Izmjerite protok vode. Sustavi unutarnje opskrbe hladnom i toplom vodom. Koji čimbenici utječu na propusnost tekućine kroz cjevovod

Za razne tehnološke potrebe i druge potrebe često je potrebno odrediti protok vode u cijevi i njegovu dinamiku kroz određeno vrijeme. Za mnoge cikličke procese važno je stalno pratiti protok vode i ovdje su neophodna moderna mjerenja.

CJSC "Vještačenje komunalnih mreža" proizvodi:

  • mjerenje protoka vode i otpadnih voda u tlačnim i netlačnim (gravitacijskim) cjevovodima pomoću prijenosnih ultrazvučnih mjerača protoka (privremena ugradnja vodomjera),
  • ocjenjuje točnost očitanja stacionarnih mjerača protoka Kupca. Mjerenja se vrše na cijevima od različitih materijala i promjera od 50 mm do 2 m.

Točno određivanje protoka i količine tekućine potrebno u slučaju gospodarskih sporova i sudskih sporova, za pravilno planiranje rekonstrukcije, odabir crpnih jedinica i promjera cijevi, hidraulički proračun i modeliranje.

Mjerenje protoka tekućine važna je mjera u identificiranju distribucije protoka, provjeravanju točnosti stacionarnih vodomjera. Mjerenje protoka vode i otpadnih voda omogućuje vam određivanje stupnja korištenja (opterećenja) vodoopskrbnih i kanalizacijskih mreža.

Cijene

Mjerenje potrošnje vode - od 20.000 rubalja.
Cijene

Oprema

U svom radu koristimo ultrazvučnu opremu visoke preciznosti. Svaki set mjerača protoka ima Certifikat o sukladnosti (Potvrda o odobrenju vrste mjerila), podvrgava se periodičnoj provjeri (potvrđena relevantnim dokumentima). Prije kupnje svi naši mjerači protoka odabrani su na temelju rezultata usporedbe različitih marki opreme, stabilnosti očitanja čak i pod nepovoljnim uvjetima, uklj. na starim cijevima. To nam omogućuje da izvršimo točna mjerenja na postojećim mrežama, odredimo raspodjelu protoka, potrošnju vode pojedinih potrošača, pronađemo izvore gubitka vode, te izvršimo usporedna mjerenja s postojećim stacionarnim brojilima kako bismo procijenili točnost njihovih očitanja.
Za mjerenje protoka vode u mrežama za opskrbu vodom i toplinom (grijanje) koristimo sljedeću opremu:

  • Prijenosni ultrazvučni mjerač protoka GE Panametrics PT878 (SAD), 2 kompleta a. Uređaj određuje brzinu i protok tekućine u cjevovodu. Pogreška mjerenja je u rasponu od 0,5-2%. Vanjski promjer cjevovoda može biti 50-5000 mm. Svaki set je dodatno opremljen mjeračem debljine i raznim nosačima: na lancima i magnetima.
  • Mjerač protoka ChronoFlo (Hydreka, Francuska) I). Glavna prednost ovog uređaja je dugotrajna punjiva baterija (80 sati s uključenim LCD zaslonom i isključenim pozadinskim osvjetljenjem).

Uređaji koji određuju protok vode

Naša tvrtka ima modernu ultrazvučnu opremu poznatih proizvođača, koja vam omogućuje točno određivanje protoka vode. Ovisno o značajkama objekta, naši stručnjaci odabiru optimalnu vrstu uređaja. Za ugradnju opreme nije potrebno demontirati dio cjevovoda.

Primjer područja istraživanja za otkrivanje skrivenih curenja.

Usluga je potrebna u situacijama

  • Određivanje protoka u različitim dijelovima mreže omogućuje prepoznavanje skrivenih curenja.
  • Mjerenje protoka vode i otpadnih voda omogućuje vam određivanje opterećenja na cjevovodu, mogućnost povećanja protoka (na primjer, povezivanje novih pretplatnika).
  • Mjerenja karakteristika protoka omogućuju određivanje stvarnih vrijednosti brzine, protoka, punjenja cjevovoda: maksimalna, minimalna, prosječna, akumulirana. Na temelju rezultata mjerenja formiraju se tablice i grafikoni
  • Koristeći mjerenja na različitim točkama u mreži, možete identificirati nepoznatu vezu.
  • U industrijskim poduzećima kontrola potrošnje vode često je važna za usklađenost s tehnološkim procesom, planiranje modernizacije, optimizaciju načina rada i uštedu resursa.

Točno ćemo utvrditi protok vode i dati mišljenje ako trebate dokazati svoj slučaj po ovom pitanju na sudu.

Prednosti naše tvrtke:

  • Određivanje protoka vode provodi se suvremenom opremom koja ima visoku točnost.
  • Moguć je odlazak na objekt na dan prijave narudžbe.
  • Zajamčeno visoku kvalitetu rada po razumnim cijenama.
  • Po potrebi naši stručnjaci putuju u regije.
  • Nakon provedenih mjerenja, kupcu se dostavlja tehničko izvješće, kao i preporuke za otklanjanje uočenih problema u obračunu potrošnje vode.

Poslovni i stambeni objekti troše velike količine vode. Ovi digitalni pokazatelji postaju ne samo dokaz specifične vrijednosti koja pokazuje potrošnju.

Osim toga, pomažu u određivanju promjera asortimana cijevi. Mnogi ljudi vjeruju da je nemoguće izračunati protok vode prema promjeru cijevi i tlaku, budući da su ti koncepti potpuno nepovezani.

Ali praksa je pokazala da to nije tako. Kapacitet vodovodne mreže ovisi o mnogim pokazateljima, a prvi na ovom popisu bit će promjer raspona cijevi i tlak u cjevovodu.

Preporuča se izračunati propusnost cijevi ovisno o njezinom promjeru čak iu fazi projektiranja izgradnje cjevovoda. Dobiveni podaci određuju ključne parametre ne samo kuće, već i industrijske autoceste. O svemu će se to dalje raspravljati.

Propusnost cijevi izračunavamo pomoću online kalkulatora

PAŽNJA! Da biste ispravno izračunali, morate obratiti pažnju da 1kgf / cm2 = 1 atmosfera; 10 metara vodenog stupca \u003d 1kgf / cm2 \u003d 1 atm; 5 metara vodenog stupca \u003d 0,5 kgf / cm2 i \u003d 0,5 atm, itd. Razlomci u online kalkulatoru unose se kroz točku (na primjer: 3,5 a ne 3,5)

Unesite parametre za izračun:

Koji čimbenici utječu na propusnost tekućine kroz cjevovod

Kriteriji koji utječu na opisani pokazatelj čine veliki popis. Ovo su neki od njih.

  1. Unutarnji promjer koji ima cjevovod.
  2. Brzina protoka, koja ovisi o tlaku u cjevovodu.
  3. Materijal uzet za izradu asortimana cijevi.

Određivanje protoka vode na izlazu iz glavne cijevi provodi se prema promjeru cijevi, jer ova karakteristika, zajedno s ostalima, utječe na propusnost sustava. Također, pri izračunu količine potrošene tekućine ne može se zanemariti debljina stijenke, čije se određivanje provodi na temelju procijenjenog unutarnjeg tlaka.

Može se čak tvrditi da na definiciju "geometrije cijevi" ne utječe samo duljina mreže. A presjek, pritisak i drugi čimbenici igraju vrlo važnu ulogu.

Osim toga, neki parametri sustava imaju neizravan, a ne izravan učinak na brzinu protoka. To uključuje viskoznost i temperaturu dizanog medija.

Ukratko, možemo reći da vam određivanje propusnosti omogućuje točno određivanje optimalne vrste materijala za izgradnju sustava i odabir tehnologije koja se koristi za njegovo sastavljanje. Inače, mreža neće funkcionirati učinkovito i zahtijevat će česte hitne popravke.

Proračun potrošnje vode po promjer okrugla cijev, ovisi o tome veličina. Posljedično, preko većeg presjeka, značajna količina tekućine će se kretati tijekom određenog vremenskog razdoblja. Ali, izvodeći izračun i uzimajući u obzir promjer, ne može se zanemariti pritisak.

Ako uzmemo u obzir ovaj izračun na konkretnom primjeru, ispada da će manje tekućine proći kroz rupu od 1 cm kroz rupu od 1 cm nego kroz cjevovod koji doseže visinu od nekoliko desetaka metara. To je prirodno, jer će najviša razina potrošnje vode na tom području doseći najveće stope pri maksimalnom tlaku u mreži i pri najvećim vrijednostima njezinog volumena.

Gledaj video

Izračuni odjeljka prema SNIP 2.04.01-85

Prije svega, morate razumjeti da je izračun promjera propusta složen inženjerski proces. To će zahtijevati specijalizirano znanje. Ali, kada se izvodi kućanska konstrukcija propusta, često se hidraulički proračun za dionicu provodi samostalno.

Ovaj tip proračunskog proračuna brzine protoka za propust može se izvesti na dva načina. Prvi su tablični podaci. Ali, pozivajući se na tablice, morate znati ne samo točan broj slavina, već i posude za prikupljanje vode (kupke, sudopere) i druge stvari.

Samo ako imate ove podatke o sustavu propusta, možete koristiti tablice koje pruža SNIP 2.04.01-85. Prema njima, volumen vode određuje se opsegom cijevi. Evo jedne takve tablice:

Vanjski volumen cijevi (mm)

Približna količina vode koja se prima u litrama u minuti

Približna količina vode, izračunata u m3 na sat

Ako se usredotočite na norme SNIP-a, u njima možete vidjeti sljedeće - dnevni volumen vode koju konzumira jedna osoba ne prelazi 60 litara. To je pod uvjetom da kuća nije opremljena tekućom vodom, a u situaciji s udobnim stanovanjem, ovaj volumen se povećava na 200 litara.

Definitivno, ovi podaci o volumenu koji pokazuju potrošnju zanimljivi su kao informacija, ali stručnjak za cjevovod morat će definirati potpuno različite podatke - to je volumen (u mm) i unutarnji tlak u cjevovodu. Ovo se ne nalazi uvijek u tablici. A formule pomažu da se te informacije točnije saznaju.

Gledaj video

Već je jasno da dimenzije presjeka sustava utječu na hidraulički proračun potrošnje. Za kućne izračune koristi se formula protoka vode, koja pomaže da se dobije rezultat, imajući podatke o tlaku i promjeru cjevastog proizvoda. Evo formule:

Formula za izračun tlaka i promjera cijevi: q = π × d² / 4 × V

U formuli: q prikazuje protok vode. Mjeri se u litrama. d je veličina presjeka cijevi, prikazana je u centimetrima. A V u formuli je oznaka brzine kretanja struje, prikazana je u metrima u sekundi.

Ako se vodovodna mreža napaja iz vodotornja, bez dodatnog utjecaja tlačne pumpe, tada je brzina protoka približno 0,7 - 1,9 m / s. Ako je priključen bilo koji crpni uređaj, tada u putovnici postoje podaci o koeficijentu stvorenog tlaka i brzini kretanja protoka vode.


Ova formula nije jedinstvena. Ima ih mnogo više. Lako se mogu pronaći na internetu.

Uz prikazanu formulu, treba napomenuti da su unutarnje stijenke cijevnih proizvoda od velike važnosti za funkcionalnost sustava. Tako, na primjer, plastični proizvodi imaju glatku površinu od čeličnih kolega.

Iz tih je razloga koeficijent otpora plastike znatno niži. Osim toga, na ove materijale ne utječu korozivne formacije, što također ima pozitivan učinak na propusnost vodoopskrbne mreže.

Određivanje gubitka glave

Proračun prolaza vode provodi se ne samo prema promjeru cijevi, već se izračunava padom tlaka. Gubici se mogu izračunati pomoću posebnih formula. Koje formule koristiti, svatko će odlučiti za sebe. Da biste izračunali željene vrijednosti, možete koristiti različite opcije. Ne postoji jedinstveno univerzalno rješenje za ovo pitanje.

Ali prije svega, mora se imati na umu da se unutarnji zazor prolaza plastične i metal-plastične konstrukcije neće promijeniti nakon dvadeset godina službe. A unutarnji razmak prolaza metalne konstrukcije s vremenom će postati manji.


A to će dovesti do gubitka nekih parametara. Sukladno tome, brzina vode u cijevi u takvim strukturama je različita, jer će se u nekim situacijama promjer nove i stare mreže značajno razlikovati. Količina otpora u liniji također će biti različita.

Također, prije izračunavanja potrebnih parametara za prolaz tekućine, mora se uzeti u obzir da je gubitak u brzini protoka vodoopskrbnog sustava povezan s brojem zavoja, armatura, volumnih prijelaza, uz prisutnost zatvaranja ventili i sila trenja. Štoviše, sve to pri izračunu brzine protoka treba provesti nakon pažljive pripreme i mjerenja.

Proračun potrošnje vode jednostavnim metodama nije lako izvesti. Ali, uz najmanju poteškoću, uvijek možete potražiti pomoć od stručnjaka ili koristiti online kalkulator. Tada možete računati na činjenicu da će položena mreža vodoopskrbe ili grijanja raditi s maksimalnom učinkovitošću.

Video - kako izračunati potrošnju vode

Gledaj video

DRŽAVNI KOMITET SSSR-a
PREMA STANDARDIMA

SVESAJEDNICA INSTITUT ZA ISTRAŽIVANJA
MJERI PROTOKA (VNIIR)

METODOLOŠKE UPUTE

SUSTAV DRŽAVNOG OSIGURANJA
MJERNA JEDINICA

POTROŠNJA VODE NA RIJEKAMA I KANALIMA.
TEHNIKA MJERENJA
METODA "BRZINA - POVRŠINA"

MI 1759-87

Moskva
IZDAVAČKA KUĆA STANDARDA
1987

RAZVIJENO od strane Državnog hidrološkog instituta Državnog komiteta SSSR-a za hidrometeorologiju i kontrolu okoliša

IZVOĐAČI:

Karasev I.F.,doc. tech. znanosti, profesor (voditelj teme), Savelyeva A.V., cand. tech. znanosti, Remenyuk V.A., cand. tech. znanosti

PRIPREMLJENO ZA ODOBRENJE od strane Svesveznog znanstveno-istraživačkog instituta Mjerološke službe

Umjetnost. odjelni stručnjak Treivas L.G.

ODOBRENO od strane Svesaveznog istraživačkog instituta za mjerenje protoka pri NTS Instituta 11. lipnja 1986., Protokol br. 8

METODOLOŠKE UPUTE

GSI. Protok vode u rijekama i kanalima. Način izvršenja
mjerenja metodom "brzina - površina".

MI 1759-87

staviti u akciju

Ove smjernice utvrđuju glavne odredbe metodologije za mjerenje protoka vode u rijekama i kanalima metodom "brzina - površina" korištenjem hidrometrijskih lopatica za mjerenje brzina protoka.

Korištenje smjernica daje ukupnu relativnu pogrešku u mjerenju protoka vodeS Q, ne više:

6% - s detaljnom metodom;

10% - s glavnom metodom;

12% - ubrzano-skraćenom metodom.

MU se ne primjenjuje na mjerenja protoka vode pomoću plovaka i integraciju brzina protoka po širini protoka.

Definicije i objašnjenja pojmova korištenih u tekstu dane su u dodatku.

1. PRINCIP MJERENJA PROTOKA VODE METODOM "BRZINA - POVRŠINA" I KLASIFIKACIJA NJEGOVIH OPCIJA

1.1. Bit metode i principi mjerenja

1.1.1. Metoda "brzina - površina" je vrsta neizravnog mjerenja protoka vode. Istodobno, kao rezultat promatranja u fiksnom hidrometrijskom presjeku, određuju se sljedeći elementi protoka:

dubine na mjernim vertikalama i njihovu udaljenost od stalnog ishodišta duž linije hidrometrijskog presjeka, za određivanje površine vodenog presjeka (s točnošću od tri značajne brojke, ali ne većom od 1 cm);

uzdužne (normalne na hidrometrijski presjek) komponente prosječnih brzina struje na vertikalama, na temelju kojih se izračunavaju prosječne brzine u odjeljcima između njih (s točnošću od tri značajne znamenke, ali ne većom od 1 cm/s ).

1.1.2. Potrošnja vode izračunava se po elementima na jedan od sljedećih načina (s točnošću od tri značajne brojke):

analitički, kao zbroj parcijalnih brzina protoka vode koji prolaze kroz dijelove vodenog dijela toka, ograničene vertikalama velike brzine;

grafički, kao područje dijagrama distribucije elementarnih tokova vode duž širine toka.

1.1.3. Prilikom proračuna protoka vode potrebno je odrediti i glavne hidrauličke karakteristike protoka koje se koriste za ocjenu točnosti mjerenja i obračuna riječnog toka:

razina vode iznad nule H;

vodeno područjeF;

prosječne i maksimalne brzine struje:v i v n (v = P/ F); v n najveća je brzina koju mjeri gramofon;

širina vodenog dijela NA;

dubina protoka: srednjah prosječno i najveće h n ( h oženiti se = F/ B); h n je najveći od onih izmjerenih na mjernim vertikalama.

1.2. Klasifikacija mjernih metoda

1.2.1. Ovisno o metodologiji za određivanje prosječnih brzina na vertikalnoj, razlikuju se integracijska i točkasta metoda.

1.2.2. Metoda integracije temelji se na mjerenju prosječne brzine struje na vertikali s okretnom pločom koja se jednoliko pomiče po dubini.

1.2.3. Metode točaka koje se temelje na određivanju prosječne brzine strujanja na vertikali iz rezultata mjerenja u točkama dijele se na:

glavna metoda je mjerenje brzine strujanja na vertikali na dvije (slobodni kanal) ili tri točke (prisutnost vodene vegetacije, smrzavanje);

detaljna metoda - pri mjerenju brzine strujanja na vertikali na pet (slobodno) ili šest točaka (smrzavanje, vodena vegetacija).

Na malim dubinama (vidi tablicu) dopuštena je uporaba metode s jednom točkom.

1.2.4. Za glavnu metodu mjerenja protoka vode u jednokrakom kanalu dodijeljeno je 8-10 vertikala velike brzine.

U slučaju primjene detaljne metode, broj brzih vertikala povećava se za 1,5 - 2 puta. Detaljna metoda koristi se u znanstvenom i metodološkom radu za procjenu točnosti i optimizacije procesa mjerenja protoka vode - za pojašnjavanje broja mjernih i brzih vertikala, kao i za opravdanje mogućnosti prelaska na glavnu metodu u danom hidraulički dio.

Redukovana metoda mjerenja protoka omogućuje korištenje manje od osam vertikala brzine za mjerenje brzina u dvije, tri točke na vertikalama (slično glavnoj metodi).

2. PRESJEK HIDROMETRIJSKOG VODA

2.1. Mjerna stanica (u daljnjem tekstu: hidraulička stanica) dio je hidrološke stanice zajedno sa svojim uređajima za mjerenje vodostaja, temperature vode i drugih elemenata vodnog režima rijeke (kanala). Hidraulični dio obuhvaća dio rijeke koji neposredno uz hidraulični dio na udaljenosti od dvije do tri širine kanala uzvodno i nizvodno.

2.2. Uvjeti za mjerenje protoka vode smatraju se normalnim ako se promatra ravnost kanala u dijelu hidrauličkog dijela:

nema oštrih lomova, profil vodenog dijela i dijagrami raspodjele brzina po širini toka su stabilni;

osiguran je ispravan unimodalni, konveksni profil raspodjele brzina strujanja po dubini toka;

nema izražene pulsacije brzine strujanja u smislu vrijednosti i smjera, kao ni značajnog sustavnog kosog mlaza strujanja;

nema smetnji prilikom mjerenja brzina struja, dubina, vodostaja i koordinacije brzine i mjernih vertikala.

položaj hidrauličkog sustava na dionicama rijeke;

nedostatak poplavne ravnice s kanalima i granama;

odsutnost prirodnih ili umjetnih barijera;

odsutnost vodene vegetacije u samom hidrauličnom dijelu, kao i iznad i ispod njega na udaljenosti do 30 m;

koeficijent varijacije brzine (Karmanov brojKa) u prosjeku preko presjeka ne smije biti više od 15%;

kosi protok mlaza u hidrauličkom dijelu (odstupanje u smislu smjera strujanja u pojedinim točkama od njegove prosječne vrijednosti za dio kao cjelinu) ne smije biti veći od 20 °;

mrtvi prostori trebaju imati jasne granice i biti ne više od 10% površine vodenog dijela;

tijekom zamrzavanja ne smije biti višeslojnog ledenog pokrivača i polynya koji se ne smrzavaju;

brušenje kanala ne smije prelaziti 25% površine vodenog dijela;

prosječna brzina protoka na otvorenom dijelu mora biti najmanje 0,08 i ne veća od 5 m/s;

kod mjerenja protoka vode u blizini mosta, hidraulički dio treba biti smješten više, ali u slučaju čestih nakupina leda i proloma šume - ispod mosta (na udaljenosti od najmanje 3-5 širina kanala u oba slučaja).

2.4. U svim slučajevima, gdje je to moguće, kako bi se mjesto uskladilo sa zahtjevima iz stavka, potrebno je izvršiti radove na racionalizaciji i kanalizaciji kanala.

2.5. Hidraulički ispust trebao bi biti smješten na jednom ogranku rijeke. Ako je potrebno, dopušteno je odrediti hidraulička vrata" na mjestu grananja kanala na ogranke i kanale.

3. HIDRAULIKA I NJIHOVA OPREMA

3.1. Položaj i smjer plovnog puta

Smatra se da je ovaj zahtjev zadovoljavajuće ispunjen ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:

za poplavne dijelove rijeka - prosječna vrijednost odstupanja smjera toka od normalne do hidrauličke linije (nagib mlaza u planu) na vertikalama velikih brzina ne smije prelaziti ± 10 °;

za poplavne dijelove rijeka - prosječni nagib mlazova na vertikalama velikih brzina ne smije prelaziti ± 20 °. Ako se prosječni smjerovi toka u glavnom kanalu i na poplavnoj ravnici razilaze za više od 20°, dopušteno je prekinuti hidraulički dio u obliku isprekidane linije čiji dijelovi odgovaraju uvjetu okomitosti na smjer struje.

3.1.2. U slučajevima kada smjer hidrauličkog dijela zadovoljava navedene zahtjeve samo uz određeno punjenje kanala, za te različite faze vodnog režima moraju se opremiti hidraulički dijelovi koji ispunjavaju uvjete iz klauzule.

3.2. Oprema hidrauličkog sustava

3.2.1. Hidraulička vrata moraju biti pričvršćena na tlo čeličnim užetom ili hidrometrijskim mostom ili vodećim znakovima. Vodeći znakovi trebaju biti jasno vidljivi s riječne strane i osigurati maksimalno odstupanje plovila od linije trase. g = 1° (kut g formirana linijom hidrauličkog poravnanja i vidnom linijom koja prolazi kroz vodeće oznake i hidrometrijsku posudu, te vrhom ugla g poklapa se s položajem vodećeg znaka koji je najbliži rijeci).

3.2.2. U trasi je postavljen bankovni znak (stup, reper itd.) koji fiksira trajni početak za brojanje udaljenosti do rubova obale, mjernih i brzih vertikala, granica mrtvih prostora i zona vrtloga.

3.2.4. Kod usklađivanja mjernih vertikala geodetskim metodama, gradilište je dodatno opremljeno parkiralištem za goniometrijske instrumente.

4. MJERENJE RAZINE VODE

4.1. Pri svakom mjerenju protoka vode na hidrološkom stupu mora se izmjeriti odgovarajući vodostaj.

Pravila za izvođenje mjerenja razine vode moraju biti u skladu sa zahtjevima GOST 25855-83.

Zapisuje se vrijeme svakog mjerenja razine.

4.3. Ako u hidrauličkom dijelu postoji dodatni stup (str. ), promatranje razine treba provesti na oba stupa: glavnom i dodatnom.

5. KOORDINACIJA MJERENJA I VERTIKALA BRZINE U HIDRAULIČKOM VODU

5.1. Načini koordinacije vertikala

5.1.1. Položaj vertikala mjerenja i brzine u hidrauličkom dijelu određen je udaljenosti od stalnog ishodišta.

5.1.2. Na hidrauličkim dionicama opremljenim čamcem, trajektom ili kolijevkom s trajno obješenim užetom za označavanje ili hidrometrijskim mostom potrebno je fiksirati položaj vertikala u skladu sa stavkom.

5.1.3. U prisutnosti jakog ledenog pokrivača, položaj vertikala treba odrediti teodolitnom traverzom na ledu ili mjernom trakom.

5.1.4. Na plovnim rijekama ili s širinom presjeka većom od 300 m, položaj vertikala treba odrediti serifima s teodolitom ili kipregelom s obale.

U nekim slučajevima (na primjer, u uvjetima močvarnih ili širokih poplavnih ravnica, itd.), Dopušteno je koristiti kose ili ventilatorske dijelove za osiguranje radnih vertikala.

5.2. Točnost koordinacije mjernih vertikala u hidrauličkom presjeku

5.2.1. Relativna srednja kvadratna pogreška koordinacije vertikala u hidrauličkom presjeku () mora zadovoljiti zahtjev

(5.1)

gdje s to - apsolutna srednja kvadratna pogreška koordinacije, m;

B- širina rijeke, m.

5.2.2. Prilikom dodjele mjesta za parkiranje manzula (teodolita) potrebno je da kut formiran od smjera hidrauličkog poravnanja i nišanske grede, a bio je najmanje 30°.

5.2.3. Duljina linija na planul(cm) za mjerenje u mjerilu mora zadovoljiti uvjet

(5.2)

gdje L- duljina linije na tlu, m.

5.2.4. Apsolutna greška u koordinaciji s to , uzrokovano odstupanjem broda od hidrauličkog voda ( D x, m), određena je ovisnošću

(5.3)

gdje je D x oženiti se - prosječno odstupanje plovila od hidrauličkog voda, m (tab.);

a k.č - prosječna vrijednost kuta kojeg formira nišanski snop i smjer hidrauličkog dijela.

Vrijednost odstupanja broda na svakoj vertikali određena je razmakom između vodećih oznakal c i udaljavajući se od najbliže oznakeL c . Dopuštena udaljenost između vodećih znakova određena je ovisnošću D x vjenčati iz l sa i L c u tablici. .

stol 1

L s, km

h- vertikalna dubina, m;

na

D x d = h. (5.5)

6. MJERENJE DUBINA I IZRAČUN POVRŠINE PRETJEKA IZMEĐU VERTIKALA BRZINE

6.1. Zahtjevi za točnost mjerenja dubine

6.1.1. Mjerenja dubine treba izvršiti duž linije hidrometrijskog mjesta u skladu sa zahtjevima klauzule.

6.1.2.. Mjerni instrumenti moraju osigurati određivanje dubine u točki s instrumentalnom pogreškom ne većom od 2%. Ovaj bi zahtjev trebao zadovoljiti postojeće i novorazvijene načine mjerenja dubina.

mjernu šipku ili podmetanje treba koristiti u svim slučajevima kada najveća dubina u poravnanju ne prelazi duljinu instrumenta, a uvjeti mjerenja dopuštaju da se šipka čvrsto pričvrsti na vertikalu i očita dubinu (ako su ti zahtjevi nisu ispunjeni, potrebno je koristiti mjerno uže s mjernim utegom ili ehosonder);

na svakoj mjernoj vertikali brod mora biti usidren ili pričvršćen na križanju kabela;

pri radu u kanalima s muljevitim dnom treba koristiti podmetanje i šipke, opremljene okruglom posudom promjera 12-15 cm, koja sprječava da potonu u mulj;

pri mjerenju štapom na rijekama s čvrstim kamenim dnom treba koristiti štap bez vrha u obliku stošca.

Težina tereta, kg

Tablica 3

Kut odstupanja užeta od vertikale, stupanj

6.1.6. Na plitkim planinskim rijekama dubinu treba odrediti kao razliku udaljenosti do dna i površine vode, mjerenu šipkom ili podmetačem iz užeta povučenog preko rijeke, platforme mosta itd.

6.1.7. Kada voda teče na štap, potrebno je koristiti metalni klizač koji se slobodno kreće duž štapa sa strelicom - indikatorom površine vode izvan zone trčanja.

6.2. Mjerenje dubine na hidrauličkom dijelu pri mjerenju protoka vode

6.2.1. Mjerenja dubine vrše se kako bi se odredila površina vodenog dijelaF i njegove odjeljke f u . Kod stabilnog kanala dopušteno je koristiti rezultate prethodnih mjerenja, a ne raditi ih pri svakom mjerenju protoka vode. Stabilnost kanala procjenjuje se na temelju analize kombiniranih profila poprečnog presjeka toka duž hidrauličkog presjeka, kao i na temelju raspršenosti empirijskih spojnih točaka.F(H) - ovisnost površine vodenog dijela o razini vode.

vertikalne deformacije kanala su izražene, ali tijekom mjerenja protoka vode ne prelaze dopuštenu standardnu ​​pogrešku mjerenja dubine;

kanal je stabilan, bez leda, ali se mjerenja protoka provode sporadično (jednom ili dvaput u razdoblju karakteristične faze hidrološkog režima).

6.2.4. Mjerenje dubine potrebno je izvršiti sa svakim dvoprolaznim mjerenjem protoka vode ako:

vertikalne deformacije kanala tijekom mjerenja protoka prelaze dopuštenu srednju kvadratnu pogrešku mjerenja dubine;

protok vode se mjeri manje od tri puta tijekom faze sadržaja vode, a mulj i led unutar vode zabilježeni su u živom dijelu;

kanal na mjestu mjerenja je neravan, sastavljen od gromada ili izbočina stijena.

6.2.5. U slučajevima kada je otežano izvršiti mjerenja na poplavnom području, dubine u poplavnom dijelu hidrauličkog dijela treba odrediti iz profila dobivenog instrumentalnim snimanjem tijekom razdoblja niske vode, uzimajući u obzir stvarne vodostaje.

6.2.6. U prve dvije do tri godine rada hidrološke stanice potrebno je izvršiti mjerenja dubine u dva prolaza pri svakom mjerenju protoka vode kako bi se opravdala naknadna mjerenja u skladu sa stavcima. , .

6.3. Broj mjernih vertikala

6.3.1. Broj mjernih vertikala (ili serifa lokacije hidrometrijske posude tijekom mjerenja pomoću ehosonde) treba dodijeliti ovisno o obliku profila vodenog presjeka, na temelju zahtjeva: relativne srednje kvadratne pogreške mjerenja površina poprečnog presjeka ne smije biti veća od 2%.

6.3.2. U glavnim kanalima ravničarskih i poluplaninskih rijeka minimalni broj mjernih vertikalan h(min) treba dodijeliti u skladu s tablicom. ovisno o parametru oblika kanala.

Tablica 4

6.3.3. Uz neujednačenu raspodjelu dubina po širini toka, potrebno je dodijeliti dodatne mjerne vertikale u hidrauličkom dijelu u svim dijelovima prijeloma dna.

6.4. Položaj mjernih vertikala

6.4.1. U glavnim kanalima mjerne vertikale treba postaviti ravnomjerno po širini rijeke i dodatno na skretnicama poprečnog profila.

6.4.2. Na rijekama s nestabilnim kanalom u zoni maksimalnih dubina, broj mjernih vertikala treba povećati za 1,5 puta.

6.5. Proračun radne dubine okomito

6.5.1. Radnu dubinu na vertikalama treba izračunati prema postojećem poprečnom profilu, uzimajući u obzir graničnu razinu, ako postoji neusklađenost razina tijekom sondiranja i mjerenja protoka vode. Pri mjerenju protoka vode koriste se podaci preliminarnih mjerenja.

6.5.2. Kod izvođenja mjerenja dubine u dva prolaza radna dubina na vertikalama se računa kao aritmetički prosjek dvaju mjerenja.

6.5.4. Kao radnici, potrebno je uzimati dubine s isključenim sustavnim odstupanjem u skladu sa st. i .

6.6. Proračun površine vodenog dijela toka

6.6.1. Područja odjeljaka vodenog dijelafsmora se izračunati prema sljedećim formulama:

(6.2)

gdje m s- broj mjernih vertikala us-m odjeljak odjeljak;

bok- radna dubinai-th vertikala, m;

b i, i +1 - udaljenost izmeđui-ti i ( i+ 1)-ta mjerna vertikala.

6.6.2. Područje vodenog dijela protoka treba odrediti formulom

(6.3)

gdje N- broj odjeljaka vodenog dijela toka.

6.6.3. Ako u dijelu vode postoje zone mrtvog prostora, brzina protoka vode se izračunava prema živom dijelu protokaF

(6.4)

gdje - područje između vertikala velike brzine koje ograničavaju mrtvi prostor toka.

7. MJERENJE I PRORAČUN PROSJEČNE BRZINE STRUJA NA VERTIKALI

7.1. Dodjela broja i položaja brzih vertikala za glavne i detaljne metode mjerenja protoka vode

7.1.1. Broj vertikala velike brzine u trasiN vtreba biti od 8 do 15, ovisno o značajkama polja brzine strujanja. S jednomodalnim planiranim prikazom površinskih brzinaN v= 8 - 10; s multimodalnim oblikom dijagrama brzinaN v= 12 - 15. Za posebno točna mjerenja u stacionarnom stanju, broj okomitih vertikala može se povećati.

u glavnom dijelu toka, vertikale velike brzine trebaju biti dodijeljene na način da slobodni odjeljci omeđeni susjednim brzim vertikalama propuštaju kroz iste djelomične brzine protokaqspuni protokP, komponente

qsP/ N. (7.1)

S multimodalnom prirodom raspodjele površinskih brzina duž širine rijeke, dodatne vertikale velike brzine dodjeljuju se na karakterističnim točkama planiranog dijagrama brzina:

vertikale velike brzine dodjeljuju se samo unutar sekcije slobodnog protoka. Granice mrtvih prostora treba utvrditi prije ili tijekom mjerenja brzina lansiranjem površinskih plovaka ili na temelju rezultata izviđačkih mjerenja brzina s okretnom pločom;

obalne vertikale, kao i vertikale koje graniče s mrtvim prostorom vodnog dijela, dodjeljuju se na takvoj udaljenosti od obale ili mrtvog prostora da djelomični protok vode u rubnom odjeljku ne prelazi 30% djelomičnog protoka glavnog zona dnevnog dijela;

na poplavnoj ravnici treba dodijeliti vertikale velike brzine na karakterističnim točkama poprečnog profila. U nizinama poplavnog područja, gdje se formiraju zasebni potoci, prolazeći djelomični tokqs > 0,1 P, potrebno je dodijeliti najmanje tri brze vertikale.

7.2. Točkaste metode za mjerenje prosječne brzine struje na vertikali

7.2.1. Mjerenje brzina struje provodi se na vertikalama velike brzine s hidrometrijskim okretnim pločama koje odgovaraju GOST 15126-80.

7.2.2. Broj mjernih točaka i njihova relativna dubina ispod površine vode (leda) dodjeljuje se ovisno o načinu mjerenja protoka vode, načinu fiksiranja hidrometrijske lopatice u potoku, stanju kanala i omjeru dubina na vertikali velike brzinehi promjer lopatičnog propelera okretnog stolaDu skladu s tablicom. .

Tablica 5

v = q/ h, (7.11)

gdje q- osnovni protok, m 2 / s, što je površina dijagrama brzine na skali crteža, dobivena kao rezultat planiranja.

7.5.3. Pri radu s okretnim stolom na ovjesu užeta u uvjetima nakošenog pjeskarenja, karakteriziranog prosječnim kutom otklona a smjer mlaza na vertikali od normale do hidrauličkog presjeka, prosječna brzina na vertikali mora se odrediti formulom

7.6.1. Prilikom izvođenja integracijskih mjerenja brzine na vertikali potrebno je održavati sljedeći odnos između brzine kretanja lopaticewi uzdužnu brzinu strujanjav, ovisno o dopuštenoj pogrešci integracije δ d:

δ d (%)

w/v

0,12

0,16

0,24

0,30

0,44.

7.6.2. Uzdužna komponenta prosječne brzine strujanja na vertikali brzine postavlja se pomoću kalibracijske krivulje lopatice prema brzini rotacije propelera s lopaticom, definiranom kao kvocijent ukupnog broja okretaja propelera tijekom vremena integracije podijeljen s integracijom vrijeme.

7.6.3. U integracijskom mjerenju brzine na vertikali, prosječna vrijednost brzine izračunava se po formuli (), dok se vrijednost prosječnog kuta kosog mlaza na vertikali uzima prema podacima posebnih promatranja izvršenih prema st. .

7.6.4. Kako bi se isključila sustavna pozitivna pogreška u integraciji prosječne brzine na vertikali, zbog nepotpunog osvjetljenja pridonje zone strujanja, potrebno je u izmjerenu vrijednost brzine uvesti korekcijski faktorKh.

a

0,30

0,20

0,15

0,10

0,05

Kh

0,90

0,93

0,95

0,97

0,98,

gdje a- relativna minimalna udaljenost osi lopatice od dna potoka (u dijelovima dubine).

8. OBRADA REZULTATA MJERENJA I PRORAČUN PROTOKA VODE

8.1. Proračun protoka vode na temelju linearnog determinističkog modela s osnovnom ili detaljnom mjernom metodom

8.1.1. U skladu s linearno determinističkim modelom (u daljnjem tekstu LD model), protok vode se izračunava po formuli

(8.1)

gdje fi- površina odjeljaka dnevnog dijela toka,i = 1 ... P.

Izračunavanje prosječne vertikalne brzinev imora se provesti u skladu sa i . Postupak izračunavanja površina odjeljaka poprečnog presjeka strujanja dan je u pogl. .

8.1.2. IzglediK i i K n za brzine v i i v nna obalnim vertikalama velike brzine u nedostatku mrtvog prostora uzimaju se jednakima:

0,7 - s blago nagnutom obalom s nultom dubinom na rubu; blizu granice nakupljanja nepokretnog mulja;

0,8 - s prirodnom strmom obalom ili neravnim zidom (lomljeni kamen, neobrađeni kamen);

0,9 - s glatkim betonskim ili potpuno obloženim zidom, kao i s vodom koja teče preko leda.

U prisutnosti mrtvog prostora u obalnom pojasu, koefK 1 i K njednaki su 0,5, respektivno.

8.1.3. LD model se može koristiti pri izračunu protoka vode s brojem vertikala velike brzineN v, koji zadovoljava zahtjeve iz st.

8.2. Proračun protoka vode na temelju interpolacijsko-hidrauličkog modela sa reduciranom mjernom metodom

8.2.1. Korištenje skraćene metode mjerenja s naknadnim proračunom protoka vode korištenjem interpolacijsko-hidrauličkog modela je prikladna i dopuštena ako se, kada se broj vertikala velike brzine smanji na tri do pet (za protoke s poprečnim presjekom). širine veće od 10 m), odstupanja rezultata mjerenja od vrijednosti dobivenih detaljnom metodom su nasumična, a standardna devijacija ne prelazi 5%.

8.2.2. Prema linearnom interpolacijsko-hidrauličkom modelu (u daljnjem tekstu LIG-model) protok vode treba izračunati po formuli

(8.2)

gdje je Ds - broj odjeljaka za protok vode;

i, j- ograničavanje indeksas-ti odjeljak brzih vertikala;

P.s- težinski koeficijent jednak 0,7 za obalne dijelove i 0,5 - za glavni vodni dio;

a- hidraulički koeficijent izračunat po formuli

(8.3)

gdje N v- broj vertikala velike brzine u odjeljku uživo.

8.2.3. U slučaju kada se područje slobodnog protoka sastoji od izraženih hidraulički izoliranih zona (npr. odvojenih poplavnom sredinom), u svakoj od njih potrebno je izračunati protok vode kao za zasebni kanal, a ukupni protok u hidrauličkom dio treba odrediti zbrajanjem ovih vrijednosti.

8.2.4. Obalne vertikale velike brzine (ili one koje su najbliže granici izoliranih zona poprečnog presjeka) trebale bi se nalaziti na udaljenosti od najviše 0,3b kod rubova (ili granica izoliranih zona), gdjeb k- širina odgovarajuće hidraulički utemeljene zone stambenog dijela.

8.3. Grafički način izračuna potrošnje vode

8.3.1. Preporučljivo je koristiti grafičku metodu sa složenom raspodjelom brzina po dubini i širini toka, osiguravajući dovoljno velik broj (najmanje pet) točaka za mjerenje brzina strujanja na vertikali i broja vertikala u struji. presjekN v³ 8.

8.3.2. Potrošnja vode se izračunava sljedećim redoslijedom:

na milimetarskom papiru crta se profil presjeka prema izračunatom vodostaju i na njega svedenim dubinama, uz primjenu brzih vertikala;

crtaju se dijagrami raspodjele brzine strujanja po vertikali i određuju prosječne brzine na vertikalama planiranjem područja dijagrama koji izražavaju elementarni protok vode na vertikalama brzine (vidi str.);

na profil slobodnog presjeka primjenjuje se glatki dijagram raspodjele prosječnih brzina po vertikali duž širine tokav (u);

na temelju zapleta v (u) i dubinskog profila konstruira se dijagram raspodjele po širini toka elementarnog toka vodeq(u);

protok vode je definiran kao površina dijagramaq(u).

8.3.3. Ljestvica dijagrama raspodjele brzina, dubina i specifičnih brzina protoka treba odabrati tako da svi elementi protoka vode izračunati grafički budu postavljeni na list milimetarskog papira veličine 407.´ 288 ili 407 ´ 576 mm.

Najprikladnije skale slike su:

za dijagrame brzina: okomito - u 1 cm 0,5 m; horizontalno - u 1 cm 0,2 m / s;

za profil dubine: okomito - u 1 cm 0,5 m; horizontalno - u 1 cm 2, 5, 10, 20 m;

za krivulju elementarnih troškova: okomito - u 1 cm 1 m 2 / s

8.4. Proračun razine koja odgovara izmjerenom protoku vode

8.4.1. Za crtanje krivulje protokaP(H) izmjereni protok vodePmora odgovarati razini H, pri čemu je protokP izmjereno:

(8.4)

gdje Hs- razina vode koja odgovara djelomičnom protokuqs, dobiven interpolacijom između promatranih vrijednosti razina (vidi odjeljak ).

8.4.2. Ako relativna promjena razine tijekom mjerenja protoka vode ne prelazi 2% prosječne dubine presjeka, primjenjuje se pojednostavljena formula

(8.5)

gdje H n i H do - vodostaja u početnom i završnom razdoblju mjerenja.

8.4.3. Izračunata razina određena za dodatno radno mjesto svodi se na razinu na glavnom mjestu povezivanjem odgovarajućih razina.

8.5. Operativna kontrola točnosti mjerenja

8.5.1. Kontrolu točnosti mjerenja treba provoditi izravno na hidrauličkom dijelu tijekom mjerenja. Sumnjive vrijednosti elemenata protoka vode (dubina, brzina, udaljenost, razina) specificiraju se i ispravljaju ili potvrđuju ponovljenim mjerenjima.

8.5.2. Uz stabilan (jedan-na-jedan) odnos između protoka i razina, protok vode se mjeri kako bi se kontrolirala stabilnost višegodišnje krivulje protokaQ(H). Zauzvrat, ova krivulja se koristi za operativnu kontrolu točnosti mjerenja i otkrivanje promašaja promatranja na temelju odnosa kriterija

gdje S Q- relativna, ukupna pogreška mjerenja;

δ d - dopuštena pogreška.

9.1.3. Navedeni problem optimizacije spada u klasu loše postavljenih, jer dopušta dvosmislena rješenja, tj. nejedinstveni izbor optimalnog vektora karakteristika detalja. U praksi je dovoljno stati na bilo kojem vektoru (N s, n s, Nm), koji zadovoljava uvjet () i osigurava dovoljnu pogodnost i sigurnost, zadovoljavajući intenzitet rada i energetski intenzitet procesa mjerenja protoka vode.

9.1.6. Za praktične izračune, evaluaciju komponenti i dopušteno je izvesti prema grafičkim ovisnostima na liniji. i .

Ovisnost relativne slučajne efektivne pogreške u mjerenju površine otvorenog odjeljka presjeka o broju mjernih vertikala i parametru oblika presjeka

n s- broj mjernih vertikala u odjeljku; j - parametar oblika presjeka

Pakao. jedan

Ovisnost relativne slučajne srednje kvadratne pogreške mjerenja prosječne brzine u odjeljku od Karmanova brojaKai prosječan broj bodovaNmvertikalno mjerenje brzine

Pakao. 2

9.2. Optimizacija trajanja mjerenja

9.2.1. Trajanje mjernog procesaT i jedan je od odlučujućih čimbenika za točnost mjerenja protoka: sa smanjenjemT i pogreška se povećava zbog nedovoljnog usrednjavanja pulsiranja brzine; s povećanjemT i povećava se pogreška zbog “presijecanja” vrhova i padova sadržaja vode tijekom prolaska valova ispuštanja i poplava. TrajanjeT i mora biti u intervalu

T min £ T i £ T max , (9,5)

gdje T min i T maks - minimalno i maksimalno dopušteno trajanje mjernog procesa.

Vrijeme T min određuje se iz ovisnosti (), iT maks - prema formuli

(9.6)

gdje T P - razdoblje fluktuacije valova ispuštanja (poplava), h ili dan;

j - faza razdoblja osciliranja, koja predstavlja sredinu mjernog vremenskog intervalaT i ; 0 £ j £ 2 p ;

ALI- relativna amplituda otpuštanja valova

(9.7)

gdje P max i P s su maksimalni i prosječni ispusti vode za razdoblje ispuštanja, respektivno.

10. ZAHTJEVI ZA KVALIFIKACIJU IZVOĐAČA I SIGURNOST NA RADU

10.1. Zahtjevi za kvalifikaciju izvođača

10.1.1. Kvalifikacija promatrača mora odgovarati uvjetima, sredstvima i metodama mjerenja.

Na malim rijekama, u uvjetima niske vode i male dubine toka, kada je dopušteno vršiti osmatračke brodove, a od tehničkih sredstava koriste se samo okretnica i mjerna šipka, au drugim slučajevima dopušteno je uključiti tehničke osoblje s osposobljenošću hidrometeorološkog promatrača, posebno osposobljeno i osposobljeno za mjerenje protoka vode o značajkama mjerenja u ovom dijelu.

10.1.2. U slučajevima kada se koriste složenija tehnička sredstva (na primjer, daljinske instalacije, razne vrste brodskih sustava, ehosonde, itd.), kao i tijekom razdoblja povećane opasnosti od promatranja pri velikom sadržaju vode u potoku, značajnim dubinama i protoku stope, s nestabilnošću kanala, značajnim kosim strujanjem i drugim čimbenicima koji otežavaju mjerenja, u rad trebaju biti uključeni izvođači s kvalifikacijom ne nižom od hidrološkog tehničara.

10.1.3. Promatrač mora poznavati princip rada i napravu mjernih instrumenata i znati rukovati njima pri obavljanju mjerenja; poznavati režim voda i kanala na mjernom mjestu i uvjete za njihovu provedbu u različitim fazama režima; znati koristiti elektroničke kalkulatore za obradu protoka vode i rezultata mjerenja.

10.2. Zahtjevi zaštite na radu

10.2.1. Mjerenja protoka vode u otvorenim kanalima smiju obavljati samo osobe koje su upućene u sigurnosne mjere. Rezultati brifinga bilježe se u poseban dnevnik koji se vodi u hidrološkoj postaji.

10.2.2. Prilikom izvođenja mjerenja protoka vode potrebno je voditi se “Sigurnosnim pravilima za motrenja i rad na mreži Goskomhidrometa” (Gidrometeoizdat, 1983.).

11. MJERNI INSTRUMENTI I POMOĆNI UREĐAJI

11.1. Prilikom obavljanja mjerenja protoka vode, mjernih instalacija, mjernih instrumenata i uređaja prikazanih u tablici. .

Tablica 7

Naziv mjerenih fizikalnih veličina i parametara

Hidrometrijski gramofon: GR-21, GR-99

Prosječna brzina protoka

Kipregel

Horizontalna udaljenost do točke promatranja

Teodolit

Ekscesi

Tračnica za izravnavanje

Prijenosna vodomjerna tračnica GR-104

Razina vode

Vodomjerna tračnica sa klapnom GR-23

Razina vode valova

Mjerač snijega za led GR-31

Debljina leda

Maksimalna tračnica GR-45

Najviša razina između razdoblja promatranja

Hidrometrijska šipka GR-56

Dubina protoka

Rekorder nivoa: SUV-M "Valdai", GR-38

Kontinuirano snimanje razine vode

Štoperica

Trajanje mjerenja

Instalacija za daljinsko mjerenje protoka vode: GR-70, GR-64M

Dubina i brzina toka, udaljenost od trajnog ishodišta

Hidrometrijsko vitlo

Dubina protoka

Traka za mjerenje

Udaljenost

Hidrometrijski teret: GGR, PI-1

Dubina protoka

Uže za označavanje

Udaljenost od trajnog porijekla

Hidrometrijska kolijevka

Hidrometrijski most

Prelazak užetom

S Y- koeficijent varijacije elementa

(2.1)

gdje je s( Y) - standardna devijacija elementa,

- matematičko očekivanje vrijednostiY(x) i Y(t),

ξ do - korelacijski radijus (n.)

(2.2)

t do - prosječno vrijeme korelacije

(2.3)

gdje R(ξ) i R(t ) - autokorelacijske funkcije, odnosno zaY(x) i Y(t). Definicija ξ do i t do prikladno je proizvesti iz grafova funkcijaR(ξ) do R(t ), izračunati standardnim računalnim programom za dati uzorak vrijednosti (Y(x)) i ( Y(t)}.

Mjerenja protoka površinskim plovcima imaju znatno manju točnost od mjerenja uz pomoć lopatica, stoga se površinski plovci koriste za izviđačka istraživanja rijeka, kada lopatice zakažu. Za vrijeme intenzivnog zanošenja leda, kada mjerenja s gramofonima postanu nemoguća, pojedine ledene plohe mogu poslužiti kao plovci.

Riža. 31.

AB - mjesto lansiranja; ja- osnova; 2 - Gornji; 3 - glavni;

4 - donji dio rijeke

Mjerenja plovka provode se u tišini ili slabom vjetru od 2-3 m/s. Za mjerenje brzina s površinskim plovcima u dijelu rijeke koji ispunjava zahtjeve za hidrometrijske dionice, duž obale se polaže glavna linija paralelna s glavnim smjerom toka, a na njoj se odabire osnova - ja(slika 31). Tri dijela su izlomljena okomito na njega: gornji - 2, glavni - 3 (srednji) i donji - 4. Udaljenost između vrata je određena tako da trajanje plovaka između njih bude najmanje 20 s. Glavna meta 3 cijepa se otprilike na sredini osnove.

Ako se most koristi za pojednostavljenje i ubrzanje hidrometrijskog rada, tada se glavna trasa kombinira s trasom mosta.

Položaj baze i poravnanja na tlu fiksiran je klinovima i prekretnicama. U trasama, kabeli označeni svakih 1 m mogu se povući preko vode. Na svim trasama kolci se zabijaju uz rub vode; mjernom trakom mjeri se njihov razmak do baze. Za lansiranje plovaka, domet za lansiranje AB dodatno se razbija 5-10 m iznad gornjeg dometa.

Izvode se mjerenja dubine i određuje se slobodna površina presjeka duž glavne trase. Mjerenja se provode ispod svake oznake označenog kabela, počevši od "trajnog početka" (rezni kolac). Rezultati mjerenja unose se u tablicu. U nedostatku označenog kabela u trasi, udaljenost od mjerne vertikale do obale određuje se metodom serifa, t.j. mjerenjem vodoravnog kuta između osnovne linije i linije vida (vidi sliku 15). Položaj točke sondiranja u trasi kontrolira se miljokazima postavljenim na obali.

Mjerenje protoka vode plovcima provodi se sljedećim redoslijedom. Na mjestu lansiranja u vodu se uzastopno baca 15-25 plovaka, raspoređenih približno ravnomjerno po širini rijeke. Kada plovak prođe kroz trase, promatrači daju signale zelenom bojom ili glasom. U tim se trenucima mjesto prolaza (udaljenost od obale) plovka u svakoj trasi fiksira metodom serifa ili promatračem na mostu uzduž kabela za obilježavanje. Istodobno, štoperica mjeri vrijeme prolaska plovka od gornjeg do donjeg poravnanja.


Riža. 32.

Rezultati mjerenja brzine plovaka zapisuju se u tablicu. Štoviše, isključuju se zapisi o plovcima koji su isplivali na obalu. Na sl. 32 prikazuje raspodjelu trajanja plovaka po širini rijeke. Na grafikonu su udaljenosti od konstantnog početka do mjesta gdje plovci prolaze srednjim presjekom prikazani duž horizontalne osi, a trajanje putovanja plovaka između gornjeg i donjeg dijela je prikazano duž vertikalne osi. Prema ucrtanim točkama izrađuje se prosječni dijagram distribucije trajanja hoda plovka po širini rijeke. Vertikale velike brzine crtaju se kroz jednake udaljenosti i na mjestima infleksije dijagrama. Dodijeljeno je najmanje 5-6 vertikala velike brzine, koje se, radi lakše obrade, kombiniraju s mjernim vertikalama. Za svaku vertikalu velike brzine, brzina površinske struje izračunava se dijeljenjem udaljenosti između gornjeg i donjeg dijela s trajanjem plovnog hoda uzetog iz dijagrama. Zapis o rezultatima mjerenja protoka vode plovcima vodi se u tablici.

Množenjem površina odjeljaka između brzih vertikala s polovicom zbroja površinskih brzina na njima, dobivaju se djelomični fiktivni tokovi vode. Njihov zbroj, uzimajući u obzir granične koeficijente, daje ukupni fiktivni protok vode (2f:

gdje su vi, v„ površinske brzine na vertikalama velike brzine; coi, ..., co „ - površine živih presjeka između brzih vertikala; do- koeficijent za rubni dio, jednak 0,7.

Stvarni protok se izračunava pomoću formule:

gdje Do- faktor konverzije, iz fiktivne u stvarnu potrošnju.

Vrijednost prijelaznog koeficijenta A^i može se pronaći u tablicama ili odrediti formulom 5.6 ako P- protok, određen istovremeno mjerenjima s okretnom pločom i plovcima. Također možete definirati Do prema formuli:

gdje S- Chezy koeficijent, koji se preporučuje izračunati prema formuli N.N. Pavlovski:

gdje R 1m i na R> 1 m; P- koeficijent

hrapavost, određena iz tablica u hidrauličkim priručnicima.

Ako je nemoguće pokrenuti plovke cijelom širinom rijeke, na primjer, na rijekama s brzom strujom, gdje se plovci nose do sredine toka, protok vode određuje se najvećom površinskom brzinom. U tom slučaju, 5-10 plovaka se lansira na štapni dio toka. Od svih lansiranih plovaka, tri su odabrana s najdužim trajanjem hoda, međusobno se vremenski razlikuju za najviše 10%; s većim odstupanjem u trajanju zaveslaja poriču se još 5-6 plovaka.

Ako se pomoću plovaka mjeri najveća površinska brzina, tada se ona koristi za izračunavanje protoka vode

gdje je K naib - prosječna vrijednost brzina tri najbrža plovka; koeficijent Do

gdje I- prosječna dubina protoka; g - ubrzanje slobodnog pada; w je površina vodenog dijela.

Mjerenje protoka vode dubokim plovcima koristi se za mjerenje relativno malih brzina strujanja (do 0,15-0,20 m/s), kada su spiner mjerenja nepouzdana i za određivanje granica mrtvog prostora. Brzine struje se mjere iz čamca, opreme

s tri kruto učvršćene paralelne šine krila na međusobnoj udaljenosti od 1 m. Uz pomoć motke na udaljenosti od 0,5 m od letvice (gornje) koja se nalazi bliže pramcu čamca, pušta se duboki plovak. Štoperica određuje vrijeme potrebno plovaku da prijeđe udaljenost od gornje do donje linije. U svakoj točki plovak se pokreće najmanje tri puta. Brzina u točki se izračunava dijeljenjem duljine baze - udaljenosti između tračnica vrata s prosječnim trajanjem hoda plovka. U obzir se uzima prosječna vrijednost. Protok vode se izračunava analitički na isti način kao i protok vode mjeren okretnom pločom.

3.1 Instrumenti i oprema.

Za mjerenje protoka u praksi se koristi hidrometrijski mjerač GR-21M, broj mjerača je naznačen na propeleru s lopaticom. Propeleri s lopaticama su broj 1 glavni - promjera 12 cm i geometrijskog koraka 20 cm, br. 2 - nekomponentni, promjera 12 cm, geometrijskog koraka 50 cm. gramofon se spušta u vodu (šip, sajla). Glavni dijelovi gramofona:

1) Propeler ili rotor se dovodi u rotacijsko stanje kao rezultat sile nadolazećeg strujanja.

2) Os na kojoj se rotira propeler s lopaticama ili šum. Os služi za jačanje lopatičnog propelera, može biti pomična, spojena direktno na lopatičnu elisu.

3) Tijelo gramofona. Služi kao osnova za učvršćivanje i postavljanje pojedinih dijelova gramofona, za učvršćivanje gramofona na šipku ili sajlu. Poželjan oblik tijela je aerodinamičan, stvarajući najmanji otpor protoku.

4) Brojajuće-kontaktni mehanizam. Služi za brojanje okretaja propelera.

5) Rep ili kormilo. Rep ili kormilo služi za ugradnju gramofona u struju u smjeru struje, što je posebno važno pri radu sa sajlom.

sl.2. sl.3.

Plovci se također koriste za mjerenje protoka vode. Hidrometrijski plovci smatraju se najnetočnim načinom mjerenja protoka vode. Za našu rijeku korišteni su površinski plovci, koji su izrađeni u obliku krugova izrezanih iz suhog trupca promjera 5-15 cm i debljine 2-3 cm. Ne više od 4 komada.

3.2. Metode mjerenja protoka vode.

Protok vode je volumen vode koji je prošao kroz zadani presjek riječnog toka za 1 s. Za velike vodotoke - rijeke, kanale, preljeve hidrauličkih objekata itd. - Potrošnja vode se izražava u kubičnim metrima u sekundi. Protok malih vodotoka - izvora, potoka, bunara, kao i laboratorijskih žljebova, izražava se u litrama u sekundi.

Postoje sljedeće metode za izračunavanje potrošnje vode, koje se mogu podijeliti u dvije glavne skupine:

1. Izravno mjerenje protoka.

2. Neizravno mjerenje protoka.

Izravno mjerenje protoka uključuje takozvanu volumetrijsku metodu, koja se temelji na mjerenju brzine protoka pomoću mjernih posuda zamijenjenih pod mlazom vode. Mjeri se i vrijeme punjenja mjerne posude. Brzina protoka se određuje tako da se volumen vode u posudi podijeli s trajanjem punjenja.

Neizravno mjerenje protoka vode može se provoditi raznim metodama, čija je zajednička značajka da se ne mjeri sam protok vode, već pojedini elementi protoka, a protok se dobiva proračunom. Ove metode uključuju:

a). Određivanje protoka pomoću mjernih uređaja: hidrometrijski kanali, brane.

b). Metoda miješanja koja ima nekoliko varijanti (toplinska, električna i kolorimetrijska).

u). Određivanje brzine protoka iz izmjerenih brzina strujanja i površine poprečnog presjeka protoka naziva se metoda "brzina-površina". Ovu metodu smo koristili u praksi. Područje poprečnog presjeka toka nalazi se iz rezultata mjerenja dubine, a brzina na pojedinim točkama živog presjeka.

3.3. Mjerenje protoka hidrometrijske vertikale.

Određivanje protoka vode pomoću hidrometrijskih okretnih ploča provodi se metodom "brzina-površina". Kako bi se osigurala dovoljna točnost mjerenja protoka, potrebno je promatrati glatko promjenjivo kretanje vode na odabranom području, protok vode i u korijenskom kanalu i na poplavnom području trebao bi imati zajednički smjer cijelom širinom rijeke. . Protok u maloj vodi trebao bi biti najmanje 0,15-0,25 m / s, što bi se moglo mijenjati okretnim postoljem. Poželjno je da tijekom poplava i poplava brzine ne prelaze 3,0-4,0 m / s. Zimi bi dio rijeke trebao biti prekriven neprekidnim ledenim pokrivačem. Na mjestu ne smije biti područja sa stajaćom vodom ili obrnutim strujama. Prilikom odabira mjesta za privremeni rad dovoljno je uzeti u obzir pogodnost lokacije u ovom razdoblju godine.

Mjerni poprečni presjek preko rijeke, u kojem se mjere protok vode. Položaj hidrometrijskog cilja fiksiran je na ravnini jakim stupovima - mjerilima.

Mjerni dio podijeljen je okomito na opći smjer rijeke, fokusirajući se na smjer obala, budući da je za pravilno određivanje protoka potrebno da poprečni presjek rijeke duž linije trase bude normalno postavljen na prosječni smjer toka. U pravilu se na mjernom mjestu postavlja jedno mjerno mjesto koje se poklapa s mjestom vodomjerne stanice ili se nalazi blizu njega. Međutim, u nekim slučajevima potrebno je imati dva, a ponekad i tri odjeljka. To je zbog činjenice da se u različitim razdobljima godine uvjeti za protok vode mogu značajno promijeniti.

Određivanje smjera hidrološkog presjeka pomoću okretne ploče koja mjeri smjer struje.

Rad na određivanju smjera poravnanja provodi se sljedećim redoslijedom:



1) na unaprijed odabranoj i fiksnoj trasi provode se mjerenja dubine, nakon čega se, u skladu sa širinom rijeke i obrisima profila trase, dodjeljuju brze vertikale u količini od najviše od 10-12;

2) na svim brzim vertikalama mjere se brzine i smjerovi strujanja, u jednoj točki na dubini od 0,6 h od površine; rezultirajuća vertikalna brzina uzima se kao prosječna vertikalna brzina.

3) izračunavaju se brzine protoka vode (množimo brzinu rijeke s površinom vodenog dijela) * vidi KG-3 Brzina protoka vode za okretni stol GMCM-1

Pri mjerenju protoka vode gramofonima koriste se tri metode - detaljna, kompozitna i skraćena, koje se razlikuju po stupnju detaljnosti mjerenja brzine u živom dijelu.

Prije pružanja mjerenja protoka vode potrebno je provjeriti ispravnost hidrometrijskog okretnog stola, kao i stanje sve opreme hidrometrijskog dijela. Prilikom mjerenja protoka vode obavljaju se sljedeći radovi:

1) opis stanja rijeke, vremena, vodene vegetacije, stanja korita rijeke, splavarenja drvetom, s naznakom vrste raftinga, jačine i smjera vjetra, valova, zamućenosti vode, prisutnosti ledenih pojava.

2) promatranje vodostaja.

3) mjerenja dubine na hidrauličkom dijelu.

4) mjerenje brzina strujanja na okretnim pločama.

Prilikom mjerenja brzina duž svake vertikale izvodi se sljedeći rad:

1) Stanje vremena i rijeke je različito.

2) Vodostaj se utvrđuje (sa značajnim promjenama) prema opažanjima na vodomjeru za početak i kraj radova na okretnicama.

3) Dubina se mjeri po vertikali; zimi se dodatno mjeri debljina snijega, leda, potopljenog leda i bljuzge.

4) Izračunava se radna dubina na vertikali i izračunavaju se dubine, lopatica je uronjena u točke mjerenja brzine.

5) Brzine strujanja se mjere u pojedinim točkama.

Da biste izmjerili potrošnju vode s gramofonom GR21-M, trebate ga spustiti za 0,6 dubine u središnjoj mjernoj vertikali i izbrojati broj poziva. Prva 2-3 signala se preskaču bez snimanja. To je potrebno kako bi propeler s lopaticom dobio brzinu rotacije koja odgovara brzini protoka vode. Zatim štoperica počinje i nakon ≈ 100 sek. Pozivi se broje (jedan poziv - 20 okreta). Broj poziva se množi s 20 i ovaj rezultat dijeli s brojem sekundi, dobivamo broj okretaja u sekundi:

Prema kalibracijskoj tablici određujemo brzinu:

V \u003d 0,0408 + 0,3233 * (0,2405) 2 = 0,1185 m / s

Q \u003d 0,1185 * 2,2775 \u003d 0,27 m 3 / s

3.4 Mjerenje protoka vode pomoću površinskih plovaka.

Osim hidrometrijskog okretnog stola, određivanje brzine struje može se obaviti i hidrometrijskim plovcima. Metoda se temelji na registriranju brzine plutajućeg tijela-plovka. Pri određivanju brzine s plovcima pretpostavlja se da je trenutna brzina jednaka brzini plovka. Za mjerenje brzine protoka vode površinskim plovcima iznad i ispod hidrometrijskog presjeka, dva dodatna dijela se dijele na jednakim razmacima tako da trajanje plovaka između gornjeg i donjeg dijela bude najmanje 20 sekundi. Pri brzinama strujanja većim od 2 m.sec, trajanje hoda plovka može biti kraće, ali ne manje od 10 sekundi. Udaljenost između gornjih i donjih vrata mora se izmjeriti s većom točnošću - dva puta čeličnom trakom. Za vjetrovitog vremena korištenje površinskih plovaka je ograničeno. Prilikom mjerenja brzina s plovcima, dobivena je u svakom slučaju najveća brzina strujanja na putanji plovka, ta se brzina uzima kao lokalna brzina u točki presjeka linije poravnanja i putanje plovka. Tanke vrpce se povlače duž slomljenih dijelova pod vodom. Jedan od pripadnika brigade sa štopericom postaje na gornjoj liniji, a druga dva pripadnika brigade postaju u osnovi i niži. Učenik pluta malo više od gornje trase, bacajući ga na srednji tok rijeke s obale. U trenutku kada plovak prođe kroz gornji dio, uključuje štopericu i promatra plovak. U trenutku kada plovak prođe kroz hidraulička vrata, promatrač prati nalazi li se plovak na sredini rijeke. U trenutku kada plovak prođe donju liniju, promatrač daje znak (glas) i učenik pokreće štopericu. Od svih plovaka gurnutih na strelicu, odabiru se tri plovka koja pokazuju najkraće trajanje staze između poravnanja. Ekstremna vrijednost trajanja hoda ova tri plovka ne bi se trebala međusobno razlikovati za više od 10%. Izračun protoka mjerenog površinskim plovcima dan je samo najvećim protokom prema formuli.