Измерение расходов воды

Расход воды это количество воды, проходящее через поперечное сечение потока в единицу времени. Геометрически расход воды представляется как объем водного пространства, заключенный между горизонтальной плоскостью живого сечения и поверхностью, проходящей через концы векторов скоростей течения.

Выбор местоположения и разбивка гидрометрического створа

Точность измерения расходов воды в значительной мере зависит от режима потока на участке наблюдений. Гидрометрический створ для измерения расхода воды должен быть расположен на участке, где соблюдались бы следующие условия:

  • 1) равномерное движение воды при скоростях не менее 0,15...0,25 м/с и не более 3,0...4,0 м/с;
  • 2) направление течения в межень и паводок должно быть по возможности перпендикулярным створу и мало изменяющимся по ширине русла;
  • 3) не должно быть мертвых пространств - зон со стоячей водой и обратных течений;
  • 4) в зимний период должен образовываться сплошной ледяной покров или река должна не замерзать вовсе, недопустимы скопления шуги;
  • 5) желательно, чтобы участок был вне зоны неустановившегося движения воды и переменного подпора [28].

Чаще всего участок наблюдений за расходами воды совпадает с участком гидрологического поста, но в некоторых случаях для измерения расходов воды может быть выделен особый участок, если это требуется для соблюдения перечисленных выше условий. Гидрометрический створ обычно располагают приблизительно посередине выбранного участка, по возможности совмещая его со створом поста, на котором ведутся наблюдения за уровнем воды, или назначая возможно ближе к нему. На участке, как правило, должен быть один створ, но оправданно устройство и нескольких створов, если это необходимо для удобства и надежности измерений. Так, один створ может служить для измерения расходов воды при высоких уровнях, а второй - при низких или в одном измеряются расходы воды при ледоставе, а в другом при открытом русле. Между гидрометрическими створами не должно наблюдаться приточности или потери воды. При наличии на участке проток и рукавов створы устраиваются как в основном русле, так и в его разветвлениях. Понятно, что в реальных условиях не всегда можно найти участок, удовлетворяющий всем приведенным требованиям. В частности, условия пункта 5 не соблюдаются на зарегулированных участках рек (в зонах гидроузлов и водохранилищ), где как раз и бывает необходимо измерять расходы. В таких случаях несоблюдение условия 5 не может служить основанием для отказа от измерений, но для их выполнения должны быть привлечены наиболее эффективные для этого гидроствора методы и средства. Очень важно обеспечить возможно меньшую косоструйность потока в гидрометрическом створе: он должен быть расположен нормально к среднему направлению течения. В первом приближении его так и располагают, ориентируясь на направление берегов. Следовательно, условия измерений расхода воды считаются нормальными [28], если:

  • • соблюдается прямолинейность русла;
  • • отсутствуют резкие переломы, профиль водного сечения и эпюры распределения скоростей по ширине потока устойчивые;
  • • обеспечен правильный одномодальный, выпуклый профиль распределения скоростей течения по глубине потока;
  • • отсутствует выраженная пульсация скорости течения по значению и направлению, а также значительная систематическая косоструйность потока;
  • • отсутствуют помехи при измерении скоростей течения, глубин, уровня и координирования скоростных и промерных вертикалей.

Для проверки положения гидрометрического створа выполняется следующее. Производят промеры глубин и намечают 5-12 скоростных вертикалей в зависимости от ширины реки. Определяют среднее направление течений на каждой вертикали. Установленное направление гидрометрического створа закрепляется на обоих берегах прочными столбами-реперами. Один из реперов служит постоянным началом, от которого определяются расстояния до промерных и скоростных вертикалей. На больших реках, кроме реперов, устанавливаются створные вехи на обоих или на одном берегу в зависимости от рельефа местности и видимости, в пределах возможного затопления удаляется кустарниковая растительность. По линии створа разбивается пикетаж и производится нивелирование берегов до незатопляемых отметок, а в русле, старицах и действующих протоках измеряются глубины.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >