Para diversas necesidades tecnológicas y otras necesidades, a menudo es necesario determinar el flujo de agua en una tubería y su dinámica durante un período de tiempo. Para muchos procesos cíclicos, es importante monitorear constantemente el flujo de agua y las mediciones modernas son indispensables aquí.

CJSC "Experiencia en redes de servicios públicos" produce:

• medición del caudal de agua y aguas residuales en tuberías a presión y sin presión (gravedad) mediante caudalímetros ultrasónicos portátiles (instalación temporal de contadores de agua),
• evalúa la precisión de las lecturas de los medidores de flujo estacionarios del Cliente. Las mediciones se realizan en tuberías de varios materiales y con un diámetro de 50 mm a 2 m.

Determinación precisa del caudal y la cantidad de líquido necesario en caso de disputas y litigios comerciales, para la correcta planificación de la reconstrucción, selección de unidades de bombeo y diámetros de tubería, cálculos hidráulicos y modelado.

La medición del flujo de líquido es una medida importante para identificar la distribución de flujos y verificar la precisión de los medidores de agua estacionarios. Medir el flujo de agua y aguas residuales le permite determinar el grado de uso (carga) de las redes de suministro de agua y alcantarillado.

Precios

Medición del consumo de agua - a partir de 20.000 rublos.
Precios

Equipo

En nuestro trabajo utilizamos equipos ultrasónicos de alta precisión. Cada juego de caudalímetros tiene un Certificado de Conformidad (Certificado de Aprobación del Tipo de Instrumentos de Medición), se somete a verificación periódica (confirmado por los documentos pertinentes). Antes de la compra, todos nuestros medidores de flujo fueron seleccionados en base a los resultados de la comparación de diferentes marcas de equipos, estabilidad de las lecturas incluso en condiciones adversas, incl. en tuberías viejas. Esto nos permite realizar mediciones precisas en las redes existentes, determinar la distribución de caudales, el consumo de agua de los consumidores individuales, encontrar fuentes de pérdida de agua y realizar mediciones comparativas con medidores estacionarios existentes para evaluar la corrección de sus lecturas.
Utilizamos los siguientes equipos para medir el caudal de agua en redes de suministro de agua a presión y suministro de calor (calefacción):

• Medidor de flujo ultrasónico portátil GE Panametrics PT878 (EE. UU.), 2 juegos una. El dispositivo determina la velocidad y el flujo de líquido en la tubería. El error de medición está en el rango de 0.5-2%. El diámetro exterior de la tubería puede ser de 50-5000 mm. Cada juego está equipado adicionalmente con un medidor de espesor y varios soportes: en cadenas e imanes.
• Caudalímetro ChronoFlo (Hydreka, Francia) YO). La principal ventaja de este dispositivo es una batería recargable de larga duración (durante 80 horas con la pantalla LCD encendida y la luz de fondo apagada).

Dispositivos que determinan el flujo de agua.

Nuestra empresa cuenta con equipos ultrasónicos modernos de fabricantes reconocidos, que le permiten determinar con precisión el flujo de agua. Dependiendo de las características del objeto, nuestros especialistas eligen el tipo de dispositivo óptimo. Para instalar el equipo no es necesario desmontar parte de la tubería.

Un ejemplo de un área de inspección para detectar fugas ocultas.

El servicio es necesario en situaciones

• La determinación del caudal en varios tramos de la red permite identificar fugas ocultas.
• Medir el flujo de agua y aguas residuales le permite determinar la carga en la tubería, la posibilidad de aumentar el flujo (por ejemplo, conectar nuevos suscriptores).
• Las mediciones de las características del flujo le permiten determinar los valores reales de velocidad, flujo, llenado de tuberías: máximo, mínimo, promedio, acumulado. Sobre la base de los resultados de las mediciones, se forman tablas y gráficos.
• Usando mediciones en diferentes puntos de la red, puede identificar una conexión desconocida.
• En las empresas industriales, el control del consumo de agua suele ser importante para el cumplimiento del proceso tecnológico, la planificación para la modernización, la optimización de modos y el ahorro de recursos.

Determinaremos con precisión el flujo de agua y le daremos una opinión si necesita probar su caso sobre este tema en los tribunales.

Ventajas de nuestra empresa:

• La determinación del flujo de agua se lleva a cabo utilizando equipos modernos, que tienen una alta precisión.
• Es posible la salida al objeto en el día de la formalización del encargo.
• Trabajos de alta calidad garantizados a precios razonables.
• Si es necesario, nuestros especialistas viajan a las regiones.
• Una vez que se completan las mediciones, el cliente recibe un informe técnico, así como recomendaciones para eliminar los problemas identificados en la contabilidad del consumo de agua.

Las empresas y los edificios residenciales consumen grandes cantidades de agua. Estos indicadores digitales se convierten no solo en evidencia de un valor específico que indica el consumo.

Además, ayudan a determinar el diámetro del surtido de tuberías. Mucha gente cree que es imposible calcular el caudal de agua por el diámetro y la presión de la tubería, ya que estos conceptos no tienen ninguna relación.

Pero la práctica ha demostrado que no es así. La capacidad de la red de suministro de agua depende de muchos indicadores, y el primero de esta lista será el rango de diámetro de la tubería y la presión en la línea.

Se recomienda calcular el rendimiento de una tubería en función de su diámetro incluso en la etapa de diseño de la construcción de la tubería. Los datos obtenidos determinan los parámetros clave no solo del hogar, sino también de la vía industrial. Todo esto será discutido más adelante.

Calculamos el rendimiento de la tubería usando una calculadora en línea

¡ATENCIÓN! Para calcular correctamente, debe prestar atención a que 1kgf / cm2 \u003d 1 atmósfera; 10 metros de columna de agua \u003d 1kgf / cm2 \u003d 1 atm; 5 metros de columna de agua \u003d 0,5 kgf / cm2 y \u003d 0,5 atm, etc. Los números fraccionarios en la calculadora en línea se ingresan a través de un punto (Por ejemplo: 3.5 y no 3.5)

Introduzca los parámetros para el cálculo:

¿Qué factores afectan la permeabilidad del líquido a través de la tubería?

Los criterios que afectan al indicador descrito forman una larga lista. Éstos son algunos de ellos.

1. El diámetro interior que tiene la tubería.
2. El caudal, que depende de la presión en la línea.
3. Material tomado para la producción de surtido de tuberías.

La determinación del caudal de agua a la salida de la tubería principal se realiza por el diámetro de la tubería, ya que esta característica, junto con otras, afecta el caudal del sistema. Además, al calcular la cantidad de fluido consumido, no se puede descontar el espesor de la pared, cuya determinación se realiza en base a la presión interna estimada.

Incluso se puede argumentar que la definición de "geometría de tubería" no se ve afectada solo por la longitud de la red. Y la sección transversal, la presión y otros factores juegan un papel muy importante.

Además, algunos parámetros del sistema tienen un efecto indirecto en lugar de directo sobre el caudal. Esto incluye la viscosidad y la temperatura del medio bombeado.

Resumiendo un poco, podemos decir que la determinación del rendimiento le permite determinar con precisión el tipo óptimo de material para construir un sistema y elegir la tecnología utilizada para ensamblarlo. De lo contrario, la red no funcionará de manera eficiente y requerirá frecuentes reparaciones de emergencia.

Cálculo del consumo de agua por diámetro tubo redondo, depende de ello Talla. En consecuencia, en una sección transversal más grande, se moverá una cantidad significativa de líquido durante un cierto período de tiempo. Pero, realizando el cálculo y teniendo en cuenta el diámetro, no se puede descontar la presión.

Si consideramos este cálculo usando un ejemplo específico, resulta que pasará menos líquido a través de un orificio de 1 cm a través de un orificio de 1 cm que a través de una tubería que alcanza una altura de un par de decenas de metros. Esto es natural, porque el nivel más alto de consumo de agua en el área alcanzará las tarifas más altas a la presión máxima en la red y en los valores más altos de su volumen.

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Cálculo de tramos según SNIP 2.04.01-85

En primer lugar, debe comprender que calcular el diámetro de una alcantarilla es un proceso de ingeniería complejo. Esto requerirá conocimientos especializados. Pero, al realizar una construcción doméstica de una alcantarilla, a menudo se realiza un cálculo hidráulico para la sección de forma independiente.

Este tipo de cálculo de diseño de la velocidad de flujo de una alcantarilla se puede realizar de dos maneras. El primero son los datos tabulares. Pero, en referencia a las tablas, debe saber no solo la cantidad exacta de grifos, sino también los recipientes para recolectar agua (baños, lavabos) y otras cosas.

Solo si se cuenta con esta información sobre el sistema de alcantarillado se pueden utilizar las tablas proporcionadas por el SNIP 2.04.01-85. Según ellos, el volumen de agua está determinado por la circunferencia de la tubería. Aquí hay una de esas tablas:

Volumen externo de tubulares (mm)

La cantidad aproximada de agua que se recibe en litros por minuto

Cantidad aproximada de agua, calculada en m3 por hora

Si se enfoca en las normas de SNIP, puede ver lo siguiente en ellas: el volumen diario de agua consumido por una persona no excede los 60 litros. Esto siempre que la casa no esté equipada con agua corriente y, en una situación de vivienda cómoda, este volumen aumenta a 200 litros.

Definitivamente, estos datos de volumen que muestran el consumo son interesantes como información, pero el especialista en tuberías deberá definir datos completamente diferentes: este es el volumen (en mm) y la presión interna en la línea. Esto no siempre se encuentra en la tabla. Y las fórmulas ayudan a encontrar esta información con mayor precisión.

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Ya está claro que las dimensiones de la sección del sistema afectan el cálculo hidráulico del consumo. Para los cálculos domiciliarios, se utiliza una fórmula de flujo de agua, que ayuda a obtener un resultado, teniendo datos sobre la presión y el diámetro del producto tubular. Aquí está la fórmula:

Fórmula para calcular la presión y el diámetro de la tubería: q = π × d² / 4 × V

En la fórmula: q muestra el flujo de agua. Se mide en litros. d es el tamaño de la sección de la tubería, se muestra en centímetros. Y V en la fórmula es la designación de la velocidad del flujo, se muestra en metros por segundo.

Si la red de suministro de agua se alimenta desde una torre de agua, sin la influencia adicional de una bomba de presión, la velocidad del flujo es de aproximadamente 0,7 - 1,9 m/s. Si se conecta algún dispositivo de bombeo, en el pasaporte hay información sobre el coeficiente de la presión creada y la velocidad del flujo de agua.

Esta fórmula no es única. Hay muchos más. Se pueden encontrar fácilmente en Internet.

Además de la fórmula presentada, cabe señalar que las paredes internas de los productos tubulares son de gran importancia para la funcionalidad del sistema. Entonces, por ejemplo, los productos de plástico tienen una superficie más lisa que sus contrapartes de acero.

Por estas razones, el coeficiente de arrastre del plástico es sustancialmente menor. Además, estos materiales no se ven afectados por formaciones corrosivas, lo que también tiene un efecto positivo en el rendimiento de la red de suministro de agua.

Determinación de la pérdida de carga

El cálculo del paso del agua se realiza no solo por el diámetro de la tubería, se calcula por caída de presión. Las pérdidas se pueden calcular utilizando fórmulas especiales. Qué fórmulas usar, cada uno decidirá por sí mismo. Para calcular los valores deseados, puede utilizar varias opciones. No existe una única solución universal para este problema.

Pero antes que nada, debe recordarse que la holgura interna del paso de una estructura de plástico y metal-plástico no cambiará después de veinte años de servicio. Y el espacio libre interno del paso de la estructura metálica se hará más pequeño con el tiempo.

Y esto supondrá la pérdida de algunos parámetros. En consecuencia, la velocidad del agua en la tubería en tales estructuras es diferente, porque en algunas situaciones el diámetro de la red nueva y la antigua diferirán notablemente. La cantidad de resistencia en la línea también será diferente.

Asimismo, antes de calcular los parámetros necesarios para el paso de un líquido, se debe tener en cuenta que la pérdida de caudal de un sistema de abastecimiento de agua está asociada al número de vueltas, conexiones, transiciones de volumen, a la presencia de válvulas y fuerza de fricción. Además, todo esto al calcular el caudal debe llevarse a cabo después de una preparación y mediciones cuidadosas.

El cálculo del consumo de agua por métodos simples no es fácil de realizar. Pero, ante la menor dificultad, siempre puedes buscar ayuda de especialistas o usar una calculadora en línea. Entonces puede contar con el hecho de que el suministro de agua tendido o la red de calefacción funcionarán con la máxima eficiencia.

Video - cómo calcular el consumo de agua

COMITÉ ESTATAL DE LA URSS
POR NORMAS

TODA LA UNIÓN INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN
MEDIDORES DE FLUJO (VNIIR)

INSTRUCCIONES METODOLÓGICAS

SISTEMA DE PRESTACIÓN DEL ESTADO
UNIDAD DE MEDIDA

CONSUMO DE AGUA EN RÍOS Y CANALES.
TÉCNICA DE MEDICIÓN
MÉTODO "VELOCIDAD - ÁREA"

MI 1759-87

Moscú
EDITORIAL DE NORMAS
1987

DESARROLLADO por el Instituto Hidrológico Estatal de la URSS Comité Estatal de Hidrometeorología y Control Ambiental

INTÉRPRETES:

Karasev I. F.,doc. tecnología Ciencias, Profesor (responsable del tema), Savelyeva AV, candó. tecnología ciencias, Remenyuk VA, candó. tecnología Ciencias

PREPARADO PARA LA APROBACIÓN por el Instituto de Investigación Científica del Servicio Metrológico de toda la Unión

Arte. experto del departamento Treivas LG

APROBADO por el Instituto de Investigación de Medición de Flujo de toda la Unión en el NTS del Instituto el 11 de junio de 1986, Protocolo No. 8

INSTRUCCIONES METODOLÓGICAS

GSI. Flujo de agua en ríos y canales. Método de ejecución
mediciones por el método de "velocidad - área"

MI 1759-87

poner en marcha

Estos lineamientos establecen las principales disposiciones de la metodología para medir el caudal de agua en ríos y canales por el método de "velocidad - área" utilizando paletas hidrométricas para medir las velocidades de caudal.

El uso de guías proporciona un error relativo total en la medición del flujo de aguaS Q, no más:

6% - con un método detallado;

10% - con el método principal;

12% - con el método abreviado acelerado.

MU no se aplica a las mediciones de flujo de agua usando flotadores y la integración de velocidades de flujo sobre el ancho del flujo.

Las definiciones y explicaciones de los términos utilizados en el texto se encuentran en el apéndice.

1. PRINCIPIO DE MEDICIÓN DEL CAUDAL DE AGUA POR EL MÉTODO "VELOCIDAD - ÁREA" Y CLASIFICACIÓN DE SUS OPCIONES

1.1. La esencia del método y los principios de medición.

1.1.1. El método de "velocidad - área" es un tipo de medición indirecta del flujo de agua. Al mismo tiempo, como resultado de las observaciones en una sección hidrométrica fija, se determinan los siguientes elementos de flujo:

profundidades en las verticales de medición y su distancia desde el origen permanente a lo largo de la línea de la sección hidrométrica, para determinar el área de la sección de agua (con una precisión de tres cifras significativas, pero no más de 1 cm);

componentes longitudinales (normales a la sección hidrométrica) de las velocidades medias de las corrientes en las verticales, sobre cuya base se calculan las velocidades medias en los compartimentos entre ellas (con una precisión de tres dígitos significativos, pero no más de 1 cm/s ).

1.1.2. El consumo de agua se calcula por sus elementos de una de las siguientes formas (con una precisión de tres cifras significativas):

analítico, como la suma de los caudales parciales de agua que pasan por secciones de la sección de agua del flujo, limitada por verticales de alta velocidad;

gráfico, como el área del diagrama de distribución de flujos elementales de agua a lo largo del ancho de la corriente.

1.1.3. Al calcular el caudal de agua, también se deben determinar las principales características hidráulicas del caudal, que se utilizan para evaluar la precisión de las mediciones y contabilizar el caudal del río:

nivel de agua por encima de cero H;

area de aguaF;

velocidades de corriente media y máxima:v y v norte (v = q/ F); v norte es la mayor de las velocidades medidas por el plato giratorio;

ancho de la sección de agua EN;

profundidad de flujo: mediah promedio y mayor h n ( h Casarse = F/ B); h norte es el mayor de los medidos en las verticales de medición.

1.2. Clasificación de los métodos de medición

1.2.1. Dependiendo de la metodología para determinar las velocidades promedio en la vertical, se distinguen los métodos de integración y de puntos.

1.2.2. El método de integración se basa en medir la velocidad promedio de la corriente en la vertical con un plato giratorio que se mueve uniformemente a lo largo de la profundidad.

1.2.3. Los métodos puntuales basados ​​en la determinación de la velocidad media del flujo en la vertical a partir de los resultados de las mediciones en los puntos se dividen en:

el método principal es cuando se mide la velocidad del flujo en la vertical en dos (canal libre) o tres puntos (presencia de vegetación acuática, heladas);

un método detallado: al medir la velocidad del flujo en la vertical en cinco (libre) o seis puntos (congelación, vegetación acuática).

A poca profundidad (ver tabla), se permite el uso de un método de un solo punto.

1.2.4. Para el método principal de medir el flujo de agua en un canal de un solo brazo, se asignan de 8 a 10 verticales de alta velocidad.

En el caso de aplicar el método detallado, el número de verticales de alta velocidad aumenta de 1,5 a 2 veces. El método detallado se utiliza en trabajos científicos y metodológicos para evaluar la precisión y optimización de los procesos de medición del flujo de agua, para aclarar el número de verticales de medición y de alta velocidad, así como para justificar la posibilidad de cambiar al método principal en un determinado sección hidráulica.

El método reducido de mediciones de flujo permite el uso de menos de ocho verticales de velocidad para la medición de velocidades en dos o tres puntos en verticales (similar al método principal).

2. TRAMO DE LÍNEA HIDROMÉTRICA

2.1. Una estación de medición (en lo sucesivo, estación hidráulica) es parte de un puesto hidrológico junto con sus dispositivos para medir niveles, temperatura del agua y otros elementos del régimen hídrico del río (canal). La sección hidráulica incluye la parte del río directamente adyacente a la sección hidráulica a una distancia de dos a tres anchos de canal aguas arriba y aguas abajo.

2.2. Las condiciones para medir el caudal de agua se consideran normales si se observa la rectitud del canal en la sección de la sección hidráulica:

no hay rupturas bruscas, el perfil de la sección de agua y los diagramas de distribución de velocidades a lo largo del ancho del flujo son estables;

se proporciona el perfil convexo unimodal correcto de la distribución de velocidades de flujo sobre la profundidad del flujo;

no hay una pulsación pronunciada de la velocidad del flujo en términos de valor y dirección, así como un chorro oblicuo sistemático significativo del flujo;

no hay interferencias al medir velocidades de corriente, profundidades, nivel del agua y coordinar la velocidad y las verticales de medición.

la ubicación del sistema hidráulico en los tramos del río;

falta de llanura aluvial con canales y ramales;

ausencia de barreras naturales o artificiales;

la ausencia de vegetación acuática en la propia sección hidráulica, así como por encima y por debajo de la misma a una distancia de hasta 30 m;

coeficiente de variación de velocidad (número de KarmanKa) en promedio sobre la sección transversal no debe ser más del 15%;

la transmisión cruzada del flujo en la sección hidráulica (desviación en términos de direcciones de flujo en puntos individuales de su valor promedio para la sección en su conjunto) no debe ser superior a 20 °;

los espacios muertos deben tener límites claros y no ser más del 10% del área de la sección de agua;

durante la congelación, no debe haber una capa de hielo de varios niveles ni polinias que no se congelen;

el lijado del canal no debe exceder el 25% del área de la sección de agua;

la velocidad media del flujo en la sección abierta debe ser de al menos 0,08 y no más de 5 m/s;

al medir el flujo de agua cerca del puente, la sección hidráulica debe ubicarse más arriba, pero en casos de acumulaciones frecuentes de hielo y roturas de bosques, debajo del puente (a una distancia de al menos 3-5 anchos de canal en ambos casos).

2.4. En todo caso, en lo posible, para adecuar el solar a lo exigido en el apartado, se deberán realizar obras de agilización y canalización del cauce.

2.5. La salida hidráulica debe ubicarse en una sola sección de la rama del río. Si es necesario, se permite designar una puerta hidráulica" en el sitio de la ramificación del canal en ramas y canales.

3. HIDRÁULICA Y SUS EQUIPOS

3.1. Ubicación y dirección de la vía fluvial.

Este requisito se considera cumplido satisfactoriamente si se cumplen las siguientes condiciones:

para secciones de llanuras aluviales de ríos: el valor promedio de la desviación de la dirección del flujo de la normal a la línea hidráulica (la pendiente del chorro en el plano) en verticales de alta velocidad no debe exceder de ± 10 °;

para secciones de llanuras aluviales de ríos: la inclinación promedio de los chorros en verticales de alta velocidad no debe exceder de ± 20 °. Si las direcciones de flujo promedio en el canal principal y en la llanura de inundación divergen en más de 20 °, se permite romper la sección hidráulica en forma de línea discontinua, cuyas secciones corresponden a la condición de perpendicularidad a la dirección de las corrientes

3.1.2. En los casos en que la dirección de la sección hidráulica satisfaga los requisitos especificados únicamente con un cierto llenado del cauce, para estas distintas fases del régimen hídrico, se deberán equipar secciones hidráulicas que cumplan las condiciones de la cláusula.

3.2. Equipo del sistema hidráulico

3.2.1. La compuerta hidráulica debe fijarse al suelo con cuerda de acero o puente hidrométrico, o señales de conducción. Los letreros principales deben ser claramente visibles desde el lado del río y proporcionar la desviación máxima de la embarcación de la línea de alineación. g = 1° (ángulo g formado por la línea de la alineación hidráulica y la línea de visión que pasa por las marcas principales y el vaso hidrométrico, y el vértice de la esquina gramo coincide con la posición del cartel principal más cercano al río).

3.2.2. Se instala una señal de banco (un poste, una marca de banco, etc.) en la alineación, fijando un comienzo permanente para contar distancias a los bordes de la costa, medir y verticales de alta velocidad, límites de espacios muertos y zonas de remolinos.

3.2.4. Al coordinar las verticales de medición por métodos geodésicos, el sitio está adicionalmente equipado con un estacionamiento de instrumentos goniométricos.

4. MEDICIONES DE NIVEL DE AGUA

4.1. En cada medición de caudal de agua en un puesto hidrológico, se debe medir el nivel de agua correspondiente.

Las reglas para realizar mediciones del nivel del agua deben cumplir con los requisitos de GOST 25855-83.

Se registra el tiempo de cada medición de nivel.

4.3. Si existe un puesto de nivel adicional (pág. ) en la sección hidráulica, las observaciones de nivel se deben realizar en ambos puestos: el principal y el adicional.

5. COORDINACIÓN DE VERTICALES DE MEDICIÓN Y VELOCIDAD EN LA LÍNEA HIDRÁULICA

5.1. Maneras de coordinar verticales

5.1.1. La ubicación de las verticales de medición y velocidad en la sección hidráulica está determinada por la distancia desde el origen permanente.

5.1.2. En los tramos hidráulicos equipados con un barco, transbordador o cruce de cuna con una cuerda de señalización permanentemente suspendida o un puente hidrométrico, es necesario fijar la posición de las verticales de acuerdo con el párrafo.

5.1.3. En presencia de una fuerte capa de hielo, la ubicación de las verticales debe determinarse mediante una travesía de teodolito sobre el hielo o una cinta métrica.

5.1.4. En ríos navegables o con un ancho de sección superior a 300 m, la ubicación de las verticales debe determinarse mediante serifas con teodolito o kipregel desde la orilla.

En algunos casos (por ejemplo, en condiciones de llanuras aluviales pantanosas o anchas, etc.), se permite usar secciones oblicuas o de abanico para asegurar las verticales de trabajo.

5.2. Precisión de la coordinación de las verticales de medición en la sección hidráulica

5.2.1. El error cuadrático medio relativo de la coordinación de las verticales en la sección hidráulica () debe satisfacer el requisito

(5.1)

adónde está - error cuadrático medio absoluto de la coordinación, m;

B- el ancho del río, m.

5.2.2. Al asignar lugares para estacionamiento de manzul (teodolito), es necesario que el ángulo formado por la dirección de la alineación hidráulica y el haz de observación, a era de al menos 30°.

5.2.3. La longitud de las líneas en el plano.yo(cm) para la encuesta a escala debe cumplir la condición

(5.2)

donde L- longitud de la línea en el suelo, m.

5.2.4. Error absoluto de coordinación s a , causado por la desviación del barco de la línea hidráulica ( D X, m), está determinada por la dependencia

(5.3)

donde D X Casarse - desviación promedio del recipiente de la línea hidráulica, m (tab.);

un cp - el valor medio del ángulo formado por el haz de observación y la dirección de la sección hidráulica.

El valor de la desviación del barco en cada vertical está determinado por la distancia entre las marcas principalesyo C y alejándose de la marca más cercanaL C . La distancia permitida entre los signos principales está determinada por la dependencia D X mié desde yo con y L c en la tabla. .

tabla 1

Las mediciones de caudal con flotadores de superficie tienen una precisión significativamente menor que las mediciones con la ayuda de paletas, por lo tanto, los flotadores de superficie se utilizan para estudios de reconocimiento de ríos, cuando fallan las paletas. Durante la deriva intensa del hielo, cuando las mediciones con platos giratorios se vuelven imposibles, los témpanos de hielo individuales pueden servir como flotadores.

Arroz. 31

AB - objetivo de lanzamiento; yo- base; 2 - superior; 3 - principal;

4 - la parte baja del río

Las mediciones de flotación se realizan en calma o con viento ligero de 2-3 m/s. Para medir velocidades con flotadores de superficie en una sección del río que cumpla con los requisitos para secciones hidrométricas, se coloca una línea principal a lo largo de la costa paralela a la dirección principal del flujo, y se selecciona una base en ella: yo(Figura 31). Se rompen tres secciones perpendiculares a ella: la superior - 2, la principal - 3 (medio) e inferior - 4. La distancia entre las puertas se asigna de manera que la duración de los flotadores entre ellas sea de al menos 20 s. Objetivo principal 3 se divide aproximadamente en el medio de la base.

Si se utiliza un puente para simplificar y acelerar el trabajo hidrométrico, entonces la alineación principal se combina con la alineación del puente.

La posición de la base y las alineaciones en el suelo se fija con clavijas y hitos. En los alineamientos se pueden tirar sobre el agua cables marcados cada 1 m. En todas las alineaciones, se clavan estacas a lo largo de la orilla del agua; su distancia a la base se mide con una cinta métrica. Para lanzar los flotadores, el campo de lanzamiento AB se divide adicionalmente 5-10 m por encima del campo superior.

Se realizan mediciones de profundidad y se determina el área de la sección libre a lo largo de la alineación principal. Las mediciones se realizan debajo de cada marca del cable marcado, comenzando desde el "comienzo permanente" (estaca de corte). Los resultados de la medición se introducen en una tabla. En ausencia de un cable marcado en la alineación, la distancia desde la vertical de medición hasta la orilla se determina mediante el método serif, es decir midiendo el ángulo horizontal entre la línea de base y la línea de visión (ver Fig. 15). La ubicación del punto de sondeo en la alineación está controlada por hitos establecidos en la orilla.

La medición de caudales de agua por flotadores se realiza en el siguiente orden. En el sitio de lanzamiento, 15-25 flotadores se lanzan sucesivamente al agua, distribuidos aproximadamente uniformemente a lo largo del ancho del río. Cuando el flotador pasa por las alineaciones, los observadores dan señales con un visto bueno o una voz. En estos momentos, el lugar de paso (distancia desde la costa) del flotador en cada alineación se fija por el método de serifas o por un observador en el puente a lo largo de los cables de señalización. Al mismo tiempo, el cronómetro mide el tiempo de paso del flotador desde la alineación superior a la inferior.

Arroz. 32.

Los resultados de las mediciones de la velocidad de los flotadores se registran en una tabla. Además, se excluyen los registros de flotadores arrastrados a tierra. En la fig. 32 muestra la distribución de la duración de los flotadores a lo largo del ancho del río. En el gráfico, las distancias desde el comienzo constante hasta el lugar donde los flotadores pasan por la sección central se trazan a lo largo del eje horizontal, y la duración del viaje de los flotadores entre las secciones superior e inferior se traza a lo largo del eje vertical. De acuerdo con los puntos graficados, se realiza un diagrama promedio de la distribución de la duración del golpe del flotador a lo largo del ancho del río. Se dibujan verticales de alta velocidad a distancias iguales y en lugares de inflexión del diagrama. Se asignan al menos 5-6 verticales de alta velocidad que, para facilitar el procesamiento, se combinan con verticales de medición. Para cada vertical de alta velocidad, la velocidad de la corriente superficial se calcula dividiendo la distancia entre las secciones superior e inferior por la duración de la carrera del flotador tomada del diagrama. Se mantiene en una tabla un registro de los resultados de las mediciones del flujo de agua por flotadores.

Multiplicando las áreas de los compartimentos entre verticales de alta velocidad por la mitad de la suma de las velocidades superficiales sobre ellos, se obtienen descargas parciales de agua ficticia. Su suma, teniendo en cuenta los coeficientes de contorno, da el flujo de agua ficticio total (2f:

donde vi, v„ son velocidades superficiales en verticales de alta velocidad; coi, ..., co „ - áreas de secciones vivas entre verticales de alta velocidad; para- coeficiente para la sección del borde, igual a 0,7.

El caudal real se calcula mediante la fórmula:

donde Para- factor de conversión, de consumo ficticio a consumo real.

El valor del coeficiente de transición A^i se puede encontrar en las tablas o determinado por la fórmula 5.6 si q- caudal, determinado simultáneamente por mediciones con plato giratorio y flotadores. También puede definir Para según la fórmula:

donde Con- Coeficiente de Chezy, que se recomienda calcular según la fórmula N.N. Pavlovski:

donde R 1m y en R> 1 metro; PAG- coeficiente

rugosidad, determinada a partir de tablas en manuales hidráulicos.

Si es imposible lanzar flotadores en todo el ancho del río, por ejemplo, en ríos con una corriente rápida, donde los flotadores se llevan a la mitad de la corriente, el flujo de agua está determinado por la velocidad superficial más alta. En este caso, se lanzan de 5 a 10 flotadores sobre la parte de varilla del flujo. De todos los flotadores lanzados, se seleccionan tres con la mayor duración de carrera, difiriendo entre sí en el tiempo en no más del 10%; con una mayor desviación en la duración del golpe, se lanzan otros 5-6 flotadores.

Si la velocidad superficial más alta se mide usando los flotadores, entonces se usa para calcular el flujo de agua

donde K naib - el valor promedio de las velocidades de los tres flotadores más rápidos; coeficiente Para

donde Y- profundidad de flujo promedio; g - aceleración de caída libre; w es el área de la sección de agua.

La medición del flujo de agua mediante flotadores profundos se utiliza para medir velocidades de flujo relativamente bajas (hasta 0,15-0,20 m/s), cuando las mediciones del rotor no son confiables y para determinar los límites del espacio muerto. Las velocidades de corriente se miden desde un bote, equipo

con tres rieles de guillotina paralelos rígidamente sujetos a una distancia de 1 m entre sí Con la ayuda de un poste a una distancia de 0,5 m del listón (superior) ubicado más cerca de la proa del bote, se lanza un flotador profundo. El cronómetro determina el tiempo que tarda el flotador en recorrer la distancia desde la alineación superior a la inferior. En cada punto, el flotador se lanza al menos tres veces. La velocidad en un punto se calcula dividiendo la longitud de la base, la distancia entre los rieles de la puerta, por la duración promedio de la carrera del flotador. Se tiene en cuenta el valor medio. El caudal de agua se calcula analíticamente de la misma forma que el caudal de agua medido con un contador.

3.1 Instrumentos y equipos.

Para medir el caudal, en la práctica, se utiliza un medidor hidrométrico GR-21M, el número del medidor se indica en la hélice de la pala. Las hélices de las palas son N.° 1 principal - con un diámetro de 12 cm y un paso geométrico de 20 cm, N.° 2 - sin componentes, con un diámetro de 12 cm, un paso geométrico de 50 cm. El plato giratorio se baja al agua (varilla, cable). Las partes principales de los tocadiscos:

1) La hélice o el rotor entran en un estado de rotación como resultado de la fuerza del flujo que se aproxima.

2) El eje sobre el que gira la hélice de palas o soplo. El eje sirve para fortalecer la hélice de palas, puede ser móvil, conectado directamente a la hélice de palas.

3) Cuerpo de tocadiscos. Sirve como base para reforzar y colocar piezas individuales del plato giratorio, para reforzar el plato giratorio sobre una varilla o cable. Una forma de cuerpo deseable es aerodinámica, creando la menor resistencia al flujo.

4) Mecanismo de contacto de conteo. Sirve para contar las revoluciones de las hélices.

5) Cola o timón. La cola o timón se utiliza para instalar la plataforma giratoria en la corriente en la dirección de la corriente, lo que es especialmente importante cuando se trabaja con un cable.

Figura 2. Fig. 3.

Los flotadores también se utilizan para medir el flujo de agua. Los flotadores hidrométricos se consideran la forma más inexacta de medir el flujo de agua. Para nuestro río, se utilizaron flotadores de superficie, que se hicieron en forma de círculos aserrados de un tronco seco con un diámetro de 5-15 cm y un grosor de 2-3 cm, no más de 4 piezas.

3.2. Métodos para medir el caudal de agua.

El caudal de agua es el volumen de agua que ha pasado a través de una sección transversal determinada del caudal de un río en 1 s. Para grandes cursos de agua - ríos, canales, aliviaderos de estructuras hidráulicas, etc. - El consumo de agua se expresa en metros cúbicos por segundo. El caudal de pequeños cursos de agua (manantiales, arroyos, pozos y canales de laboratorio) se expresa en litros por segundo.

Existen los siguientes métodos para calcular el consumo de agua, se pueden dividir en dos grupos principales:

1. Medición de flujo directo.

2. Medida de caudal indirecto.

La medida directa del caudal incluye el llamado método volumétrico, que se basa en la medida del caudal por medio de recipientes de medida sustituidos bajo un chorro de agua. También se mide el tiempo de llenado del recipiente de medición. El caudal se determina dividiendo el volumen de agua en el recipiente por la duración del llenado.

La medición indirecta del flujo de agua se puede realizar mediante varios métodos, cuya característica común es que no miden el flujo de agua en sí, sino elementos individuales del flujo, y la tasa de flujo se obtiene mediante cálculo. Estos métodos incluyen:

un). Determinación de caudales mediante aparatos de medida: canales hidrométricos, vertederos.

b). Un método de mezcla que tiene varias variedades (térmica, eléctrica y colorimétrica).

en). La determinación del caudal a partir de las velocidades de flujo medidas y el área de la sección transversal del flujo se denomina método de "área de velocidad". Hemos utilizado este método en la práctica. El área de la sección transversal del flujo se encuentra a partir de los resultados de las mediciones de profundidad y la velocidad en puntos individuales de la sección viva.

3.3. Medición del caudal de la vertical hidrométrica.

La determinación de las tasas de flujo de agua utilizando placas giratorias hidrométricas se lleva a cabo utilizando el método de "área de velocidad". Para garantizar una precisión suficiente en la medición del caudal, es necesario que se observe un movimiento de agua que cambia suavemente en el área seleccionada, el flujo de agua tanto en el canal de la raíz como en la llanura aluvial debe tener una dirección común a lo largo de todo el ancho del río. . El caudal en agua baja debe ser de al menos 0,15-0,25 m / s, que podría cambiarse con una plataforma giratoria. Es deseable que durante inundaciones e inundaciones, las velocidades no excedan los 3.0-4.0 m / s. En invierno, la sección del río debe cubrirse con una capa continua de hielo. No debe haber áreas con agua estancada o corrientes inversas en el sitio. Al elegir un sitio para el trabajo temporal, es suficiente tener en cuenta la conveniencia de la ubicación en este período del año.

Una sección transversal de aforo a través de un río, en la que se miden las descargas de agua. La posición del objetivo hidrométrico se fija en el plano mediante fuertes pilares: puntos de referencia.

El tramo de aforo se divide perpendicularmente a la dirección general del río, centrándose en la dirección de las riberas, ya que para determinar correctamente los caudales es necesario que la sección transversal del río a lo largo de la línea de alineación esté situada normalmente a la dirección media del flujo. Como regla general, se instala un sitio de medición en el sitio de medición, coincidiendo con el sitio de la estación de medición de agua o ubicado cerca de él. Sin embargo, en algunos casos es necesario tener dos y, a veces, tres secciones. Esto se debe al hecho de que en diferentes períodos del año las condiciones para el flujo de agua pueden cambiar significativamente.

Determinación de la dirección de la sección hidrológica mediante un plato giratorio que mide la dirección de la corriente.

El trabajo para determinar la dirección de la alineación se lleva a cabo en la siguiente secuencia:

1) en una alineación preseleccionada y fija, se realizan mediciones de profundidad, luego de lo cual, de acuerdo con el ancho del río y los contornos del perfil de la alineación, se asignan verticales de alta velocidad en una cantidad de no más de 10-12;

2) en todas las verticales de alta velocidad, las velocidades y direcciones del flujo se miden en un punto a una profundidad de 0,6 h desde la superficie; la velocidad vertical resultante se toma como la velocidad vertical media.

3) se calculan los caudales de agua (multiplicamos la velocidad del río por el área de la sección de agua) * ver KG-3 Caudal de agua para el plato giratorio GMCM-1

Al medir el flujo de agua con platos giratorios, se utilizan tres métodos: detallado, compuesto y abreviado, que difieren en el grado de detalle de las mediciones de velocidad en una sección viva.

Antes de proporcionar la medición del flujo de agua, es necesario verificar la capacidad de servicio de la plataforma giratoria hidrométrica, así como el estado de todos los equipos de la sección hidrométrica. Al medir el flujo de agua, se realiza el siguiente trabajo:

1) una descripción del estado del río, clima, vegetación acuática, estado del lecho del río, rafting de madera, indicando el tipo de rafting, fuerza y ​​dirección del viento, oleaje, turbidez del agua, presencia de fenómenos de hielo.

2) observación del nivel del agua.

3) medidas de profundidad en la sección hidráulica.

4) medición de velocidades de flujo en platos giratorios.

Al medir velocidades a lo largo de cada vertical, se realiza el siguiente trabajo:

1) El estado del tiempo y del río es diferente.

2) El nivel del agua se determina (con cambios significativos) de acuerdo con las observaciones en el medidor de agua para el inicio y el final del trabajo en los platos giratorios.

3) La profundidad se mide en la vertical; en invierno, se mide adicionalmente el espesor de la nieve, el hielo, el hielo sumergido y el aguanieve.

4) Se calcula la profundidad de trabajo en la vertical y se calculan las profundidades, se sumerge la paleta en los puntos de medición de velocidad.

5) Las velocidades de flujo se miden en puntos individuales.

Para medir el consumo de agua con el tocadiscos GR21-M es necesario bajarlo 0,6 de profundidad en la vertical de medida central y contar el número de llamadas. Las primeras 2-3 señales se saltan sin grabar. Esto es necesario para que la hélice de álabes adquiera una velocidad de rotación correspondiente a la velocidad del flujo de agua. Entonces el cronómetro se pone en marcha y después de ≈ 100 seg. Las llamadas se cuentan (una llamada - 20 turnos). El número de llamadas se multiplica por 20 y este resultado se divide por el número de segundos, obtenemos el número de revoluciones por segundo:

De acuerdo con la tabla de calibración, determinamos la velocidad:

V \u003d 0.0408 + 0.3233 * (0.2405) 2 \u003d 0.1185 m / s

Q \u003d 0.1185 * 2.2775 \u003d 0.27 m 3 / s

3.4 Medición del caudal de agua mediante flotadores de superficie.

Además del plato giratorio hidrométrico, la determinación de la velocidad de la corriente se puede realizar con flotadores hidrométricos. El método se basa en registrar la velocidad de un cuerpo-flotador flotante. Al determinar la velocidad con flotadores, se supone que la velocidad actual es igual a la velocidad del flotador. Para medir el caudal de agua por flotadores superficiales por encima y por debajo de la sección hidrométrica, se dividen dos secciones adicionales a distancias iguales para que la duración de los flotadores entre las secciones superior e inferior sea de al menos 20 segundos. A velocidades de flujo de más de 2 m.seg, la duración de la carrera del flotador puede ser menor, pero no menor de 10 seg. La distancia entre las puertas superior e inferior debe medirse con mayor precisión, dos veces con una cinta de acero. En clima ventoso, el uso de flotadores de superficie es limitado. Al medir velocidades con flotadores, se obtiene en cada caso la mayor velocidad de flujo en la trayectoria del flotador, esta velocidad se toma como la velocidad local en el punto de intersección de la línea de alineación y la trayectoria del flotador. Se tiran cuerdas delgadas a lo largo de las secciones rotas bajo el agua. Uno de los miembros de la brigada con un cronómetro se convierte en la alineación superior, y otros dos miembros de la brigada se vuelven básicos e inferiores. El estudiante flota un poco más alto que la alineación superior, arrojándolo a la mitad de la corriente del río desde la orilla. En el momento en que el flotador pasa por la parte superior, enciende el cronómetro y observa el flotador. En el momento en que el flotador pasa por la compuerta hidráulica, el observador controla si el flotador se encuentra en la mitad del río. En el momento en que el flotador pasa la alineación inferior, el observador hace una señal (voz) y el alumno pone en marcha el cronómetro. De todos los flotadores empujados en la flecha, se seleccionan tres flotadores, mostrando la duración más corta del recorrido entre las alineaciones. El valor extremo de la duración de la carrera de estos tres flotadores no debe diferir entre sí en más del 10 %. El cálculo del caudal medido por los flotadores de superficie viene dado únicamente por el caudal más alto según la fórmula.