 

 

 

 

12

 

 

Рис. 16.9. Построение гидрометрической улитки.

 

соты уровня от расхода воды,

а

именно:

1)

при

водосливах и

гидрометрических лотках и 2) при контрольных

сечениях.

Кроме приборов специальной конструкции, в качестве само­ писца расходов воды могут применяться самописцы уровня воды с поплавковой системой. В этих случаях в них к поплавковому ко­

лесу посредством зубчатой передачи присоединяется

гидрометриче­

ская улитка, которая

трансформирует

поступательное движение

поплавка

в движение

пера на ленте

самописца

в

соответствии

с видом

кривой Q = / ( # ) . Передача движения от

улитки к перу

226



самописца может быть осуществлена различно (см. «Наставление гидрометеорологическим станциям и постам», вып. 6, ч. 2, 1945). Очертание гидрометрической улитки рассчитывают отдельно для каждой конкретной установки самописца в соответствии с видом за­

висимости уровня от расхода воды. Сначала

это выполняют на

чертеже. На графике Q = f ( # ) проводят

через

равные

интервалы

уровня

горизонтальные

прямые

до

пересечения

с кривой

(рис. 16.9

а) и снимают соответствующие

значения расходов. В ре­

зультате

получают парные

значения

Н и

Q, которые

используют

для построения улитки. Вычерчивают окружность, делят ее на при­ нятое число интервалов и проводят из центра радиусы (рис. 16.9 6). Значения расходов воды откладывают в определенном масштабе по

радиусам,

полученные

точки

соединяют плавной

кривой, которая

и

является

очертанием

гидрометрической

улитки.

Для установки

на

самописец улитку такого

же очертания

делают

из металла.

В настоящее время расходоуказатели и самописцы расходов имеют широкое применение в оросительных системах для учета ко­ личества воды. К ним относятся расходоуказатели ВПГ-54, ВДГ-58, ДРС-60, самописец расхода САНИИРИ и др. Имеются расходоука­ затели и самописцы расходов, рассчитанные на применение при автоматизации учета воды на оросительных каналах [8].

Глава 17

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ ОБЪЕМНЫМ МЕТОДОМ

Объемный метод применяется обычно при расходах воды, не превышающих 5—10 л/с. Этот метод удобен для измерения расхо­ дов ключей, родников, а также применяется в качестве вспомога­ тельного при тарировании малых лотков и водосливов.

Непосредственное измерение расходов воды дает высокую точ­ ность, что очень важно при малых расходах. Этим способом расход определяется из отношения объема воды V, накопившейся в мер­ ном сосуде, к числу секунд t, в течение которых он был собран,

Q = T-

(17-1)

Объем мерного сосуда подбирается в зависимости от: 1) вели­

чины

наибольшего

расхода, 2)

степени точности определения

объема воды и учета времени его

наполнения и 3) желаемой точ­

ности измерения

расхода воды

100%.

 

Если dv— абсолютная ошибка

при

измерении

объема мерного

 

d V

 

 

 

 

 

сосуда,

100 —у

эта

же ошибка

в

процентах,

dt—абсолютная

15*

 

 

 

 

 

227