Определение расхода воды по измерениям скорости воды поплавками

Определять расход воды с помощью поплавков допускается тогда, когда по каким-либо обстоятельствам затруднено или невозможно его определение вертушкой. Такие обстоятельства возникают, например, при ледоходе, при отсутствии необходимого оборудования и т. д.

Расходы воды с помощью поверхностных поплавков определяют двумя способами: по ряду поверхностных скоростей течения и по максимальной поверхностной скорости течения.

При измерении скоростей поплавками необходимо иметь три створа: основной (гидроствор) и по одному вспомогательному выше и ниже основного. Разбивают створы через равные расстояния с таким расчетом, чтобы продолжительность хода поплавков между ними была не менее 10 с.

Поплавки пускают несколько выше верхнего створа. На малых реках их забрасывают с берега, на больших с лодки. Чтобы установить путь и время движения поплавка, берут отсчеты времени по секундомеру в момент прохождения поплавка через верхний и нижний створы, а на гидросворе засекают место его пересечения. На небольших реках положение поплавка в момент его пересечения гидроствора определяют по размеченному и перетянутому через реку тросу, а на больших реках — путем засечек угломерными инструментами.

Число пускаемых поплавков при одном определении расхода принимают следующим: для рек шириной до 200 м — 9—10 поплавков; до 500 м — 11—15; до 1000 м — 1б—12; свыше 1000 м— 20—25 поплавков.

При рекогносцировочных обследованиях рек расход воды поплавками определяют по способу измерения наибольшей поверхностной скорости течения. В этом случае 5—10 поверхностных поплавков пускают на стрежневую часть реки. Поплавки, не попавшие на стрежень, во внимание не принимают. За максимальную скорость в живом сечении принимают среднее арифметическое значение скоростей трех поплавков с наименьшей продолжительностью хода

Вычисление расхода воды, измеренного поверхностными по плавками, пущенными по всей ширине реки, производят в следующей последовательности.

1. Прежде всего вычисляют среднюю поверхностную скорость каждого поплавка. Ее получают делением расстояния между верь ним и нижним створами на продолжительность хода поплавка.

2. По данным промеров глубин по гидроствору строят его поперечный профиль (рис.).

3. На профиле в соответствующих точках откладывают значе ния измеренных поверхностных скоростей. По нанесенным точкам, осредняя на глаз группы точек (за вычетом отбракованных), проводят плавную эпюру распределения поверхностных скоростей течения по ширине реки.

4. В характерных местах построенной эпюры или через равные расстояния назначают скоростные вертикали. Для них с эпюры

снимают значения поверхностных скоростей. Обычно скоростные вертикали совмещают с промерными.

5. Аналитическим способом, т. е. применяя формулу (113) с заменой в ней средних скоростей поверхностными, вычисляют так называемый фиктивный расход воды

Действительный расход определяется по соотношению , где коэффициент перехода

Скоростной множитель Шези можно определить по формуле Павловского

, приняв параметр шероховатости n из справочника. (на прямолинейных участках с корытообразным руслом n=0.02--0.025).

Если с помощью поплавков измерена только максимальная скорость в живом сечении , то расход воды вычисляют

формуле

.

Среднее значение коэффициента К2 на прямолинейных участках с корытообразным руслом 0, 65.

Таблица 9