Определение расхода взвешенных наносов

Приборы для измерения взвешенных наносов называются батометрами.

Это емкость, заполняемая водой из определенной точки потока в течение некоторого времени. Конструктивно различают: батометр бутылку на штанге или в грузе и вакуумный батометр

Основное требование при работе – скорость втекания воды в водозаборную трубку должна быть примерно равна скорости течения потока. Это достигается применением сменных водозаборных и воздухоотводящих трубок или изменением разряжения в вакуумном манометре.

Применяют следующие способы взятия проб

- Точечный (пять, две или одна точка на вертикали) Наиболее трудоемкий способ. Используется обычно в начальный период наблюдений.

- Суммарный (взятие пробы в двух точках или в одной точке в два приема, или по всему живому сечению и слив данных проб в одну емкость) В любом случае чем меньше мутность тем больше точек можно объединить.

- Интеграционный(взятие пробы равномерно по всей глубине при опускании и подъеме батометра).Заполнение батометра должно быть на 0, 8-0, 9 объема.

Для возможности перехода в последующем на более простые методы измерений одновременно берут контрольные единичные пробы в одной и той же точке. В дальнейшем строится график связи между средней мутностью воды в реке и мутностью единичной пробы.

Все пробы берут в тех же точках на скоростных вертикалях, в которых определяется расход воды вертушкой.

Для вычисления расхода взвешенных наносов

Для всех проб определяют мутность

Где m масса наносов в пробе, г

V Объем пробы, мл

Дальнейшие вычисления ведут графическим или аналитическим способом.

Графический способ.

На том же чертеже, где определялся расход воды:

На эпюрах распределения скоростей течения на вертикалях в точках измерений откладывают значения мутности и по ним строят эпюру.

В каждой точке измерений вычисляют единичные расходы наносов перемножением значений скоростей на мутности в соответствующих точках , г/м²с

и по ним строят эпюру распределения их по глубине.

Планиметрируя данные эпюры получают элементарные расходы взвешенных наносов на вертикалях q_{sm взв, (}г/м с)

Делением элементарных расходов на глубину получают значения средних единичных расходов и строят эпюру их распределения по ширине реки.

Для каждой промерной вертикали определяют значение элементарных расходов (обратная задача), и строят соответствующую эпюру.

Планиметрируя эпюру получают расход наносов в поперечном сечении. Q_smвзв, кг/с_,

Средняя мутность определяется по формуле.

, где Q – расход воды м³/с.

При аналитическом способе подсчет ведется аналогично определению расхода воды по сходным формулам

Вычисление ежедневных расходов взвешенных частиц возможно только по имеющимся данным о ежедневной мутности. В отличие от донных влекомых наносов, у взвешенных нет тесной связи с расходом воды.

Поэтому расчет ежедневных расходов взвешенных частиц ведут в следующей последовательности:

- Строят совмещенный хронологический график ежедневных расходов, мутностей единичных проб и средних мутностей по результатам детальных измерений. На основания этого графика отбрасывают ошибочные точки мутностей единичных проб

- По значениям средней вычисленной мутности и мутности единичных проб строят график их связи (обычно в виде прямой)

- Снимая с данного графика значения средней мутности по мутности единичной пробы и умножив на расход воды получают ежедневный расход взвешенных веществ.

Таблица