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: 99

Скачиваний: 0

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

Расход воды

принять согласно упражнению 28 (табл. 63).

Р е ше н и е .

Вычисления проводим по формуле (156) аналити­

ческим способом. В табл. 74 в графе 3 приведены средние мутности между двумя соседними вертикалями. В графе 4 приведены ча­ стичные расходы воды между соседними вертикалями, заимство­

ванные из упражнения 28

(см. табл. 65).

 

 

Т а б л и ц а

74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мутность суммар­

Средняя мутность

 

Частичный расход

 

№ скоростных

 

 

 

 

ной пробы па

между соседними

поды

взвешенных

 

 

вертикалей

вертикали

вертикалями

 

 

 

р г/м3

 

Рср г/и3

\Q

м3/с

наносов

 

 

 

 

Лг кг/с

 

 

1

2

 

3

 

4

5

 

Урез

лев. берега

 

374

 

3,3

1,2

 

 

1

374

 

430

12,2

5,3

 

 

2

486

 

 

 

 

585

13,7

8,0

 

 

3

684

 

 

 

 

702

11,8

8,3

 

 

4

720

 

 

 

 

735

24,6

18,1

 

 

5

750

 

 

 

 

655

25,3

16,6

 

 

6

560

 

 

 

 

560

12,2

6,8

 

Урез

пр. берега

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумма

 

 

 

103

64,3

 

Помножив

среднюю

мутность вертикали

№ 1

(374 г/м3

=

= 0,374 кг/м3) на частичный расход воды между урезом и вер­ тикалью (3,3 м3/с), получаем частичный расход взвешенных нано­

сов на этом

участке Дг == 0,374 -3,3 — 1,2 кг/с. На участке между

вертикалями

№ 1 и 2

Дг = pcpAQ= 0,43-12,20 = 5,3 кг/с.

Расход взвешенных наносов получен суммированием частичных

расходов г = 64,3 кг/с. Средняя мутность

 

Р

64.3-103 = 624 г/м3.

 

103

ТЕМА 20. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ГИДРО­ МЕТРИЯ НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ И ОСУШИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

73. Задачи эксплуатационной гидрометрии

Задачи эксплуатационной гидрометрии—-выполнение гидро­ метрических работ на гидромелиоративных системах с целью изу­ чения режима источника и водоприемника, учета и распределения

261



воды между потребителями, исследования режима грунтовых вод и т. д.

Потребители на оросительных системах обеспечиваются водой по заранее разработанному и утвержденному плану. Комплекс мероприятий по осуществлению этого плана называется плановым водопользованием. Объем подаваемой воды должен строго соот­ ветствовать объему потребления.

Эксплуатационная гидрометрия призвана реализовать планы водопользования.

Гидрометрические посты на гидромелиоративных системах. Учет воды на гидромелиоративных системах производится на гид­ рометрических постах. Местоположение их выбирают в створах,

обеспечивающих контроль водозабора или сброса,

регулирование

 

 

 

 

 

подачи воды к различным точкам

 

 

 

 

 

системы. Створы должны отве­

 

 

 

 

 

чать основным техническим тре­

 

 

 

 

 

бованиям, предъявляемым к про­

 

 

 

 

 

изводству гидрометрических ра­

 

 

 

 

 

бот. Гидрометрические посты оро­

 

 

 

 

 

сительных систем делятся на сле­

 

 

 

 

 

дующие группы (рис. 139).

Рис. 139. Гидрометрические посты на

1 . О п о р н ы е

посты служат

для изучения водоносности источ­

оросительных системах.

^ — опорный; 2 — головные; 3 — балансо-

ника орошения в разные периоды

вый; 4 — в

топке

выдела

воды

водополь­

года. Располагают их на водоис­

зователю;

5 — на

водосбросном

канале.

точнике выше водозаборного уз­

2. Г о л о в н ы е

 

 

ла.

поступающей

посты служат для учета воды,

в старшие каналы

(магистральный и распределители старшего по­

рядка);

их устанавливают в голове каналов.

 

3.Б а л а н с о в ы е посты строят на водоисточнике ниже впа­ дения в него сбросных каналов. Такие же посты иногда устанав­ ливают на главных каналах. Для учета объема сбрасываемых вод по отдельным участкам балансовые посты устраивают и на сброс­ ной и водосборной сети системы.

4.Учет воды, подаваемой в хозяйство, производится водомер­ ными устройствами в точках водовыдела. На внутрихозяйственной оросительной сети вода учитывается в точках подачи воды из старших каналов в младшие.

Учет воды на гидромелиоративных системах производится сле­ дующими методами: 1 ) русловым, 2 ) существующими гидротехни­ ческими сооружениями с предварительной их тарировкой и 3) спе­ циальными водомерными устройствами.

74. Русловой метод учета стока воды

При русловом методе вода учитывается гидрометрическими приборами в руслах рек и крупных каналов, где глубины и ско­ рости течения достаточны для производства гидрометрических ра­

262


бот. Створы для установки постов и производства измерений долж­ ны отвечать всем требованиям, изложенным выше в теме 9.

Водомерные посты на каналах бывают преимущественно рееч­ ного типа, а на реках и водохранилищах — свайного типа. Для ведения наблюдений посты оборудуют гидрометрическими мости­

ками или люльками.

Для тарирования створа при разных уровнях измеряются рас­ ходы воды. По данным измерений Q и Я вычерчивают кривую Q = f(H). В дальнейшем ведут только водомерные наблюдения. По уровню н кривой Q = /(Д ) определяют расход воды в данном

створе.

Зависимость расхода от уровня периодически проверяют, чтобы обнаружить отклонения, которые происходят как вследствие де­ формации, так и вследствие изменения шероховатости русла. На неустойчивых участках русел рек, являющихся источниками оро­ шения, а также при малых скоростях течения воды, где измерение вертушкой невозможно, устраивают искусственные «контрольные»

русла. К ним относятся:

участок с повы­

д о н н ы й

к о н т р о л ь , или бетонированный

шенным уклоном дна;

путем устройства стенок,

отходящих от бе­

с у ж е н и е

р у с л а

регов. Его применяют при больших глубинах и малых скоростях течения.

На неустойчивых створах оросительных каналов контрольные русла устраивают в виде облицованного участка с сохранением размеров профиля канала. Гидрометрические работы здесь ведут обычными способами с целью получения устойчивой кривой Q =

Объем забираемой воды из водохранилища определяют по кри­ вым объемов и площадей V = fi(H) и co = f2^ ) . Сначала прово­ дят наблюдения за уровнем воды, затем по кривой V = f1 (Я) определяют объем воды в водохранилище при данном уровне. При отсутствии притока разность объемов между двумя наблюде­ ниями составляет объем водозабора вместе с потерями на испа­ рение и фильтрацию.

75. Учет воды гидротехническими сооружениями с предварительной их тарировкой

Учет воды существующими гидротехническими сооружениями производится по формулам гидравлики. Для этого измеряют все величины, входящие в состав этих формул, кроме коэффициентов расхода я и ц и коэффициента скорости ср. Например, для неза-

топленного водослива с широким порогом Q — m b H ^ Y 2g. Непо­ средственными измерёниями определяют Q, Ъ и Я. Использование рекомендуемых справочниками значений т может привести к зна­ чительным ошибкам при определении расходов воды. Поэтому гид­

263


ротехнические сооружения тарируют, т. е. коэффициенты расхода определяют опытным путем. Из расчетных формул определяют неизвестные коэффициенты. Зная Q, b и Я, находят т, а именно

т = -----____ -. Для удобства работ составляют таблицы расходов

ЬН и ]/ 2g

каждого сооружения.

Гидротехническое сооружение, предназначенное для учета воды, должно быть технически исправным, иметь правильные формы и плавный подход воды к отверстию. Истечение воды через соору­ жение (свободное или затопленное) должно быть всегда постоян­ ным.

Точки для наблюдений на сооружении закрепляются до тари­ ровки. Они должны быть постоянными и неизменными в высотном отношении. В верхнем бьефе точки наблюдений располагают на расстоянии 3—4 максимальные глубины воды от порога водослива. В нижнем бьефе наблюдения ведут в створе с установившимися скоростями течения воды.

76. Учет воды специальными водомерными устройствами. Их классификация

Водомерные устройства по своему назначению разделяют на три основные группы:

1 ) сооружения только для учета воды, 2 ) водомеры-водовыпуски для учета воды и ее регулирования,

3) водомеры-автоматы, пропускающие определенный, заранее

заданный расход воды.

конструктивном отношении — водо­

Различны

водомеры и в

сливы, насадки, лотки и т. д.

получили

в о д о с л и в ы в тонкой

Большое

распространение

стенке (водосливы с острыми ребрами).

По форме выреза отвер­

стий водосливы бывают: трапецеидальные, треугольные и прямо­ угольные.

Т р а п е ц е и д а л ь н ы й водослив (Чиполетти) имеет вырез, суживающийся книзу, с наклоном боковых сторон 1: ’Л (рис. 140). Расход воды через водослив с шириной порога, равной (3—4) Я, при напоре Я = 0,05 -f- 1,0 м и при отсутствии скорости подхода, определяют по формуле

Q = l , 8 6 6 tf 3'2,

(163)

где Q — расход в м3/с; b — длина порога в метрах; Я — высота переливающегося слоя (напор), измеряемая перед водосливом вне кривой спада струи в метрах.

При Ь = 1,0 м

Q = l , 8 6 Я 3'2.

(164)

Трапецеидальный водослив можно использовать как точный прибор, если соблюдены следующие условия:

264