Определение расходов воды по скоростям, измеренным вертушкой

Расходы воды можно определить по измеренным скоростям аналитическим, графоаналитическим и графомеханическим способами. В настоящем параграфе рассмотрен аналитический способ как наиболее простой и распространенный. С другими способами вычисления расхода воды можно ознакомиться в специальной литературе.

При аналитическом способе общий расход воды в реке определяют путем суммирования частных расходов воды, протекающей через все части живого сечения, ограниченные смежными скоростными вертикалями.

Расчет начинают с вычисления средних скоростей течения на каждой вертикали, которые в зависимости от принятого способа измерения скоростей течения определяются по формулам:

при пятиточечном способе

v_i = 0,1(u_пов + 3 u_0,2h + 3 u_0,6h + 2 u_0,8h + u_дон); (3.6)

при трехточечном способе

v_i = 0,25(u_0,2h + 2 u_0,6h + u_0,8h); (3.7)

при двухточечном способе

v_i = 0,5(u_0,2h + u_0,8h); (3.8)

при одноточечном способе для открытого русла

v_i = u_0,6h. (3.9)

при наличии ледяного покрова

v_i = 0,33(u_0,15h + u_0,5h + u_0,85h), (3.10)

или приближенно v_i = u_{0,4 h}.

Средние скорости для частей живого сечения, заключенных между двумя смежными скоростными вертикалями, принимаются равными полусумме средних скоростей на этих вертикалях. Например, средняя скорость для части живого сечения между второй и третьей вертикалями определится по выражению

Для крайних частей живого сечения, примыкающих к урезам воды, средние скорости устанавливают по соотношениям

; ,

где v₁ и v_n–1 – средние скорости на крайних скоростных вертикалях.

Площади частей живого сечения между смежными скоростными вертикалями определяют геометрическим способом по поперечному профилю реки при расчетном уровне воды с учетом всех измеренных глубин на промерных и скоростных вертикалях.

Расход воды, протекающей через часть живого сечения между двумя смежными вертикалями, вычисляется по зависимости

ΔQ = Δωv. (3.11)

Общий расход воды Q определяется по формуле

Q = ΣΔQ. (3.12)

Расчет расхода воды аналитическим способом удобно вести в табличной форме. Числовой пример такого расчета приведен в табл. 3.2.

Таблица 3.2. Вычисление расхода воды по скоростям, измеренным

Дата добавления: 2015-07-25