Способ определения расхода воды в открытых потоках

СОЮЗ СОЯЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 9) ЯО ПУБЛИЙ 0 В С 01 ИЯ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ асходомеро-из Изд-во Ста ЛР(3-1)М 2 и олных ) пульс;радиус, м;г тяжести, м/с поверхности сительных Т - период (длинно саций водотокаЙ - гидравлический - ускорение силы3 - уклон свободно водотока в отн единицах; гд(54)(5 ВОДЫ В на изм скорос вого с н уклон дна водоток тельных единицах; коэффициент шерох в и- воатости. ГОСУД АРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(71) Ленинградский гидрометеорологический институт(56) 1. Цейтлин В.Т. Рмерительная техника, М н. дартов, 1977, с. 44-45.2. Измерения в промышленности.Справочное издание. Под ред, П.Профоса, Пер. с нем., М., "Металлургия",1980, с.115-116.3. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 2,ч. П, Л., Гидрометеоиздат. 1975,с. 103, 5 165 (прототип).) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ОТКРЫТЫХ ПОТОКАХ, основанны рении средней по сечению и течения воды и площади ж Чения гидрометрического ст ра с последуо т л и ч ас целью повышыия расходаней скоростисаций, дополдна, уклон сгидравлическсаций скоросношения щим их перемножением, ш и й с я тем, что, ения точности определеа счет осреднения сред- потока за период пульитЕльно измеряют уклон ободной поверхности и й радиус, а период пуль и определяют из соот(1) ВНИИПИ Заказ 11196/45 Тираж 615 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Н;обретение относится к инженерной гипрологии и расходомеро-измерительной техники, а именно к способам и":мпрения расхода воды в открытых пульсирующих потоках при превышении вводотоке уклона свободной 5 попе 1.,хности над уклоном дна более.км на 10.Известен способ определения расхода жидкости в случае, когда на постоянную во времени составляющую 10 расхода накладываются пульсации, носящие гармонический характер, заключающийся в выборе оптимального интервала осреднения расхода Г 1 3. В частностипри известном периоде 5 колебаний расхода время интегрирования расхода, следуя общему методу 2), выбирают равным .этому периоду и целочисленно кратной этому периоду величине. 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения расхода воды в открытых потоках, основанный на измерении средней по сечению .скорости те" чения воды и площади живого сечения гидрометрического створа с последующим их перемножением. При этом средняя по сечению скорость течения ,воды осуществляется по результатам измерений скоростей течения воды в отдельных строго определенных точках водного сечения гидрометрическими вертушками с осреднением их показаний за фиксированный (равный не менее 100 с, но ненормируемый ) интервал времени. Такое усреднение практически исключает погрешности, обусловленные кратковременными турбулентными пульсациями в потоке 3 .Недостатком данного способа явля ется его низкая точность при определении расходов водотоков, в которых возникают пульсации, не связанные с формируемым расход речным стоком, поскольку периоды этих пульсаций изме 45 няются в широких пределах, зависящих от гидравлических и морфометрических параметров потока, и, как правило, отличаются от упомянутого "фиксированного интервала времени, 50 что обусловливает погрешность в определении средней скорости потока и расхода. Погрешность вносят самые длинноволновые пульсации водотока.55Цель изобре=ения - повышение точности определения расхода за счет осреднения скорости потока за период пульсаций.Указанная цель достигается тем, О 0 что согласно способу определения расхода воды в открытых потоках, основанному на измерении средней по сечению скорости течения воды и площади живого сечения гидрометрическогоствора с последующим их перемножением, дополнительно измеряют уклондна, уклон свободной поверхностии гидравлический радиус, а периодпульсации скорости определяют изсоотношения Т =п Д-)где Т - период /длинноволновых/пульсаций водотока, с;Р - гидравлический радиус, м;ускорение силы тяжести,м/с ;Э - уклон свободной поверхностиводотока в относительныхединицах;уклон дна водотока в относительных. единицах;й - коэффициент шероховатости.Способ реализуется. следующим образом.В водотоке производят примерыглубин по гидроствору известнымив гидрометрии техническими средствами. Затем по данным промеров определяют площадь живого сечения и гидравлический радиус Й . Одновременно измеряют уклон свободной поверхности3 и уклон днас помощью уклонного поста, сравнивают их. При превышении уклона свободной поверхностина уклоном дна более чем на 10 (чтослужит критерием для примененияданного способа), по формуле (1) определяют период длинноволновых пульсаций водотока Т, причем значениекоэффициента шероховатости и берутиз таблиц, например М.Ф,Скрибного.далее производится осреднение скоростей течения воды в отдельных точках водного сечения, например, спомощью гидрометрических вертущекэа период пульсаций Т. Затем находится средняя по сечению скоростьтечения воды и перемножением ее значения со значением площади живогосечения гидрометрического створаполучают искомый расход воды.Например, при Э0,0001,0,00005) й= 2 р и = 0,04, периодТ равен 30 минТехническим преимуществом данного способа является повышение точности определения расхода, формируемогоречным стоком в указанных случаях,примерно на 10-15 по сравнению страдиционными методами.