Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 422

Скачиваний: 6

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

минимальным. При измерении глубинного течения расстояние должно быть равным глубине, на которой определяется течение.

Загружать нижний сосуд обязательно, так как иначе он откло­ няется течением вверх. Окончательного уравновешивания всей системы достигают, наливая необходимое количество воды в верх­ ний сосуд. При определении глубинного течения необходимо иметь

два поплавка:

один для определения поверхностного течения,

а другой — для

глубинного.

Для наблюдений судно устанавливают на якоря, поплавки спу­

скают за борт, свободно выпуская линь, пока

марка, обозначаю­

щая начало разметки линя, не выйдет за борт, и .в этот

момент пускают в ход секундомер,

продолжая травить

линь. При значительных скоростях течения травится почти весь размеченный линь (150—200 м), а при сла­ бых наблюдения прекращают через 5—7 минут. В конце наблюдения линь задерживают, останавливают секундо­

мер, быстро

выбирают

слабину

линя, подводят компас,

по

которому

отсчитывают

угол

(азимут)

на

поплавок

с точностью

до

1°. Одновременно

определяют

длину

вы­

травленного линя с точностью до 0,1 м.

Скорость тече­

ния

получается

делением

длины вытравленного

линя

учетом поправки)

на

продолжительность

наблюде­

ния. Направление течения

определяется

прибавлением

к отсчету по компасу поправки на склонение; западное склонение вычитают, восточное прибавляют.

Рис. 29.3. Двойной привязной поплавок.

При определении направления и скорости течения на глубине необходимо учитывать влияние на глубинный поплавок поверхно­ стного течения.

Для измерения действительной скорости ит на глубине погру­

жения нижнего поплавка необходимо произвести

одновременно

измерение направления и скорости движения и д

двойного по­

плавка и параллельно с ним направления и величины

поверхност­

ной скорости va одним

поверхностным поплавком.

и

на глубине

Если направления

течений в поверхностном слое

нижнего поплавка совпадают, то скорость движения двойного по­ плавка будет равна полусумме скоростей поверхностного и ниж­ него (глубинного) поплавков, которые определяются непосредст­ венными измерениями,

щ t V r (29-2)

откуда скорость на глубине нижнего поплавка определится из соотношения

vr = 2vA-v„.

(29.3)

366


Если направления поверхностного и глубинного течений не сов­ падают, то скорость двойного поплавка принимается равной гео­ метрической полусумме поверхностной и глубинной скоростей течения

Vn +

t'r

(29.4)

 

 

= 2г<д -

v„.

(29.5)

Величину и направление глубинной скорости находят графичечески, для чего в определенном масштабе на бумаге проводят

С

д

0

/ь _^

с

ю

Рис. 29.4. Графическое определение скорости и на­ правления глубинного течения.

вектор поверхностной скорости, направление его точно наклады­ вают по транспортиру; из этой же точки проводят вектор, соответ­ ствующий величине и направлению скорости двойного поплавка. Концы векторов соединяют прямой линией, иа продолжении кото­ рой откладывают отрезок, равный расстоянию между концами векторов. Соединяя полученную точку с точкой О, прочерчивают линию ОС, которая в принятом масштабе выражает величину и направление скорости на глубине нижнего поплавка (рис. 29.4).

29.2. Измерение направлений и скоростей течений приборами

И з м е р и т е л ь т е ч е н и й

ГР-42 (рис. 29.5) разработан

в ГГИ под руководством П. Н.

Бурцева. Предназначается для

измерений скоростей и направлений течений в озерах, водохрани­ лищах и реках. Прибор опускается в собранном виде с заякорен­ ного судна на тросе при помощи лебедки; рассчитан на примене­ ние при глубинах погружения до 30 м. Скорость и направление

367


сеевым. Применяется для измерении скоростей и направлений течении в морях, озерах и водохранилищах, но также может при­ меняться и на больших реках. Рассчитай на глубину погружения до 250 м.

Самописец БПВ-2р является автономным прибором, т. е. может действовать без присмотра, будучи установленным на заякоренном буе. Продолжительность непрерывной автономной работы прибора

при регистрации скоростей и направлений течений

через

каждые

60 мин — 54,5

суток;

автоматическая регистрация указанных пара­

метров может

производиться прибором

также через

5, 10,

15,

20,

30 мин — требуемый

интервал времени

задается с

помощью

уп­

равляющего диска в механизме самописца. При указанных интер­ валах продолжительность автономной работы прибора соответст­ венно сокращается. Измеряемые величины печатаются на бумаж­

ной ленте шириной

1 см в виде готовых (не требующих

обработки)

значений

скорости

и

направления течения;

скорость

считывается

с ленты

с точностью

до 1 см/с, направление

течения — до 5°. Диа­

пазон измерения скорости от 0,03 до 1,48 м/с. Для измерения ско­

рости в приборе

применен четырехлопастный пластмассовый ротор

с вертикальной

осью, вращение которого передается регистрирую­

щему механизму посредством магнитной муфты сцепления. Для измерения направления течения используется магнитный компас. Регистрирующий механизм приводится в действие двумя завод­ ными пружинами. От одного завода пружин на лепте регистриру­ ется до 1440 замеров скорости и направления течения.

Регистрирующий механизм самописца смонтирован в цилинд­

рическом

кожухе, устанавливаемом

в

корпусе

прибора.

На

верхнем

торце кожуха имеется

шкала

поправок

па

склонение

магнитной стрелки, по которой заранее

устанавливается

поправка

на склонение, в результате чего

на ленте

получается

запись

на­

правлений течений в азимутах с поправкой на склонение. Скорость течения регистрируется с осреднением за время около 4 мин, не­ зависимо от выбранного интервала времени между измерениями, что достигается с помощью счетно-решающего устройства в меха­ низме прибора.

Самописец БПВ-2р может применяться не только как автоном­ ный прибор, но и с заякоренных судов на тросе, при этом для опускания его на заданные глубины используется лебедка.

Если самописец применяется в качестве автономного прибора, то перед установкой его в точку измерения необходимо особенно тщательно проверить и отрегулировать действие механизма (в со­ ответствии-с инструкцией по эксплуатации), так как отказ в ра­ боте может вызвать непроизводительную потерю времени.

Комплект самописца БПВ-2р укладывается в

один

ящик;

полный вес комплекта 49 кг, вес самописца 29 кг.

 

 

М о р с к а я

в е р т у ш к а

ВМ. Эта

вертушка (рис.

29.7)

пред­

назначена для

определения

скорости

и направления

течения на

морях, но ею можно пользоваться для этих же целен на озерах и водохранилищах, а также на реках при глубинах более 1,5—2 м.

370


на его барабане, а включение и выключение счетчика произво­ дится ударами посыльных грузов по головке на верхнем конце вертикальной оси корпуса вертушки.

Компасная

коробка

3 разделена

перегородками 4 на 36 секто­

ров, пронумерованных

от 0 до 36. Угол каждого сектора

равен 10°.

Нулевой сектор расположен

против

стабилизатора

направления;

к лопастному винту обращен

18-й сектор.

 

 

 

В центре

коробки

укреплена

игла 5,

на которой

вращается

магнитная стрелка 6,

имеющая

в

центре

чашечку,

соединенную

с продольным желобком, идущим по северной половине стрелки. Направление течения определяется по бронзовым шарикам, падающим в коробку из трубочки 7, укрепленной над счетным

механизмом.

При помощи особой трубки («брала») берут 20—23 шарика и засыпают их в трубку над счетным механизмом. При вращении лопастного винта вертушки шарики проходят через счетный меха­ низм (три шарика на 100 оборотов), падают в компасную коробку через отверстие в ее крышке, попадают в чашечку магнитной стрелки и скатываются по наклонному желобку ее северного конца в секторы коробки. Шарики всегда скатываются в направ­ лении на север, но так как компасная коробка поворачивается вместе с вертушкой по направлению течения, то шарики падают каждый раз в различные секторы.

Азимут направления течения отсчитывается от северного конца

стрелки,

т. е. от сектора, в который попали

шарики, до

нулевого

сектора

(рис. 29.9). Обработка

результатов

измерения

направле­

ния течения поясняется примерами, приводимыми

на стр. 374.

Вертушку подвешивают на

тросе. На нижнем

конце

оси вер­

тушки имеется ушко для прикрепления груза при сильных тече­ ниях.

М о д е р н и з и р о в а н н а я м о р с к а я в е р т у ш к а ВМ-М от

описанной выше отличается следующим:

 

 

 

 

1) измененной системой подвески, имеющей вид втулки,

в от­

верстие которой

вводится огон троса, закрепляемый

специальным

винтом;

 

 

 

 

 

 

 

2)

наличием откидной планки, которая позволяет снимать ло­

пастный винт с осью,

что важно

для предохранения

цапф

винта

при

перевозках;

 

 

 

 

 

 

 

3)

наличием

двух

лопастных

винтов, позволяющих

работать

при больших и

малых

скоростях

течения

(начальные

скорости

винтов 0,045 и 0,02 м/с);

 

 

 

 

 

4)

наличием

арретира, укрепленного на

верхней

части

рамы

корпуса, который удерживает лопастный винт от вращения вхо­ лостую;

5) наклонной (съемной) плоскостью стабилизатора; при вол­ нении она заменяется запасной с меньшей площадью и дополни­ тельным грузом для балансировки вертушки.

К недостаткам морской вертушки следует отнести отсутствие дистанционности измерений — для отсчетов по счетчику и компас-

372


ной коробке ее надо вынимать из воды, а также ненадежную ра­ боту в загрязненной и содержащей наносы воде.

Направления и скорости течения измеряются в отдельных точ­ ках на вертикалях. Судно на вертикалях закрепляют на якорях. Вертушку опускают на заданную глубину медленно во избежание сброса магнитной стрелки с острия токами воды, проникающей

С

k

Л

ю

Рис. 29.9. Схема

отсчета, направления

течения

по компасной

 

 

коробке.

 

 

 

 

в коробку. Выжидают 1—2 минуты, пока

вертушка

развернется

по направлению течения, а магнитная

стрелка установится по на­

правлению меридиана. Затем по тросу

пускают

посыльный груз,

и в момент его удара

о головку

вертушки

включают

секундомер.

Продолжительность наблюдения в точке назначается

в зависимо­

сти от скорости течения по табл. 29.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 29.1

Скорость течения,

м/с

Меньше 0,20

0,20—0,35

0,35—0,75

Больше 0,75

Продолжительность

на­

 

 

 

 

 

 

блюдения, мин . . .

20

10

 

5

 

2,5

Число выпавших в коробку шариков за время наблюдения должно быть не менее 10 и не более 18—20. По истечении срока наблюдения пускают второй посыльный груз, и секундомер оста-

373