П. С. Лопух, А. А. Макарэвіч




старонка8/12
Дата канвертавання14.03.2016
Памер2.39 Mb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

2.4. Інструментальная здымка ўчастка ракі
Інструментальная здымка ўчастка ракі ўключае прамерныя работы і складанне плана і профіляў рэчышча.

Асноўнае прызначэнне прамерных работ – вызначэнне глыбіні і характару рэльефа дна ракі, што неабходна ведаць пры выкананні гідраметрычных работ (змяненне расходу вады і наносаў і т. п.), а таксама пры вывучэнні воднага рэжыму і дэфармацыі рэчышча ў мэтах разнастайных гідратэхнічных збудаванняў і для патрэб судна-ходства.

У склад інструментальнай здымкі, якая выконваецца студэнтамі на практыцы, уваходзяць наступныя віды работ:


  1. пракладванне планавай і вышыннай асноў з вызначэннем накірункаў і длін ліній і вышынных адзнак;

  2. прамеры глыбінь па папярочным прафілям;

  3. збудаванне папярочных профіляў і вылічэнне марфалагічных характарыстык рэчышча;

  4. складанне плана рэчышча ракі ў ізабатах.

Выкананне здымкі і апрацоўка вынікаў прамераў. Планавай і вышыннай асновамі інструментальнай здымкі служаць магістраль і папярочныя профілі. Уздоўж ракі, па магчымасці бліжэй да берага, разбіваюць магістраль. На ўчастку ракі яна можа мець выгляд прамой або ломанай лініі (у залежнасці ад канфігурацыі рэчышча ў плане). Азімут магістралі (вугал паміж накірункам на поўнач і накірункам магістралі) і вуглы яе павароту вызначаюць тэадалітам або з дапа-могай бусолі ці компаса. Перпендыкулярна да магістралі з дапамогай якога-небудзь вугламернага інструмента разбіваюць папярочныя ство-ры. Адлегласць паміж створамі павінна складаць 1/2–1/3 шырыні ракі.

На вучэбнай практыцы (напрыклад, пры шырыні р. Заходняя Бярэзіна 30 м і глыбіні 5 м) брыгада студэнтаў выконвае здымку ўчастка ракі (у раёне асноўнага вадамернага паста) 200 м з адлегласцю паміж прамернымі створамі 10 м. Даўжыня магістралі і адлегласць ад пастаяннага пачатку (адзначанага калочкамі) па створам да ўрэза вады прамяраюцца стальной мернай стужкай ці рулеткай.

Па створы, у якім праводзяцца прамеры, нацягваецца трос (шнур), які размечаны праз 1 м; адлегласць паміж прамернымі вертыкалямі
– 1 м. У пачатку прамераў па кожнаму папярочнаму створу вызна-чаецца адзнака ўзроўню вады на вадамернам пасту.

Адлегласць да прамерных кропак і ўрэза берага на кожным створы вымяраюць ад магістралі (ад пастаяннага пачатку). Вымярэнне глыбіні (да 5–6 м ) выконваюць гідраметрычнай штангай або намёткай (з 10-сантыметровымі дзяленнямі) з лодкі або ўброд, пры большых глыбінях – лотам. Адлікі глыбіні па штанзе ці намётцы ажыццяў-ляюцца з дакладнасцю да 1–2 см. Вынікі замераў запісваюць у спецыяльны журнал: прамерную кніжку (табл. 2.3). Акрамя глыбіні ў прамерную кніжку запісваюць тып грунту (іл, гліна, пясок, галька, камень), а таксама характар расліннасці (водныя расліны – пагружа-ныя, надводныя, з плаваючым лісцем, водарасці). Пры прамерах намёткай ці штангай тып грунту вызначаюць і па прыліплых да іх часцінках.


Табліца 2.3

Профіль № 1. Участак р. Заходняя Бярэзіна (геастанцыя БДУ

24 чэрвеня 1978 г.). Рабочы ўзровень Н = 103,86 м.

Умоўны ўзровень Н1 = 103,86 м. Зрэзка δН = НН1 = 0


№ прамернай вертыкалі

Адлегласць ад пастаяннага пачатку, м

Глыбіня, м

Глыбіня са зрэзкай, м

Адзнака дна, м абс.

Грунт, расліннасць

Ур. п. б.

1

2



...

16

17



Ур. л. б.

2,00

3.00


4,00

...


18,00

19,00


20,00

0,00

0,20


0,65

...


1,41

0,53


0,00

0,00

0,20


0,65

...


1,41

0,53


0,00

103,86

103,66


103,21

...


102,45

103,33


103,86

Глей

Глей


Глей

...


Пясок

Глей


Глей

Апрацоўка запісаў у прамернай кніжцы (для кожнага папярочнага профілю) заключаецца ў вызначэнні глыбіні, прыведзенай да ўмоў-нага ўзроўню вады hпр, і адзнакі дна.

У час прамераў узроўні вады змяняюцца. Каб атрымаць супараўнальныя глыбіні па профілям, неабходна прывесці палявыя даныя да аднаго імгненнага ўзроўню, які называецца ўмоўным, ці зрэзачным. За ўмоўны прымаецца самы нізкі щзровень за перыяд прамераў. Узровень вады, які назіраўся на кожным профілі пры прамерах (г. зн. рабочы ўзровень), прыводзіцца да ўмоўнага ўзроўню.

Зрэзка глыбіні δН для кожнага профілю вызначаецца па формуле:


ΔН = НН1,
дзе Н – адзнака рабочага ўзроўню, вызначанага па вадамернаму пасту пры прамерах па профілю, м; Н1 – адзнака ўмоўнага ўзроўню, м.

Паколькі зрэзка выконваецца ў адносінах да наіменшага ўзроўню, то яна аднімаецца ў дадзеным выпадку з вымеранай глыбіні, г. зн. глыбіня, якая прыведзена да ўмоўнага ўзроўню вады, hпр = h – δh, дзе h – вымераная глыбіня, м.

У нашым прыкладзе за ўмоўны ўзровень прынята адзнака рабочага ўзроўню пры выкананні прамераў па профілю № 1, таму для дадзенага профілю δН = 0.

Адзнака дна ў прамерных кропках вызначаецца для кожнага профілю як розніца паміж рабочым узроўнем Н і глыбінёй, якая прыведзена да ўмоўнага ўзроўню вады hпр.



Пабудова папярочных профіляў і разлік марфаметрычных па-казчыкаў рэчышча. Папярочныя профілі будуюцца для вызначэння формы і памераў воднага сячэння, а таксама для графічнай інтэр-паляцыі адзнак паміж прамернымі кропкамі пры складанні плана рэчышча ракі (участка).

Кожны папярочны профіль воднага сячэння для прамернага ўчастка ракі будуецца на міліметровай паперы (фармат 203 х 288 або 288 х 407 мм) у маштабах: гарызантальны – у 1 см – 1 м, вертыкальны – у 1 см – 0,2 м ці ў 1 см – 0,5 м (рыс. 2.4). Пры будаванні ён базіруецца на даных запісаў у прамернай кніжцы (гл. табл. 2.3), на кожнай прамернай вертыкалі адкладваецца глыбіня са зрэзам, і кропкі дна злучаюцца прамымі лініямі. На лініі паверхні вады ў абсалютных адзнаках выпісваецца рабочы ўзровень, да якога аднесены прамеры.

Для кожнага профіля вылічваюцца асноўныя марфаметрычныя паказчыкі воднага сячэння, якія выкарыстоўваюцца для гідралагічных і гідраўлічных разлікаў, вызначэння расхода вады і г. д.

Плошча воднага сячэння2, м2) – плошча, якая абмежавана профілем рэчышча і ўзроўнем вады, вызначаецца планіметрыраван-нем або з дапамогай палеткі ці вылічваецца аналітычным спосабам. Прамерныя вертыкалі разбіваюць воднае сячэнне на шэраг трапецый. І толькі ўчасткі, якія прымыкаюць да ўрэза берага, могуць мець форму прамавугольнага трохвугольніка, калі глыбіня на ўрэзе роўная нулю (рыс. 2.5).

Плошча прыбярэжных участкаў, якія маюць форму трохвугольніка, вылічваецца па формулам:




Рыс. 2.4. Папярочны профіль воднага сячэння № 1 р. Заходняя Бярэзіна (геастанцыя БДУ). H = 103,86 м; F = 18,14 м2; B = 18,00 м; hс = 1,00 м;

hмакс = 1,41 м; χ = 18,52 м; R = 0,98 м


Рыс. 2.5. Схема вылічэння плошчы воднага сячэння

і даўжыні намочанага перыметра

ω1 = h1b1 / 2;
ωn+1 = hnbn+1 / 2,
плошча асобнай трапецыі паміж якімі-набудзь прамернымі верты-калямі – па формуле:
ωn = (hn-1 + hn)bn / 2,
агульная плошча воднага сячэння ракі – як сума асобных плошчаў:
ω = (h1b1 / 2 + (h1 + h2)b2 / 2 + ... + (hn-1+hn)bn / 2 + hnbn+1) / 2,
дзе h1, h2 ... hn – вымераныя глыбіні са зрэзкай узроўню; b1, b2 ... bn – адлегласці паміж прамернымі вертыкалямі.

На гідраметрычных створах пры вымярэнні расходаў вады праз па-пярочнае сячэнне ракі, акрамя таго, вызначаюць плошчу жывога ся-чэння, а пры наяўнасці застойнай зоны – велічыню мёртвай прасторы.



Шырыня ракі (воднага сячэння) (В, м) вызначаецца як рознасць паміж адлегласцямі ад пастаяннага пачатку да ўрэзаў берага.

Сярэдняя глыбіня ракі (воднага сячэння) (hс, м) вылічваецца як дзель ад дзялення плошчы воднага сячэння на яго шырыню hс = ω / В.

Найбольшая глыбіня (hнайб, м) на профіле ўстанаўліваецца па даным прамернай кніжкі з выпраўленых глыбінь на зрэзке.

Намочаны перыметр (χ, м) – даўжыня лініі дна ракі на профіле паміж урэзамі вады. Велічыня χ вылічваецца як сума гіпатэнуз прама-вугольных трохвугольнікаў (гл. рыс. 2.5) па формуле:
χ = √(b1² + h1² )+ √(b2² + (h2 h1)²) +...+ √(bn+1² + hn²),
дзе b1, b2 ... bn+1 – адлегласці паміж прамернымі вертыкалямі, м; h1, h2 ... hn+1 – глыбіня прамерных вертыкалей, м.

З параўнання значэння шырыні воднага сячэння В = 18,00 м і намочанага перыметра χ = 18,52 м (гл. рыс. 2.4) можна ўбачыць, што для дадзенай формы рэчышча гэтыя велічыні блізкія адна да другой.



Гідраўлічны радыус (R, м) – дзель ад дзялення плошчы воднага сячэння на даўжыню намочанага перыметра: R = ω / χ.

Для раўнінных рэк, у якіх шырыня рэчышча амаль не адрозніваецца ад велічыні намочанага перыметра, сярэдняя глыбіня таксама прыбліжаецца да велічыні гідраўлічнага радыуса (гл. рыс. 2.4): hс = ω / В = 1,00 м; R = ω / χ = 0,98 м.

Гідраўлічны радыус можна замяніць сярэдняй глыбінёй пры ўмове, што hср / В ‹ 1/10. Ва ўмовах Беларусі для малых рэк гэтая залежнасць захоўваецца.

Складанне плана рэчышча ракі ў ізабатах. План рэчышча ракі (даўжыня 200 м пры здымцы адной брыгадай) будуецца на аркушы белай плотнай паперы маштабам 1:200 або 1:500.

На аркушы праводзіцца лінія мерыдыяна «Поўнач – Поўдзень», адкладваецца азімут і ў атрыманым накірунку – лінія, якая адпавядае становішчу магістралі. Ад профілю № 1, ад якога пачынаецца магі-страль, адлічваюцца гарызантальныя адлегласці (рыс. 2.6).

Перпендыкулярна магістралі ў маштабе праз 10 м праводзяцца лініі профіляў (створы), на якіх адкладваюцца адлегласці да ўрэзаў правага і левага берагоў (па даным запісаў з прамернай кніжкі); ля кропак урэзаў запісваюцца адпаведныя рабочыя ўзроўні вады ў абсалютных адзнаках. Напрыклад, для профілю № 1 (гл. табл. 2.3, рыс. 2.6) ад магістралі (пастаянны пачатак) да ўрэза правага берага адкладваецца ў маштабе 2,0 м, а да ўрэза левага берага – 20,0 м. Аналагічна вызна-чаецца становішча ўрэзаў для ўсіх профіляў. Па атрыманым кропкам праводзяцца лініі ўрэзаў левага і правага берагоў.


Рыс. 2.6. План участка р. Заходняя Бярэзіна (геастанцыя БДУ) па прамерах

ад 24 чэрвеня 1978 г. Сячэнне ізабат 0,25 м; узровень вады 103,86 м абс.


Згодна запісам у прамернай кніжцы на кожным профілі плана нано-сяцца кропкі прамерных вертыкалей (па адлегласці ад пастаяннага пачатку). Ля кропак выпісваюцца адпаведныя глыбіні са зрэзкай.

Ізабаты (лініі роўных глыбінь) праводзяць праз 0,25 ці 0,5 м у залежнасці ад найбольшай глыбіні так, каб колькасць іх была 5–10. Ізабаты праводзяць на аснове інтэрпаляцыі адзнак глыбінь паміж прамернымі вертыкалямі, якая ажыццяўляецца аналітычна ці графічна (часцей).

Графічная інтэрпаляцыя выконваецца на кожным пабудаваным папярочным профілі воднага сячэння. Для гэтага адпаведна выбранаму сячэнню ізабат па вертыкальнаму маштабу глыбіні вызначаюцца кропкі, і іх становішча праектуецца на лінію ўзроўню вады, а затым пераносіцца на план.

Ізабаты патрэбна праводзіць плаўна. У залежнасці ад мясцовых павышэнняў ці паніжэнняў дна ізабаты могуць быць закругленымі або замкнутымі, тады накірунак іх павінен быць узгодненым з кропкамі найбольшых і найменшых глыбінь па сумежных прафілях. Ізабаты павінны мець надпісы ў разрывах і па-за межамі профіляў (значэнні падпісваюцца ў бок паніжэння глыбіні).

На плане праводзіцца пункцірам лінія найбольшых глыбінь – фарватар (гл. рыс. 2.6), якая праходзіць праз кропкі найбольшых глыбінь на кожным створы, і стрэлкай паказваецца накірунак цячэння. Указваецца дата прамераў, узровень, да якога аднесены прамеры, сячэнне ізабат, азімут магістралі і маштаб плана. Ізабаты (лініі і лічбы) наносяць сінім колерам, берагавую лінію – зялёным, астатнія лініі і подпісы робяць чорнай тушшу. Месцы размыву берагоў (берагавой абразіі) адзначаюцца ўмоўнымі значкамі.


Кантрольныя пытанні

1. Якія віды работ праводзяцца пры інструментальнай здымцы ўчастка ракі?

2. Методыка пабудовы папярочных профіляў ракі па выніках пра-мерных работ.

3. Парадак разліку марфаметрычных паказчыкаў рэчышча.

4. Методыка складання плана рэчышча ў ізабатах.

2.5. Вымярэнне хуткасці цячэння і вызначэнне

расходу вады гідраметрычнай вяртушкай
Хуткасць цячэння вады вымяраецца пры вызначэнні расходаў вады, а таксама пры вывучэнні цячэнняў і асаблівасцей хуткаснага цячэння рэк (вадаёмаў).

На сённяшні дзень у рачной гідраметрыі шырока выкарыстоў-ваюцца рознага тыпу вымяральнікі.

Найбольш распаўсюджанай у гідраметрычнай практыцы з’яўляецца гідраметрычная вяртушка ГР-21М (мадэрнізаваная), якая выкарыс-тоўваецца для вызначэння расходаў вады раўнінных рэк (гл. раздз. 3.3, рыс. 3.6).

Вымярэнне расходу вады з дапамогай гідраметрычнай вяр-тушкі.і Найбольш распаўсюджаным метадам вымярэння расходу вады з’яўляецца метад «хуткасць - плошча». Ён зводзіцца да вызна-чэння плошчы воднага сячэння ракі шляхам прамераў глыбінь па гідрастворы і вымярэння гідраметрычнай вяртушкай у адпаведных кропках воднага сячэння хуткасці цячэння.

Пры вымярэнні расходаў вады патрэбна:

1) запісваць абставіны работы;

2) назіраць за ўзроўнем вады;

3) вымяраць глыбіні на гідраметрычным створы;

4) вымяраць хуткасці цячэння вады ў асобных кропках жывога сячэння на хуткасных вертыкалях.

Усе запісы даных назіранняў і вымярэнняў расхода вады выконваюцца простым чорным алоўкам ў «Кніжцы для запісаў вымярэння расходаў вады» КГ-3М.

Перад пачаткам работ трэба праверыць спраўнасць гідраметрычнай вяртушкі і прылад да яе, секундамера, а таксама наяўнасць і спраўнасць выратавальных сродкаў для забеспячэння бяспекі работ, стан усяго абсталявання гідраметрычнага створа. Для папярэджвання няшчасных выпадкаў студэнты павінны вывучыць і строга прытрым-лівацца інструкцый па тэхніцы бяспекі.

Для вымярэння расходу вады выбіраецца ўчастак ракі, які адпа-вядае па магчымасці наступным патрабаванням:


  1. берагі роўныя (нязвілістыя), паралельныя;

  2. рэчышча роўнае, устойлівае і без расліннасці;

  3. накірунак цячэння паралельны берагам, хуткасць яго не менш за 0,10–0,15 м/с;

  4. адсутнасць мёртвай прасторы (часткі воднага сячэння, дзе няма цячэння).

Для вучэбнай практыкі на выбраным участку ракі павінны быць глыбіні больш за 1 м, каб можна было выявіць заканамернасці змянення хуткасцей цячэння.

Вызначаецца гідраметрычны створ (гідраствор), на якім выконваюць вымярэнне расходаў вады. На малых рэках гідраствор разбіваецца на вока перпендыкулярна напрамку цячэння ракі і замацоўваецца на абодвух берагах знакамі – пікетамі. Знак на адным з берагоў прымаецца за пастаянны пачатак, ад якога вымяраюцца адлегласці да кожнай прамернай (хуткаснай) вертыкалі. У гідрастворы нацягваецца трос (фал), які размечаны праз 1 м. Калі вымярэнні выконваюцца з лодкі, паралельна з разметачным фалам (пад ім) нацягваецца ездавы фал, які служыць для перамяшчэння лодкі ўздоўж створа і ўстаноўцы яе на вертыкалі.

Назіранні і вымярэнні выконваюць у наступным парадку.

1. Звесткі аб абставінах работы (стан ракі, надвор’я, прылад і абсталявання) запісваюцца ў раздзел кніжкі расходу «Абставіны работ». Звяртаецца ўвага на ўсе з’яы, якія могуць уплываць на напрамак і велічыню хуткасці цячэння або адбіцца на дакладнасці вызначэння расходаў вады. Напрыклад, фіксуецца шырыня выкашанай паласы гідраствора і адзначаецца, у якім стане яна знаходзіцца: «выкашана чыста», «на дне рэшткі воднай расліннасці вышынёй ... см». Акрамя таго, указваецца ступень зарастання воднай расліннасцю рэчышча ракі ніжэй гідраствора (у берагоў, па ўсёй шырыні, рэдкая, густая); робіцца заўвага наконт водмеляў, косаў, асяродкаў, збудаванняў (запрудаў, перамычак, плацін, мастоў). Пры характарыстыцы рэчышча, дзе вядуцца замеры, патрэбна ўказаць, як далёка яны знаходзяцца ад гідраствора з мэтай выяўлення іх уплыву на дакладнасць вымеранай хуткасці цячэння.

2. Назіранні за ўзроўнем вады вядуць на асноўным гідралагічным пасту перад пачаткам і пасля прамераў глыбінь, а таксама перад пачаткам і пасля вымярэння хуткасцей цячэння. Запіс даных назіранняў за вышынёй узроўню вады пры прамерах і вымярэнні расходу выконваецца ў адпаведных табліцах кніжкі расходу.

3. Прамеры глыбінь на гідрастворы выконваюцца для вызначэння плошчы воднага сячэння. Глыбіні вызначаюцца адзін раз перад вымярэннем хуткасцей цячэння і запісваюцца ў кніжцы расходу ў раздзеле «Прамеры» (у графу 11). У першай і апошняй радках, якія адпавядаюць першай і апошняй прамерным вертыкалям на ўрэзе вады, у графе 0 запісваецца «Ур. л. б.» ці «Ур. п. б.» (урэз левага ці правага берага), а ў графу 11 – глыбіня на ўрэзе. Пры стромкіх берагах гэта глыбіня можа быць няроўная нулю. У такіх выпадках, як правіла, назіраецца размыў (абразія) берагоў. Графы 3 і 4 запаўняюцца толькі тады, калі глыбіня вымяраецца пры няўстойлівым рэчышчы двойчы: прамым і адваротным ходам.

4. Вымярэнні хуткасцей цячэння на вертыкалях звычайна выкон-ваюць адной гідраметрычнай вяртушкай, якая паслядоўна апускаецца на розныя глыбіні (кропкі) вертыкалі.

Колькасць хуткасных вертыкалей пры шырыні ракі да 50 м прымаецца роўным пяці. Пры выбары месцаў хуткасных вертыкалей патрэбна імкнуцца да таго, каб яны па магчымасці раўнамерна размяшчаліся па шырыні ракі і пры гэтым траплялі на кропкі рэзкага пералому дна і ў найбольш глыбокія кропкі гідраствора. Крайнія хуткасныя вертыкалі павінны быць як мага бліжэй да берага (як гэта дазваляюць хуткасці цячэння і глыбіні, якія назіраюцца).

Колькасць кропак на вертыкалі вызначаюць у залежнасці ад яе глыбіні (табл. 2.4).
Табліца 2.4

Залежнасць колькасці і месцазнаходжання вымярэнняў

хуткасці цячэння на вертыкалі ад рабочай глыбіні


Рабочая глыбіня на вертыкалі, м

Колькасць і месцазнаходжанне кропак на вертыкалі, у долях рабочай глыбіні h

Да 0,4

0,4 – 0,6

0,6 – 1,0

Больш 1,0



0,6h

0,2h; 0,8h

0,2h; 0,6h; 0,8h

У паверхні; 0,2h; 0,6h; 0,8h; у дна





Працоўнай глыбінёй хуткаснай вертыкалі лічыцца адлегласць ад дна да паверхні вады. Пры нязменным узроўні вады розніца ў глыбінях на вертыкалі па прамеру і ў момант вымярэння хуткасці ва ўмовах устойлівага рэчышча не павінна перавышаць 2–3 см пры глыбінях да 1 м, 5 см – пры глыбінях ад 1 да 3 м. Пры большай розніцы прамер трэба паўтарыць.

Кропкі «у паверхні» і «у дна» выбіраюць такім чынам, каб пры вымярэнні хуткасцей лопасцевы вінт гідраметрычнай вяртушкі не выходзіў з вады і не кранаў дна (гл. раздз. 1.4, рыс. 1.8). Разлік глыбіні пагружэння вяртушкі пры вымярэнні хуткасцей у кропках 0,2h; 0,6h; 0,8h прыводзіцца па табліцы, якая надрукавана на вокладцы кніжкі расходу. Пры рабоце з вяртушкай, якая замацавана на гідраметрычнай штанзе, становішча кропкі выбіраецца па той жа табліцы глыбіні, але ў адваротным парадку (таму што дзяленні на штанзе ўзрастаюць ад дна да паверхні): значэнні глыбіні устаноўкі восі вяртушкі ў кропках 0,2h; 0,6h і 0,8h бяруцца адпаведна з граф 0,8h; 0,6h і 0,2h табліцы. У кніжку расходаў запісваюцца працоўная глыбіня, глыбіня апускання вяртушкі і адлік па штанзе.

Вымярэнне хуткасці цячэння ў фіксаваных кропках на хуткаснай вертыкалі выконваюць наступным чынам. Вяртушку апускаюць у кропку вымярэння на штанзе пры глыбінях менш за 3 м (пры большых глыбінях – на тросе з дапамогай лябёдкі). Штанга ўпіраецца ніжнім канцом у дно, а вяртушка ўстанаўліваецца на ёй так, каб яе вось знаходзілася на патрэбнай глыбіні (пры гэтым яна павінна быць нерухома замацавана на штанзе заціскнымі вінтамі). Вяртушку неабходна ўстанаўліваць супраць цячэння перпендыкулярна накі-рунку гідраствора супраць цячэння. Для кантролю правільнасці становішча вяртушкі пры значных глыбінях вады ў рацэ на гідра-створы на верхнюю частку штангі надзяваецца паказальнік і зама-цоўваецца так, каб накірунак яго супадаў з накірункам корпуса вяртушкі (сумяшчаецца з накірункам восі лопасцевага вінта).

Пасля апускання вяртушкі ў ваду на патрэбную глыбіню праз два – тры сігналы (па якім трэба ўпэўніцца, што сігналізацыя ў парадку і лопасцевы вінт набраў хуткасць кручэння, якая адпавядае хуткасці цячэння плыні) уключаецца секундамер і пачынаецца адлік сігналаў. Першы сігнал, па якому ўключаецца секундамер, у разлік не пры-маецца; ён называецца нулявым. Уключэнне секундамера, адлікі часу і спыненне секундамера выконваюцца пад канец сігнала (бо пачатак яго вельмі цяжка зафіксаваць). Час заканчэння сігнала лёгка пра-сачыць па секундамеру. Час паступлення асобных сігналаў вяртушкі запісваюць без спынення секундамера. Гэта дазваляе сачыць за хуткасцю кручэння лопасцевага вінта вяртушкі і пазбегнуць тых выпадкаў, калі вяртушка па рознай прычыне можа ўвогуле не круціцца (кранае дно, заблыталася у воднай расліннасці і г. д.). Пры-блізна роўныя інтэрвалы паміж сігналамі сведчаць аб нармальнай рабоце вяртушкі і дакладнасці вымярэння хуткасці воднага цячэння.

Пры вялікіх хуткасцях яго сігналы падыходзяць адзін за другім вельмі часта, таму адлікі часу па секундамеру бяруць праз 2–5 сігналаў. Колькасць сігналаў, а значыць, і адпаведная ім колькасць абаротаў лопасцевага вінта паміж запісамі часу называюць прыёмам.

Агульная колькасць прыёмаў за час вымярэння ў кропцы павінна быць цотнай, звычайна не больш 8 і не менш 2, з такім разлікам, каб агульная працягласць вымярэння была не менш 100 с, што дазваляе выключыць памылку з-за пульсацыі хуткасці воднага цячэння. Для кантролю параўноўваюць працягласць першай і другой палавін вымя-рэння; калі розніца перавышае 5 с, вымярэнне трэба паўтарыць.

Калі за тэрмін вымярэння 100 с паступае два і больш сігналаў, па наступнаму сігналу (першаму, які паступіць па сканчэнні 100 с) секундамер і вымярэнне спыняюцца.

Пры ўліку сігналаў трэба звяртаць увагу на раўнамернасць іх паступлення. Калі будзе выяўлена, што сігналы вельмі нераўна-мерныя, вымярэнні ў кропцы перапыняюцца. Вяртушка вымаецца з вады, і правяраецца прычына тармажэння кручэння яе лопасцевага вінта (напрыклад, наяўнасць водных раслін, водарасцей і г. д.), ці ёсць кантакт у вяртушкі, ці ў парадку сігнальнае ўстройства і электрычныя правады. Затым вымярэнні ў кропцы паўтараюцца.

Вынікі вымярэння хуткасці ў кожнай кропцы запісваюцца ў патрэбныя графы кніжкі расходу.

Вылічэнне расходу вады (Q, м3/с) – колькасці вады, якая працякае праз папярочнае сячэнне ракі ў секунду, – выконваецца ў адпаведных частках кніжкі расходу КГ-3М адразу пасля яго вымярэння, каб у выпадку выяўлення якіх-небудзь памылак можна было паўтарыць вымярэнні на той ці іншай вертыкалі і ў той жа дзень.

Вылічэнне расходу вады ажыццяўляецца аналітычным спосабам – асноўным у практыцы работ гідралагічных станцый і пастоў – па формуле:
Q = kv1ω0 + (v1 + v21 / 2 + ... + (v n-1 + vnn-1 / 2 + kvnωn ,
дзе Q – поўны расход вады, м3/с; v1, v2 ... vn – сярэднія хуткасці на вертыкалях, м/с; ω0 – плошча воднага сячэння паміж берагам (мяжа мёртвай прасторы) і першай хуткаснай вертыкаллю, м2 ; ω1, ω2 ... ω n – плошча воднага сячэння паміж хуткаснымі вертыкалямі, м2; ωn – плошча воднага сячэння паміж апошняй хуткаснай вертыкаллю і берагам, м2 (мяжа мёртвай прасторы); k – каэфіцыент для хуткасцей на прыбярэжных вертыкалях, значэнне якога залежыць ад характару берага ракі:
пакаты бераг з нулявой глыбінёй на ўзрэзе 0,7

стромкі бераг ці няроўная сценка 0,8

гладкая сценка 0,9

мёртвая прастора 0,5
У формуле расходу вады кожнае складаемае ўяўляе сабой частковы расход вады: першае – расход паміж берагам і першай хуткаснай вер-тыкаллю; другое – расход паміж першай і другой вертыкалямі і г. д. Велічыня кожнага частковага расходу вады вылічваецца шляхам памнажэння сярэдняй хуткасці на адпаведны ўчастак плошчы жывога сячэння (рыс. 2.7).

Вылічэнне расходу вады аналітычным спосабам выконваецца ў наступнай паслядоўнасці.

1. Праглядаецца палявая кніжка (КГ-3М) з мэтай праверкі паўнаты і правільнасці вымярэнняў і запісаў. Асобная ўвага звяртаецца на звесткі аб абставінах работы і заўвагі аб з’явах, якія могуць адбіцца на дакладнасці прамераў і вымярэнняў хуткасці воднага цячэння.



Рыс. 2.7. Схема вылічэння расходу вады аналітычным

спосабам (а) і частковых плошчаў жывога сячэння (б)


2. Разліковы ўзровень вады вызначаецца па асноўнаму вадамер-наму пасту над нулём графіка. У тых выпадках, калі ўзровень вады за час вымярэння хуткасцей цячэння ўстойлівы або змяняецца нязначна (у межах 2–3 см), разліковы ўзровень вылічваецца як сярэдняе арыфметычнае значэнне ўроўню ў пачатку і ў канцы вымярэнняў хуткасцей. Калі ўзровень вады за час вымярэнняў хуткасці змяніўся больш чым на 3 см, разліковы ўзровень Нразл вызначаецца як сярэднеўзважаны ўзровень па формуле:
Нразл = (H1q1b1 + H2q2b2 + ... + Hnqnbn) / (q1b1+ q2b2 + ... +qnbn),

дзе Н1, Н2 ... Нn – значэнні ўзроўню над нулём графіка (см) на кожнай вертыкалі, якія адпавядаюць па часу вымярэння хуткасці на глыбіні 0,6h; q1, q2 ... qn – элементарныя расходы вады на вертыкалях (вытвор-нае сярэдняй хуткасці ракі на глыбіню), м2/с; b1, b2 ... bn – частковая шырыня ракі, якая прыходзіцца адпаведна на першую, другую і n-ную хуткасныя вертыкалі, м.

3. Вылічэнне плошчы воднага (жывога) сячэння пачынаецца з вылічэння плошчаў паміж прамернымі вертыкалямі. Для гэтага ў графы 12 і 13 кніжкі расходаў КГ-3М запісваюцца разлічаныя з акругленнем да 0,01 м значэнні паўсумы сумежных глыбінь і адлег-ласцей паміж прамернымі вертыкалямі. У выніку перамнажэння зна-чэнняў глыбіні і адлегласцей паміж вертыкалямі вылічваюцца плошчы воднага сячэння паміж прамернымі вертыкалямі, якія запісваюцца ў графу 14. Яны бяруцца з акругленнем да трох значных лічбаў, на-прыклад 105, 282 ці 85,9; 10,3 ці 9,23; 0,31 м2.

Частковыя плошчы воднага сячэння вызначаюцца з улікам глыбінь на прамерных і хуткасных вертыкалях (гл. рыс. 2.7). Напрыклад, частковая плошча воднага сячэння паміж берагам і першай хуткаснай вертыкаллю:


ω0 = (h1b0 / 2 + (h1 + h2)b1) / 2,
паміж першай і другой хуткаснымі вертыкалямі:
ω0 = ((h2 + h3)b2 / 2 + (h3 + h4)b3 / 2 + (h4 + h5)b4) / 2
і г. д. У выніку складання адпаведнай колькасці асобных плошчаў паміж прамернымі вертыкалямі вылічваюцца плошчы воднага сячэння паміж хуткаснымі вертыкалямі, значэнні якіх запісваюцца ў графу 15 кніжкі расходу вады. Сума ўсіх плошчаў паміж прамернымі верты-калямі складае агульную плошчу воднага сячэння, якая запісваецца як вынік пад графой 14.

4. Пры вылічэнні хуткасці цячэння (v, м/с) у кропцы спачатку падлічваецца сума абаротаў лопасцевага вінта шляхам памнажэння агульнай колькасці сігналаў на колькасць абаротаў лопасцевага вінта вяртушкі паміж сігналамі. Вынік запісваецца ў раздзел «Вымярэнні на хуткасных вертыкалях» у графу 9. Затым атрыманая сума абаротаў дзеліцца на працягласць вымярэння (у секундах), якая запісана ў графе 10. Такім чынам вылічваецца колькасць абаротаў лопасцевага вінта ў 1 с (n), якая заносіцца ў графу 11.

Хуткасць цячэння ў кропцы вызначаецца на аснове тарыровачнай крывой (або складзенай па ёй табліцы), якая абавязкова дадаецца да кожнай вяртушкі. На тарыровачнай крывой па колькасці абаротаў лопасцевага вінта ў 1 с вылічваецца значэнне хуткасці цячэння ў кропцы, якое запісваецца з дакладнасцю да 0,01 м/с у графу 3.

5. Велічыню сярэдняй хуткасці на вертыкалі знаходзяць па эмпірычным формулам, выкарыстоўваючы хуткасці, якія вымераны ў асобных кропках вертыкалі.

У выпадку свабоднага ад воднай расліннасці і лёду рэчышча:

пры вымярэнні ў пяці кропках на вертыкалі:


vс = 0,1(vпав + 3v0,2 + 3v0,6 + 2v0,8 + vдно);
пры вымярэнні ў трох кропках:
vс = 0,25(v0,2 + 2v0,6 + v0,8);
пры вымярэнні ў адной кропцы:
vс = v0,6.
У выпадку наяўнасці воднай расліннасці і пад лядовым покрывам: пры вымярэнні ў шасці кропках на вертыкалі:
vс = 0,1(vпав + 2v0,2 + 2v0,4 + 2v0,6 + 2v0,8 + vдно);
пры вымярэнні ў трох кропках:
vс = (v0,15 + v0,5 + v0,85 ) / 3;
пры вымярэнні ў адной кропцы:
vс = 0,9v0,5.
Значэнні вылічаных сярэдніх хуткасцей воднага цячэння на верты-калях запісваюцца з акругленнем да 0,01 м/с у графу 4.

6. У раздзел «Вылічэнне расходу вады» кніжкі КГ-3М запісваюцца падлічаныя раней даныя. Каб вылічыць частковыя расходы вады для прыбярэжных участкаў і паміж хуткаснымі вертыкалямі трэба памно-жыць велічыні плошчаў воднага сячэння паміж хуткаснымі верты-калямі на велічыні сярэдніх хуткасцей паміж імі (графа 5). У выніку падсумавання частковых расходаў вызначаецца велічыня ўсяго расхо-ду вады праз папярочнае сячэнне ракі.

7. Вылічэнне расхода вады заканчваецца запісам канчатковых вынікаў вымярэнняў у раздзел «Прынятыя даныя» кніжкі КГ-3М. Пры гэтым сярэдняя хуткасць воднай плыні у папярочным сячэнні ракі вылічваецца шляхам дзялення велічыні расхода вады на велічыню плошчы воднага сячэння. Найбольшая хуткасць выбіраецца з усіх значэнняў хуткасці цячэння, вымераных у асобных кропках. Сярэдняя глыбіня на гідрастворы вылічваецца шляхам дзялення плошчы воднага сячэння на шырыню ракі. Найбольшая глыбіня выбіраецца з усіх вымераных глыбінь са зрэзкай на прыняты разліковы ўзровень вады.

Вылічэнне расходу вады метадам А. П. Браслаўскага. Удаклад-нены аналітычны метад, прапанаваны А. П. Браслаўскім, прадуглед-жвае ўлік крывізны эпюры размеркавання сярэдніх хуткасцей на вертыкалях. Згодна з гэтым метадам расходы вады Q паміж хут-каснымі вертыкалямі разлічваюцца па формуле «плошча – хуткасць» і з улікам каэфіцыента k, які вызначаецца ў залежнасці ад суадносін паміж большай vб і меншай vм хуткасцямі на мяжы ўчасткаў паміж хуткаснымі вертыкалямі:
Q = kvб ω0,
дзе k – суадносіны vм/vб,; ω0 – плошча воднага сячэння паміж хут-каснымі вертыкалямі. Каб ведаць агульны (поўны) расход вады, трэба падсумаваць усе частковыя расходы паміж берагамі і хуткаснымі вертыкалямі (табл. 2.5).

Вылічэнне расходу вады графічным метадам. Для разліку рас-ходу вады графічным метадам выконваецца шэраг графікаў і пра-водзяцца прамежкавыя разлікі ў наступнай паслядоўнасці.

На аркушы стандартнай міліметровай паперы вычэрчваецца папя-рочны профіль разліковага гідраствора. Тут жа для кожнай хуткаснай вертыкалі будуецца эпюра размеркавання хуткасцей па глыбіні (гадограф). Графічным спосабам вызначаецца значэнне сярэдняй хуткасці вады (vс, м/с) для кожнай хуткаснай вертыкалі па формуле:


vс = q / h,
дзе q – плошча гадографа (vсh, м2/с); h – глыбіня вертыкалі, м.
Табліца 2.5
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка