ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 467
Скачиваний: 6
склянку с притертой пробкой объемом 20—30 мл. Затем приготов ленный раствор выливают в реку. Для лучшего перемешивания это делают на середине реки.
На измерительном створе в удобном месте размещают на бе регу измерительный мостик, к нему подсоединяют шнур от элек тродной ячейки, предварительно закрепленной в воде на середине реки.
После пуска в реку раствора по шкале реохорда измеритель ного мостика производят отсчеты относительной электропровод ности воды через каждые 15 секунд и записывают в «Книжку для записи измерений расхода воды по способу ионного паводка» стан дартного образца. По полученным данным строят график ионного паводка (рис. 18.6).
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
• |
1 |
. |
i |
1 |
1 i |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
1 i |
||
1 |
1 |
ч . |
i |
и Спр зелено |
|
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
1 • |
\ |
па 6 5 % 0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
I |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II'30" |
i |
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
IГ |
|
|
2 |
|
|
4 |
|
б |
|
|
|
10 |
II |
|
|
1 |
3 |
|
|
7 |
8 |
9 |
12 |
13 t * |
|||||
|
|
|
Рис. |
18.6. График ионного |
паводка. |
|
|
|
Для вычисления расхода воды необходимо знать расчетную
электропроводность |
раствора индикатора. Для |
этого |
из |
взятой |
|||||||||
пробы раствора пипеткой берут 1 мл |
и разбавляют |
в |
10 000 мл |
||||||||||
речной воды в баке. Затем |
туда погружают электродную |
ячейку |
|||||||||||
и берут |
отсчет |
по |
шкале |
реохорда — величину |
относительной |
||||||||
электропроводности |
разбавленного |
в |
10 000 раз |
исходного |
рас |
||||||||
твора. |
Расчетную |
электропроводность |
раствора |
индикатора |
Р р |
||||||||
получают умножением полученной величины на |
10 000. |
|
|
|
|||||||||
Вычисление расхода воды производят по формуле |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
VP |
|
|
|
|
|
|
(18.9) |
|
|
|
|
|
Q = ~T-, |
|
|
|
|
|
|
|||
где V — объем раствора индикатора, |
вылитого |
в реку, в м3 ; Рр — |
|||||||||||
расчетная |
электропроводность раствора индикатора в %о; F — пло |
||||||||||||
щадь |
графика ионного паводка, определяемая |
по |
формуле |
F = |
|||||||||
= AtHP%-c |
(At — интервал |
времени, |
равный |
15 с, |
SP — сумма |
||||||||
ординат графика ионного паводка). |
|
|
|
|
|
|
|
|
237
цепочных |
электродов с катушкой и запасным шнуром, мерного |
бака |
||
емкостью |
10 л, шприца емкостью 1 мл, |
ведра, |
стеклянной |
банки |
для проб. Дополнительно необходимо |
иметь |
один-два бака для |
||
разведения раствора. |
|
|
|
Измеритель электропроводности воды (ИЭВ) собран по схеме измерительного моста, в одну диагональ которого включен микро амперметр, имеющий шкалу, разделенную на 100 делений, по ко торой производят отсчет электропроводности воды в условных еди ницах. В другую диагональ моста подается напряжение от генера
тора звуковой частоты. |
Цепочные электроды |
включены в |
одно |
из плеч измерительного |
моста; таким путем |
в это плечо |
моста |
включается сопротивление речной воды. |
|
|
Цепочные электроды представляют собой шнур из двух изоли рованных проводов, один конец которого имеет вилку для подклю чения к измерителю электропроводности воды, другой конец изоли рован. В средней части шнура на расстоянии 15 см друг от друга расположены пары электродов, представляющие собой оголенные
участки |
на |
обоих проводах; |
в каждой паре |
электроды |
распола |
гаются |
на |
расстоянии 8—10 |
мм друг от друга. |
Оголения |
изоляции |
делаются площадью не более 1 мм2 . Общее |
число пар |
электро |
|||
дов должно быть 50—70. |
|
|
|
Участок реки для измерения расхода должен отвечать указан
ным ранее требованиям. |
Пусковой створ желательно располагать |
|
на суженном |
участке, а |
измерительный — в месте с более спокой |
ным течением |
и равномерными глубинами. |
Перед измерением расхода воды на пусковом створе приготов
ляют |
раствор. |
Концентрация |
его принимается из расчета 0,1 кг по |
|
варенной соли |
на 1 л воды, |
а объем — из расчета 0,1—0,8 кг соли |
||
на 1 |
м3 /с измеряемого расхода воды. После полного |
растворения |
||
соли |
отбирают |
пробу в стеклянную банку, а в раствор |
добавляют |
такое же количество воды. Одновременно с этим на измерительном створе через реку перебрасывают шнур цепочных электродов с та ким расчетом, чтобы он не выходил из воды и не ложился на дно. Изолированный конец его закрепляют на противоположном берегу, а вилку подключают к измерителю электропроводности воды, рас полагаемому на берегу в удобном месте.
Раствор индикатора вводят в поток в зоне наибольших скоро стей течения путем опрокидывания сосуда или с некоторой за держкой. Вслед за этим на измерительном створе приступают к измерению электропроводности воды, для чего берут отсчеты по шкале измерителя электропроводности £г- через каждые 5 секунд и записывают в «Книжку измерения расхода воды электролитиче ским способом» [68].
Запись отсчетов прекращают после прохождения ионного об лака.
Для вычисления расхода воды необходимо измерить электро
проводность вводимого в поток раствора. Эта операция |
в данном |
||
способе носит |
название тарирования электродов |
и выполняется |
|
так. В мерный |
бак наливают речную воду в объеме |
У в ^ |
1 0 000 мл, |
239
туда погружают намотанные на катушку электроды и берут отсчет по шкале измерителя электропроводности (Ев). После этого в мер ный бак с помощью шприца вводят из взятой пробы примерно 1 мл раствора (Ур ) и после перемешивания берут отсчет по шкале прибора (Ер). Расход воды вычисляют по формуле
|
|
|
V |
V (£р |
— |
Ев) |
J |
_ |
|
|
(18.11) |
|
|
Q = |
J _ ! L . _ _ A J ! |
|
' |
t |
|
||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
где VB — объем речной воды в мерном баке при тарировке |
электро |
||||||||||
дов; |
Vp |
— объем электролита, введенного |
в мерный |
бак при тари |
|||||||
ровке; |
V — объем раствора, |
введенного в поток; Ер |
и Ев-—отсчеты |
||||||||
при |
тарировке электродов |
(см. выше); |
Ei — отсчет |
по шкале при |
|||||||
бора |
при измерении электропроводности |
воды |
в |
реке |
во время |
||||||
прохождения ионного |
паводка; Е0 — отсчет по шкале прибора при |
||||||||||
измерении естественной электропроводности |
речной |
воды; At — ин |
|||||||||
тервал времени (5 секунд). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Следует отметить, |
что самой трудоемкой |
операцией, |
в значи |
тельной мере определяющей точность результатов измерений, яв
ляется полевая тарировка |
электродов, выполняемая при |
каждом |
измерении расхода воды. Н. В. Пикушем [43] разработан |
прием, |
|
позволяющий упразднить |
полевую тарировку. Для этого |
каждый |
комплект ЭИРВ предварительно тарируют при определенных раз
бавлениях раствора |
и всевозможных сочетаниях параметров, влияю |
||
щих |
на показания |
прибора (температуры, числа |
пар электродов |
и т. |
п.). При этом |
для разбавления употребляют |
н а с ы щ е н н ы й |
раствор поваренной соли. По данным тарировки определяют при ращение электропроводности разбавленного раствора при разных
температурах и различном |
количестве |
пар электродов. Расход |
||||
вычисляют по формуле |
|
|
|
|
|
|
Q = |
, |
7 1 / 8 |
Ь |
|
, |
(18.12) |
|
V |
( £ |
, |
- Е о |
) М |
|
|
о |
|
|
|
|
|
где т) — коэффициент разбавления |
|
насыщенного |
раствора; Уэ — |
объем насыщенного раствора, введенного в поток; Д£—-прираще ние электропроводности, полученное при тарировке. Остальные обозначения прежние.
Точность измерения расхода воды способом ускоренного пуска раствора индикатора вообще ниже, чем способом длительного пуска. Однако при правильно выбранном участке и при тщатель ном выполнении измерений получается удовлетворительная точ ность. По имеющимся данным, отклонение величины расхода, измеренного ЭИРВ, от измеренного вертушкой или взятого с кри вой расходов в большинстве случаев не превышает 10%.
240
Глава 19
О П Р Е Д Е Л Е Н ИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ НА ГИДРОУЗЛАХ
19.1. Изменения условий протекания воды, вносимые гидроузлами
Быстрое развитие народного хозяйства СССР сопровождается осуществлением ряда крупных водохозяйственных мероприятий по водоснабжению, водному транспорту, гидроэнергетике, орошению земель и пр. В результате этого режим стока крупных рек СССР
значительно преобразован. Изменяется режим стока и ряда малых и средних рек юга европейской части СССР в связи с массовым строительством прудов и водохранилищ.
Количество |
рек с искусственно измененным режимом стока |
в дальнейшем |
будет все более и более возрастать. |
Учет стока зарегулированных рек и, в частности, измерение рас ходов воды обычными методами гидрометрии, изложенными выше, становится затруднительным, а во многих случаях невозможным.
Если гидрометрический створ после постройки на реке плотины оказался в верхнем бьефе, т. е. в зоне подпора, то на нем значи тельно увеличивается ширина, глубина и площадь живого сече ния и в то же время уменьшаются скорости течения, обычно на столько, что их не улавливает гидрометрическая вертушка. Изме рение расходов в верхних бьефах гидроузлов осложняется явле ниями переменного подпора.
Если гидрометрический створ окажется в нижнем бьефе, то из мерение расходов воды осложняется резко выраженным неустано вившимся движением воды. При этом точность измерения расходов снижается.
В отдельных случаях возможен перенос гидрометрического створа выше зоны подпора или ниже гидроузла, где неустановив шееся движение воды менее выражено. Однако следует иметь
в виду, что в этих случаях |
площадь водосбора нового створа бу |
|
дет иной, чем |
первоначального. |
|
В случае |
постройки на |
реке каскада гидроузлов, когда подпор |
от нижерасположенного гидроузла распространяется до вышеле жащего, перенос гидрометрического створа становится невозмож ным и обычные гидрометрические методы измерения расходов ока зываются неприменимыми. В таких случаях наиболее целесооб разно учитывать сток на гидроузлах, используя для измерения расходов воды турбинные тракты ГЭС, водопропускные отверстия плотин, судоходные шлюзы, а также водопропускные отверстия
специального назначения — шугосбросы, промывные |
устройства |
и пр. При этом необходимо учитывать расход воды на |
фильтрацию |
под сооружениями и в обход их, а также расход утечек воды через
неплотности затворов гидротехнических |
сооружений. |
|
||
Опыт |
определения |
расходов воды |
на гидроузлах |
показывает, |
что при |
этом точность |
измерений не |
ниже, чем при |
применении |
16 |
Гидрометрия |
241 |