Графический метод вычисления расхода воды заключается в выполнении следующих работ:
1. проверяются результаты ранее выполненного вычисления расхода аналитическим методом.
2. на ленте миллиметровой бумаги вычерчивается профиль поперечного сечения по расчетному уровню воды и приведенным к нему глубинам, на котором показываются коростные вертикали. Под профилем выписываются расстояния от постоянного начала, принятые глубины h, средняя, поверхностная и донная скорости, элементарный расход.Если одновременно определяется расход наносов, размер чертежа и порядок его вычерчивания изменяется.
3. под чертежом профиля поперечного сечения или справа от него вычерчиваются эпюры распределения скорости течения по вертикалям (годографы). При построении эпюр скорости вертикальный масштаб для глубины принимается тот же, что и для профиля водного сечения. Горизонтальный масштаб выбирается в зависимости от наибольшей скорости и принятого масштаба глубин с таким расчетом, чтобы у эпюр центральных вертикалей отношение ширины к высоте было примерно 0,7-1,0. Значение скорости откладывается по абсциссам (вправо) на соответствующих им ординатах - глубинах, отсчитываемых от поверхности. Через конечные точки отрезков, отложенных по значениям проводится плавная кривая между линиями поверхности и дна. Около эпюры слева выписываются значения скорости в точках через определенные равные интервалы для дальнейшего использования их при построении изобат.
4. определяется средняя скорость течения на вертикалях. Для этой цели считаются площади эпюр, которые численно равны элементарным расходам. Средняя скорость на вертикали получается делением площади эпюры на глубину вертикали. Определение площадей эпюр, так же как и всех других площадей, производится планиметром, а при его отсутствии непосредственно на миллиметровой бумаге путем счета квадратов. Небольшие площади (меньше 2-3 см2 на чертеже) определяются во всех случаях непосредственно на миллиметровой бумаге.
5. вычисленные значения средней скорости на вертикалях откладываются на профиле поперечного сечения от линии уровня воды вверх по линиям, обозначающим скоростные вертикали, в том же масштабе, который был принят при построении эпюр распределения скорости на вертикали.Через верхние, конечные точки построенных таким образом отрезков и точки урезов воды проводится плавная кривая - эпюра распределения средней скорости по ширине реки.
6. с эпюры распределения средней скорости по ширине реки снимаются значения средней скорости для каждой промерной вертикали.
7. значения средней скорости для каждой промерной вертикали умножаются на глубину промерных вертикалей, в результате чего получаются значения элементарного расхода на этих вертикалях
8. значения элементарного расхода откладываются вверх от профиля в масштабе, при котором наибольшее значение элементарного расхода изображалось бы отрезком, равным 7-10 см. По точкам проводится плавная кривая - эпюра распределения элементарного расхода по ширине реки.
9. вычисляется расход воды. Для этой цели путем планиметрирования определяется площадь эпюры распределения элементарного расхода или путем счета квадратов.
10. гидравлические характеристики расхода воды, полученные в результате графического вычисления расхода, выписываются в таблицу «принятые данные».
Дополнительно для изучения распределения скорости течения в поперечном сечении потока и с целью анализа на чертеже графической обработки расхода вычерчиваются линии равных скоростей (изотахи). Для этого предварительно строятся эпюры распределения поверхностной и донной скоростей по ширине реки, также как эпюра распределения средней скорости. Значение поверхностной и донной скоростей по всем вертикалям снимаются с годографов, эпюры распределения скорости по вертикалям и эпюры поверхностной и донной скоростей по ширине пересекаются линиями, отсекающими на оси скорости эпюр значения скорости течения, равные выбранным значениям изотах.
Точки пересечения указанных линий с линией эпюры проектируются на ось глубины потока - для эпюр на вертикалях, на линию поверхности воды - для эпюры поверхностной скорости и на линию дна - для эпюры донной скорости.
По найденным таким образом проекциям точек проводятся плавные линии, соединяющие точки равных скоростей - изотахи. В зависимости от значения наибольшей скорости изотахи назначаются через 0,05;0,10;0,20 или 0,50 м/с с таким расчетом, чтобы всего в поперечном сечении было не менее пяти и не более восьми - десяти изотах.
5. Гидрометрическая дистанционная установка ГР-70
Установка ГР-70 является стационарным оборудованием гидрометрического створа. Предназначена для производства гидрометрических работ с берега на равнинных реках шириной до 100 м, где нет больших скоростей течения (до 2,5 м/с) и не требуется применения тяжелых грузов. Установка позволяет производить гидрометрические работы с берега одному человеку, значительно облегчает труд наблюдателя и делает его безопасным (при соблюдении установленных правил).
Установка состоит из двух береговых опор с блоками, системы тросов, переброшенных между опорами, двух барабанной лебедки с ручным приводом, блока счетчиков, пульта управления, каретки, двух грузов (25 и 50 кг). Кабина установки совмещена с опорой несущего троса и служит для размещения в ней пульта управления и оборудования, а также для обеспечения удобства работы и защиты приборов от атмосферных осадков.
Система тросов состоит из несущего, перемещения каретки и подъемного с токопроводной жилой. Несущий трос, опираясь на ролики опор своими кольцами, при помощи талрепов прикреплен к якорям, зарытым в грунте. Трос перемещения каретки одним концом закреплен на переднем барабане лебедки; второй конец, пройдя через ряд роликов-блоков, прикрепляется к скобе каретки. Подъемный трос от второго барабана лебедки проходит через систему блоков в кабине, идет к гидрометрическому грузу и прикрепляется к нему посредством карабина и серьги.
Для перемещения груза с прибором по створу, подъема и опускания его служит лебедка с ручным приводом. Максимальное усиление на рукоятке лебедки при подъеме груза 50 кг составляет около 10 кг, а подъеме груза 25 кг - 5 кг. Лебедка состоит из двух барабанов, ручного привода и механизма переключения. Рукоятка ручного привода и механизма переключения. На передний барабан намотан трос перемещения каретки, на задний - подъемный трос с токопроводной жилой. Рукоятка ручного привода сопряжена с механизмом переключения, который дает возможность вращать только подъемный барабан или оба барабана одновременно.
Барабан троса с токопроводной жилой связан с осью рукоятки с помощью шестерни, а барабан троса перемещения каретки может соединяться с осью рукоятки подвижной шестерней с помощью рычага. Рычаг переключения имеет два крайних фиксированных положения; в крайнем правом положении вращаются оба барабана, в крайнем левом вращается лишь барабан с токопроводным (подъемным) тросом.
Блок счетчиков служит для регистрации горизонтальных и вертикальных перемещений груза с приборами по створу. Перемещение груза регистрируется счетчиками (в сантиметрах); верхний счетчик фиксирует горизонтальное перемещение груза, нижний - вертикальное.
Конструкции гидрометрических грузов, каретки, блока со счетчиками аналогичны их конструкциям в установке ГР - 64.
Пульт управления служит для управления работой установки и размещения в нем элементов электрической схемы. Он состоит из металлического корпуса, столика для записи наблюдений и панели. На панели размещены: сигнальные лампы (генератора, вертушки, донного и поверхностных контактов), тумблеры выключения вертушки и поверхностного контакта, переключения скоростных диапазонов и включения питания, вольтметр постоянного тока, счетчик оборотов лопастного винта, секундомер, рычаг пуска секундомера с указателем, клеммы для подводки питания и выходные клеммы. Питание установки осуществляется от батареи гальванических элементов напряжением 12 В.
6. Техника безопасности при производстве гидрометрических работ с использованием плавсредств
1. Для обеспечения безопасности перед началом гидрометрических работ должно быть проверено техническое состояние оборудования гидрометрического створа, плавсредств, наличие и исправность спасательных средств, исправность гидрологических приборов. При использовании лодочных переправ на ездовых канатах необходимо применять специальные приспособления. В комплект этих приспособлений должны входить механизм гибкого крепления лодки к канату (ГР-78)и откидная рама (ГР-76).
2. для предупреждения несчастных случаев наблюдатель и лица, производящие работы на гидростворе по измерению расхода воды, обязаны знать и строго руководствоваться следующими Правилами и инструкцией по технике безопасности для данного гидрологического поста, учреждаемой директором ГМО или начальником гидрологической станции.
3. промеры глубин на малых и средних равнинных реках шириной до 300 м рекомендуется выполнять с маломерных судов или гидрометрических мостов с помощью наметки, ручного лота, гидрометрической лебедки с грузом на канате, гидрометрической штанги.
4. на гидростворах оборудованными канатами (ездовыми и разметочными), промеры глубин выполняются с весельных и моторных лодок.
5. работники, выполняющие промеры глубин и измерение скоростей течения, во всех случаях должны надеть на себя индивидуальные спасательные средства (надувные жилеты, нагрудники, куртки).
6. промеры глубин с моторных маломерных судов должны выполнятся только на малом ходу.
7. натягивание каната (троса) через судоходную реку или канал для производства промерных и гидрометрических работ производится только с разрешения судоходного надзора, с которым этот вопрос должен быть предварительно согласован в письменной форме.
8. оборудование для натяжения каната (ворота, лебедки, закрепления) и сам канат должны быть вполне надежны. Надежность каната определяется путем тщательного его просмотра и предельной нагрузкой на разрыв, определенной для каждого типа и сечения. Для гидростворов рекомендуется применять стальные канаты типа ЛК-0 по ГОСТ 3062-69 или 3077-69 диаметром от 4 до 10 мм. Крепость металлического троса - способность его выдерживать определенную нагрузку. Различают два вида крепости: рабочую и разрывную. рабочая крепость определяется натяжением, которое трос или канат выдерживает в течение продолжительного времени. Разрывная крепость определяется натяжением, при котором трос или канат разрывается. Рабочую крепость можно вычислить по формуле (кг) p=kc2, где k-коэффициент определяемый в зависимости от материала; с-длина окружности троса, см.
9. при натягивании каната на судоходных и сплавных реках должна быть предусмотрена возможность его быстрого спуска и подъема для пропуска судов или плотов.
10. на судоходных и сплавных реках в часы, когда работы на створе не производятся, канат должен быть опущен на дно реки.
11. строго запрещается оставлять натянутый канат на ночь, а также натягивать его при плохой видимости во время густого тумана или сильного дождя.
12. на реках с большим и (свыше 1,5 м/с) скоростями течения в паводок с целями предотвращения столкновения с плывущими предметами судно крепится на скоростной вертикали не наглухо, а таким образом, чтобы была возможность при необходимости быстро переместиться по канату в ту или иную сторону или открепиться от него.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
