Устройство гидрометрических створов

Гидрометрическим створом называется поперечное сечение реки, в котором производится измерение скоростей течений для определения расхода воды. Гидрометрические створы подразделяют на постоянные и временные. На постоянных гидрометрических створах, совмещаемых обычно с опорными водомерными постами гидрометеослужбы, измерение скоростей течения производят систематически в течение нескольких лет. Временные гидрометрические створы устраивают различные изыскательские партии для изучения гидравлических характеристик на интересующих участках реки. Вблизи временных гидрометрических створов организуют временные водомерные посты для наблюдения за уровнями воды в период промера глубин и измерения скоростей течения.

При выборе места для устройства гидрометрического створа нужно соблюдать следующие условия:

а) участок реки, равный по длине 3–5-кратной ширине русла, должен иметь по возможности параллельно струйное течение без резких изменений живых сечений потока;

б) в месте расположения гидроствора река не должна иметь рукавов, широких затопляемых пойм, заводей, обратных течений и различных русловых образований, затрудняющих определение расхода воды;

в) русло реки должно быть устойчивым, без крупных камней, водорослей и других препятствий, мешающих измерению, глубины и скорости течения;

г) на мелких реках с небольшими скоростями течения гидростворы лучше располагать в узких местах, где скорости и глубины могут быть измерены более точно;

д) на глубоких и быстрых реках для устройства гидростворов желательно выбирать более широкие участки;

е) гидростворы нельзя располагать в зоне действия естественного или искусственного подпора.

На участке реки, выбранном для устройства гидрометрического створа, производят нивелировку берегов и промер глубин по трем поперечникам, перпендикулярным направлению течения реки (рис.3.2).

Рис. 13.2. Гидрометрический створ.

Поперечники связываются между собой на одном берегу базисной прямой. Средний поперечник 2–2 называют главным створом, а крайние 1–1 и 3–3 – вспомогательными. Последние располагают от главного створа на расстояниях, равных 0,5–2-кратной ширине русла.

Главный створ закрепляют на обоих берегах реперами, устанавливаемыми на незатопляемых местах. В точках пересечения главного и вспомогательных створов с базисом устанавливают низкие столбики, которые служат началом для отсчета горизонтальных расстояний. При наличии русловой съемки гидроствор привязывают к ее планово-высотной основе и наносят на план участка реки.

Для определения расхода нужно знать скорости течения в разных точках живого сечения, как по ширине, так и по глубине реки. Имея представление о распределении скоростей в живом сечении потока, можно площадь живого сечения разделить на части и для каждой из них подсчитать частные расходы путем умножения их площадей на соответствующие скорости течения. Общий расход определится при этом по формуле

Q = ΣΔQ_i = ΣΔω_i v_i, (3.3)

где Δω_i – площади частей живого сечения;

v_i – соответствующие скорости течения.

Наибольшее распространение получили два способа измерения скоростей течения в реках: при помощи поплавков и при помощи вертушек. Первые служат для измерения скоростей течения на поверхности воды, а вторые – в точках, расположенных на различной глубине. Поплавки применяют для измерения скоростей течения в безветренную погоду в русле, свободном ото льда и водной растительности. Положительным качеством этого способа измерения скоростей является его простота и небольшие затраты времени. Непосредственное измерение поплавками целесообразно при малых скоростях течения и малых глубинах, а также при содержании в воде большого количества наносов. Кроме этого, поплавки успешно применяются на больших реках для измерения скоростей аэрометодами. Точность вычисления расходов воды по скоростям, измеренным поплавками, лежит в пределах 10–20%.

Вертушки – наиболее распространенные, совершенные и точные приборы для измерения скоростей течения. Они обеспечивают высокую точность определения расходов воды (2–3%).

Дата добавления: 2015-07-25