Способ измерения расхода воды в реке

(51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ С на ин2 ил.вайа ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Государственный гидрологический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 903705, кл. С 01 Р 1/00, 1980.Авторское свидетельство СССР В 830120, кл. 6 О 1 Р 1/06, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИИ РАСХОДА ВОДЫ В РЕКЕ(57) Изобретение относится к гидрометрии и позволяет уменьшить погрешность измерения и упростить измерительный процесс. В процессе движения судна по произвольной траектории от берега к берегу производится непрерывное измерение глубины реки с помощью эхолота 6, времени движения судна и равнодействующей, взятой с обратным знаком скорости движения судна и скорости течения воды в реке. Дополнительно измеряют проекцию скорости движения судна относительно дна на ось, перпендикулярную вышеуказанной равнодействующей, для чего на носу судна установлена неподвижная выносная штанга 1 с вертикальной штангой 2. На противоположных концах оси 3 штанги закреплены гидрофлюгер 4 и гидрометрическая вертушка 5, подсоединенная так же как и приемо- излучающие системы эхолота 6 и гидрое акустического доплеровского лага 7 к вычислителю 8, информация с которого поступает дикатор 9 и регистратор О.1 1283531Изобретение относится к гидрометрии и может быть использовано для измерения расхода воды средних и больших рек с движущегося судна.Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения и упрощение измерительного процесса.На фиг, 1 изображен участок рекис произвольной траекторией движущегося по ней судна и векторной диаграммой скоростей судна и воды в произвольной точке нахождения судна,вид в плане; на фиг. 2 - взаимноерасположение в пространстве датчиков,обеспечивающих измерение первичныхданных, и их выдачу на вычислитель.Приняты следующие обозначения:А и Б - начальный и конечный пунктыследования судна; 0 - произвольнаяточка нахождения судна на траектории А; Ч, - скорость течения водыв реке; Ч - скорость движения судна,относительно дна реки; Ч - скорость,движения воды относительно судна(равнодействующая векторов Ч и Ч);Ч - составляющая скорости движениясудна, нормальная к равнодействующейЧ, она же - проекция скорости течения Ч,. на ось, перпендикулярную направлению равнодействующей Ч 11;Чнормальная составляющая вектора скорости течения воды Ч т к скорости суд-на Ч,Ф,ностной скорости, к истинному расходу.Способ, в частности, может бытьреализован с помощью устройства, в котором на неподвижной выносной штанге 1, закрепленной на носу судна поего диаметральной оси, закрепленасвободно вращающаяся вокруг своейоси вертикальная штанга 2, перпендикулярно к которой жестко прикрепленаось 3; на одном конце оси 3 закреплен гидрофлюгер 4, а на другом - гидрометрическая вертушка 5; на оси 3закреплены также приемоизлучающаясистема 6 эхолота и приемоизлучающаясистема 7 гидроакустического доплеровского лага которая размещена перпендикулярно к оси 3 и под углом 6к вертикальной штанге 2, при этом0 (О(90, Чыходы гидрометрической вертушки, эхолота и лага подсоединенык входу вычислителя 8, информация скоторого подается на индикатор 9 ирегистратор 10,Измерение расхода воды производится в следующей последовательности.Перед началом измерений включаютпитание и в вычислителе 8 устанавливают значение коэффициента К,послечего запускают эхолот и лаг, а такжевключают вертушку. Судно отходит отберега и, достигнув глубины, обеспечивающей работу эхолота, перемещающегося по произвольной траектории А-Бв сторону противоположного берега.В процессе движения судна ось 3 гидрофлюгера 4- устанавливаетсяпо направлению равнодействующей Ч под угломР" (фиг. 1) к направлению движениясудна Ч,. Скорость Ч, измеряемаявертушкой 5, скорость,"Чнс, измеряемаялагом, и глубина Й измеряемая эхолотом, вводятся в вычислитель 8 непрерывно по мере движения судна от одного берега к другому. Вычислитель реализует расчетную Формулу, при этомпроизводится индикация текущего значения расхода воды на индикаторе 9 ирегистрация на устройстве (например,на самописце) 10,Формула изобретения Способ состоит в следующем. 35С движущегося от берега к берегусудна непрерывно измеряют глубину реки, время движемия судна, равнодействующую, взятую с обратным знаком,скорости движения судна и теченияводы, проекцию скорости движения судна на ось, перпендикулярную направлению равнодействующей, а искомый расход воды вычисляют по формуле0-К Ч 7 Н дС,45где Ц - расход йоды;Н - глубина реки;Т - время движения судна;Ч - равнодействующая взятой с обратным знаком скорости движения судйа относительно днареки и скорости течения водыв реке;Чн - составляющая скорости судна,нормальная к направлению равнодействующей;К - коэффициент перехода от расхода, измеренного по поверхСпособ измерения расхода воды в реке с судна, движущегося от берега к берегу по произвольной траектории, включающий непрерывное измерение глубины реки, времени движения судна,Н Т -7 й Рие. Составитель Л.ЧерепановаРедактор Н.Слободяник Техред Я,Ходанич Корре ож 690венного комиретений и отЖ, Раушск каз 7423/36 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Подписноеета СССР рытии я наб., д роектная,. 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород 3 1283531 равнодействующей скорости течения воды и взятой с обратным знаком скорости движения судна относительно дна, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности изме 5 рения и упрощения измерительного процесса, измеряют проекцию скорости движения судна относительно дна на ось, перпендикулярную указанной равнодействующей, а расход воды определяют по 10 формуле0=КО ЧЧ,Н асгде Я - расход воды; глубина реки;время измерения расхода воды;равнодействующая скорости течения воды и взятой с обратным знаком скорости движениясудна относительно дна реки;проекция скорости движениясудна относительно дна рекина ось, перпендикулярнуюуказанной равнодействующей;козффициент перехода от расхода, измеренного по поверхностной скорости течения воды, к истинному расходу.