Файл: Кузник, И. А. Гидрология и гидрометрия учебник для сельскохозяйственных техникумов по специальности гидромелиорация.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
рис. 122). При построении кривой q масштаб выбирают так, чтобы наибольшее значение ординаты не превышало 7—10 см.
7. Вычисляют расход воды. Для этого планиметром или палет кой определяют площадь фигуры, заключенной между расчетными уровнем и кривой q.
Вопросы д л я самопроверки
1. Есть ли разница в понятиях «средняя» н «мгновенная» скорость в точке? Чем она обусловлена?
2. Как распределяются скорости в поперечных сечениях открытого русла н при наличии ледяного покрова? ;
3. Какие применяют методы измерения скоростей па вертикалях (в зависи мости от числа точек измерений) н как рассчитывают средние скорости для каждого из них в открытом русле при наличии ледяного покрова?
4.Как построить график распределения скоростей на вертикали и как рас считать среднюю скорость ма ней, пользуясь эпюрой?
5.Как измеряют скорость движения воды поплавками?
6.Какова величина поправочного коэффициента к фиктивному расходу для определения действительной его величины?
7.Какие известны конструкции гидрометрических вертушек, наиболее рас
пространенных в пашей стране?
8.Каковы основные детали вертушки с электрической сигнализацией?
9.В чем заключается уход за вертушками?
10.Для чего служит тарировка вертушки и как ее выполняют?
11.Чем руководствуются при определении числа точек измерения скоростей
на вертикали? |
|
|
|
|
|
|
12. В чем особенности измерения скоростей воды подо льдом? |
|
способами |
||||
13. Как |
вычисляют |
расход воды аналитическим и графическим |
||||
с измерением скорости движения воды вертушкой? |
|
|
||||
|
|
Лабораторно-практические занятия |
|
|
||
Упражнение 28. |
Вычислить аналитическим способом |
расход |
||||
воды, измеренный |
вертушкой на р. |
Сакмаре у ст. Сакмарской |
||||
20 мая 1963 г. |
|
книжки для |
записи измерения |
|
расхода |
|
Д а н о : |
выписки из |
|
||||
воды (табл. 62 и 63) и тарировочной таблицы вертушки |
(табл. 64). |
|||||
Вертушка типа |
Ж-3, |
контакт через. 20 оборотов; |
тарировка |
|||
№12 от 20 августа 1962 г.
За постоянное начало принят репер № 1 на левом берегу.
Ре ше н и е . Упражнение выполняем в соответствии с пункта ми 56, 58—60.
1. Убедившись в правильности производства промеров и запи
сей в |
журнале |
(табл. 62), вычисляем средние из |
обоих про |
меров. |
правильность измерения и записей |
скоростей |
|
2. |
Проверяем |
||
(табл. 63). Анализ этих материалов показал: а) вертушка в точке устанавливалась правильно; б) разность обеих половин продолжи
тельности выдержки в точке нигде не превышает 5 с; г) |
приме |
нялся одно-, двух- и пятиточечный способ измерений. |
|
3 Скорости вычисляем в такой последовательности: |
|
V.8 * |
227 |
Промеры глубины
вертикали |
|
|
|
|
Глубина / М |
|
|
от на |
|
|
|
||
|
|
чала1 м |
|
|
средняя |
|
промерной |
скорост |
Расстояние постоянного |
1 |
II |
||
ной |
|
|
|
Урез лев. берега . . . |
|
10,2 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1 |
|
18 |
0,78 |
0,77 |
0,78 |
2 |
1 |
26 |
1,06 |
1,05 |
1,05 |
3 |
|
35 |
1,12 |
1,08 |
1,10 |
4 |
|
46 |
1,26 |
1,24 |
1,25 |
5 |
2 |
50 |
1,32 |
1,28 |
1,30 |
6 |
|
55 |
1,21 |
1,20 |
1,20 |
7 |
|
65 |
1,26 |
1,24 |
1,25 |
8 |
3 |
75 |
1,33 |
1,32 |
1,32 |
9 |
|
80 |
1,41 |
1,39 |
1,40 |
10 |
4 |
90 |
1,61 |
1,63 |
1,62 |
11 |
|
100 |
2,00 |
1,96 |
1,98 |
12 |
|
105 |
2,01 |
1,99 |
2,00 |
13 |
5 |
ПО |
2,21 |
2,19 |
2,20 |
14 |
|
120 |
2,11 |
2,10 |
2,10 |
15 |
6 |
130 |
2,05 |
2,06 |
2,05 |
16 |
|
140 |
2,01 |
1,99 |
2,00 |
17 |
|
144 |
1,61 |
1,60 |
1,60 |
18 |
|
146 |
1,31 |
1,30 |
1,30 |
Урез пр. берега . . . . |
|
149 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Итого с округлением В = |
139 м |
|
|
|
|
Т абл и ц а 62
Площадь между вертикалями
|
Дш ма |
|
промер ными |
скорост ными |
3,0
7,3 |
10,3 |
|
|
9,7 |
|
12,9 |
27,7 |
5,1 |
|
6,2 |
' |
12,2 |
31,2 |
12,8 |
|
6,8 |
1 |
15,1 |
21,9 |
I |
|
18,0 |
|
9,9 |
38,4 |
10,5 |
|
21,5 |
1 |
20,7 |
42,2 |
|
|
20,2 |
1 |
|
I |
7,2 |
I 32,2 |
2,9 |
V |
|
|
1,9 |
|
204 |
204 |
а) общее число оборотов лопастного винта. Например, на вер тикали № 1 измерения проводили в четыре приема (графы 7 —10
табл. 63). Общее число оборотов N = |
4 -60 = 240 (графа 13); |
||
б) число оборотов п за |
1 с (графа |
14). |
|
п — |
240 |
= 1,80 |
об/с; |
|
133 |
|
|
228
СО
*Л скоростнойвертикали
1
1
2
3
4
5
6
|
Расстояние от постоянного начала 1 м |
Глубина Л м |
2 |
3 |
26 |
1,05 |
50,0 |
1,30 |
75,0 |
1,32 |
|
1 |
90,0 |
1,62 |
110,0 |
2,20 |
130,0 |
2,05 |
Т а б л и ц а 63
Журнал измерения и вычисления скоростей
Начало 10 ч 40 мин; конец 14 ч 15 мин
Глубина опускания |
Число |
|
вертушки |
|
|
|
|
оборо |
|
в мет |
тов за |
в долях от h |
прием |
|
рах |
|
|
4 |
5 |
6 |
0,6 |
0,63 |
60 |
0,2 |
0,26 |
|
0,8 |
1,04 |
|
Поверхность |
0,10 |
|
0,2 |
0,26 |
60 |
0,6 |
0,79 |
|
0,8 |
1,06 |
|
Дно |
1,22 |
|
Поверхность |
0,10 |
|
0,2 |
0,32 |
60 |
0,6 |
0,97 |
|
0,8 |
1,30 |
|
Дно |
1,52 |
|
Поверхность |
0,10 |
|
0,2 |
0,44 |
60 |
0,6 |
1,32 |
|
0,8 |
1,76 |
|
Дно |
2,10 |
|
0,6 |
1,23 |
60 |
|
Отсчеты по секундомеру t с |
|
обороСумма товX |
обороЧисло секундувтов п |
вСкорость с/мточкеи |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
приемы |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
б |
|
|
|
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
32 |
65 |
97 |
133 |
|
|
240 |
1,80 |
0,45 |
33 |
65 |
99 |
134 |
168 |
202 • |
360 |
1,78 |
0,44 |
36 |
74 |
110 |
148 |
|
|
240 |
1,62 |
0,40 |
29 |
58 |
88 |
118 |
145 |
174 |
360 |
2,07 |
0,32 |
30 |
62 |
91 |
120 |
149 |
177 |
360 |
2,03 |
0,51 |
32 |
65 |
97 |
133 |
|
|
240 |
1,80 |
0,45 |
35 |
74 |
111 |
149 |
|
|
240 |
1,61 |
0,40 |
43 |
86 |
129 |
172 |
|
|
240 |
1,39 |
0,34 |
22 |
45 |
63 |
87 |
109 |
129 |
360 |
2,79 |
0,72 |
23 |
46 |
65 |
88 |
111 |
132 |
360 |
2,73 |
0,70 |
25 |
50 |
76 |
99 |
123 |
148 |
360 |
2,44 |
0,62 |
28 |
57 |
84 |
111 |
143 |
172 |
360 |
2,10 |
0,53 |
31 |
63 |
92 |
122 |
155 |
187» |
360 |
1,92 |
0,48 |
19 |
39 |
57 |
78 |
98 |
117 |
360 |
3,03 |
0,80 |
21 |
42 |
63 |
82 |
104 |
124 |
360 |
2,90 |
0,74 |
23 |
46 |
70 |
94 |
118 |
142 |
360 |
2,53 |
0,65 |
29 |
58 |
87 |
115 |
143 |
172 |
360 |
2,10 |
0,53 |
31 |
62 |
93 |
123 |
155 |
186 |
360 |
1,73. |
0,43 |
30 |
56 |
84 |
Ш |
139 |
167 |
360 |
2,16 |
0,54 |
|
ско |
вер |
м/с |
|
Средняя |
рость па |
тикали V |
|
16 |
|
0,46
0,42
0,45
0,62
0,65
0,54
Таблица G4
Выписка из тарировочной таблицы вертушки Ж-3 № 61700
Число |
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
Число |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
оборотов |
оборотов |
|||||||||||
в секунду |
|
|
|
|
|
в секунду |
|
|
|
|
|
|
1,3 |
|
0,31 |
0,32 |
6,32 |
0,33 |
0,33 |
2,2 |
0,55 |
0,56 |
0,56 |
0,57 |
0,57 |
1,4 |
• |
0,34 |
0,35 |
0,35 |
0,36 |
0,36 |
2,3 |
0,58 |
0,59 |
0,59 |
0,60 |
0,60 |
1,5 |
0,37 |
0,38 |
0,38 |
0,39 |
0,39 |
2,4 |
0,61 |
0,61 |
0,62 |
0,63 |
0,63 |
|
1,6 |
|
0,40 |
0,40 |
0,41 |
0,4! |
0,42 |
2,5 |
0,64 |
0,64 |
0,65 |
0,66 |
0,66 |
1.7 |
|
0,42 |
0,43 |
0,43 |
0,44 |
0,44 |
2,6 |
0,67 |
0,67 |
0,68 |
0,68 |
0,68 |
1,8 |
|
0,46 |
0,45 |
0,46 |
0,46 |
0,47 |
2,7 |
0,69 |
0,70 |
0,70 |
0,7! |
0,71 |
1,9 |
|
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,49 |
0,50 |
2,8 |
0,72 |
0,72 |
0,73 |
0,73 |
0,74 |
2,0 |
|
0,50 |
0,51 |
0,51 |
0,52 |
0,52 |
2,9 |
0,74 |
0,75 |
0,76 |
0,76 |
0,77 |
2,1 |
|
0,53 |
0,53 |
0,54 |
0,54 |
0,55 |
3,0 |
0,77 |
0,78 |
0,79 |
0,79 |
0,80 |
Уровень воды на водомерном посту за время измерений
Уровень |
№ сваи |
Отсчет |
Приводка |
Уровень над .0- |
|||
а см |
d |
см |
графика, см |
||||
Начальный |
3 |
57 |
150 |
|
207 |
|
|
Конечный |
3 |
55 |
150 |
|
205 |
|
|
Расчетный |
|
|
|
|
|
206 |
|
в) скорость в точке |
(графа 15) |
из тарировочной табл. |
64. |
При |
|||
п — 1,80 об/с и = 0,45 м/с; |
измерения |
vB= u0,e = |
0,45 |
м/с |
|||
г) при одноточечном способе |
|||||||
(графа 16). Средние скорости на вертикали при пятиточечном ме тоде измерения в открытом русле вычисляем по формуле (124).
4. Расчеты по вычислению площади водного сечения реки (гра фа 7 табл. 62) выполнены по аналогии с упражнением 27.
5. Площади между скоростными вертикалями (графа 8 ) полу чены суммированием соответствующих площадей, вычисленных в графе 7, между промерными вертикалями.
6 . Расходы воды между скоростными вертикалями (графа 6 , табл. 65) вычислены по формуле (136), т. е. перемножением дан ных граф 4 и 5.
Средние скорости и расходы воды в крайних площадях водного
сечения определяем по формуле AQi = &uBiAcoi и AQn = |
AyBnAa>„+i |
|
(см. формулу (138). Коэффициент k : принят 0,7 (берег |
пологий, |
|
глубины у уреза .равны нулю — стр. 218). |
|
|
7. Расход воды в реке получаем суммированием расходов воды |
||
между скоростными вертикалями (графа 6 ). |
|
|
Сводные данные расчетов: |
|
|
расход воды Q = 103 м3/с; |
|
|
площадь водного сечения ю = 204 м2; |
|
|
ширина В = 139 м; |
1,47 м; |
|
средняя глубина /гср = 204 :139 = |
|
|
наибольшая глубина Лнапб = 2 , 2 0 |
м; |
|
230
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
65 |
||
|
|
|
|
Вычисление расхода воды детальным способом |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя скорость, м/с |
|
|
|
Расход |
|||||
№ скоростной |
|
|
Расстояние |
|
|
|
|
|
4 |
Площадь |
|||||||||
|
|
|
|
|
между верти |
между верти |
между |
||||||||||||
|
вертикали |
|
|
от постоянного на вертикали, |
|
калями |
вертика |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
начала, |
м |
|
|
|
калями |
|
Д(и м 3 |
лями |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"ср “* |
|
|
|
AQ м3/с |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
|
|
6 |
|
Урез лев. берега |
|
|
10,2 |
|
|
0,00 |
|
0,32 |
|
10,3 |
|
3,3 |
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
26,0 |
|
|
0,45 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,44 |
|
27,7 |
|
12,2 |
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
50,0 |
|
|
0,42 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,44 |
|
31,2 |
|
13,7 |
|||||||
|
3 |
|
|
|
|
75,0 |
|
|
0,45 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,54 |
|
21,9 |
|
11,8 |
|||||||
|
4 |
|
|
|
|
90,0 |
|
|
0,62 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,64 |
|
38,4 |
|
24,6 |
|||||||
|
5 |
|
|
|
|
110,0 |
|
|
0,65 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,60 |
|
42,2 |
25,3 |
||||||||
|
6 |
|
|
|
|
130,0 |
|
|
0,54 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,38 |
|
32,2 |
|
12,2 |
|||||||
Урез пр. берега |
|
|
149,0 |
|
|
0,00' |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Итого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
204,0 |
103,1 . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
103,1 |
„ |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя скорость v — -щ - = |
0,505 м/с; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
наибольшая скорость на вертикали аНаиб = |
|
0,80 м/с. |
|
|
|
|||||||||||||
Упражнение |
29. Для |
условий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
упражнения |
28 |
с дополнительно |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
66 |
||||||||||
измеренными |
скоростями |
на вер |
|
Определение элементарных расходов |
|||||||||||||||
тикалях № 1 , 2 , 6 |
(см. |
эпюры |
|
|
(площадей эпюр) |
|
|
|
|||||||||||
рис. |
1 2 2 ) |
вычислить |
расход |
во |
|
и средних скоростей на вертикалях |
|||||||||||||
ды |
графическим |
на |
способом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Расчеты |
выполнены |
рис. |
122 |
№ верти |
Элемен |
Глубина |
Средняя |
||||||||||||
в соответствии |
с п. 59. По дан |
тарный |
скорость на |
||||||||||||||||
|
кали |
расход |
|
вертикали |
вертикали |
||||||||||||||
ным |
журнала |
' |
промеров |
(табл. |
|
|
<7 мя/с |
|
А м |
VB м'с |
|||||||||
62) |
вычерчен |
профиль |
|
водного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
сечения, |
на |
котором |
|
показаны |
|
1 |
0,48 |
|
1,05 |
0,46 |
|
||||||||
все |
промерные |
|
и |
скоростные |
|
2 |
0,54 |
|
1,30 |
0,42 |
|
||||||||
вертикали (ем. |
первые |
|
четыре |
|
3 |
0;59 |
|
1,32 |
0,45 |
|
|||||||||
строки под |
профилем). По дан |
|
4 |
1,02 |
|
1,62 |
0,63 |
|
|||||||||||
|
5 |
|
|
||||||||||||||||
ным |
журнала |
измерения |
скоро |
|
1,43 |
|
2 ,2 0 |
0,65 |
|
||||||||||
|
6 |
1,11 |
|
2,05 |
0,54 |
|
|||||||||||||
стей (табл. 63) |
вычерчены эпю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ры |
скоростей |
на |
всех |
скорост |
|
|
|
|
|
построения |
|||||||||
ных вертикалях |
(с правой стороны чертежа). Способ |
||||||||||||||||||
эпюр изложен в п. 56 (см. рис. 112). При |
построении |
эпюр |
при |
||||||||||||||||
няты масштабы: для глубин 1 :50, для скоростей в 1 |
см — 0 , 2 |
м/с. |
|||||||||||||||||
Площади |
эпюр |
скоростей |
на |
вертикалях определены плани |
|||||||||||||||
8* |
2311 |