Pomiar powierzchni przepływu: pomiar szerokości i głębokości
Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się o pomiarze obszaru przepływu, który obejmuje pomiar szerokości i głębokości.
Na tym etapie jest jasne, że rozkład prędkości na całym przekroju kanału jest tak różny, że praktycznie niemożliwe jest osiągnięcie jednej wartości prędkości, która reprezentuje średnią prędkość przepływu. W związku z tym do pomiaru wyładowania przekrój poprzeczny dzieli się generalnie na małe pionowe paski, Rys. 15.9.
Szerokość pasków dobiera się w taki sposób, aby każdy pasek mógł być użyty jako prostokąt do celów praktycznych. Następnie prędkość każdego przedziału można obliczyć z uczciwą dokładnością, stosując metody pływaka lub miernika prądu. Iloczyn powierzchni taśmy i średniej prędkości taśmy daje rozładowanie taśmy. Wyładowanie kanału można uzyskać sumując zrzuty wszystkich poszczególnych pasków.
Zatem jeśli A 1, A 2, A 3 itd., Są to obszary pasków i rys. 15.9. Pomiar powierzchni, jeśli V 1, V 2, V 3 są odpowiednimi prędkościami średnimi, a następnie wyładowanie kanału jest podawane przez
Q = A 1 V 1 + A 2 V 2 + A 3 V 3 itd. = ΣA 1 V 1
Oczywiste jest, że pomiar obszaru przepływu obejmuje pomiar szerokości i głębokości paska.
1. Pomiar szerokości:
W celu pomiaru szerokości każdego pasa linę stalową rozciąga się w poprzek kanału, rozpoznając szerokość taśmy, na której lina jest oznaczona wisiorkami. Należy tu zauważyć, że rozciągnięta lina zwisa pod własnym ciężarem. Dlatego konieczne jest odpowiednie skorygowanie szerokości paska.
Aby uzyskać dokładność, szerokość paska powinna być mierzona przez teodolit. Ta metoda jest przydatna do całkowitej szerokości 150 metrów kanału. Gdy szerokość kanału jest większa niż 150 metrów (na przykład rzeki), stosowana jest metoda punktu przegubowego. Ta metoda opiera się na zasadzie podobnych trójkątów. Metoda jest opisana poniżej, dla prawidłowego zrozumienia (patrz rys. 15.10).
X i X to dwa punkty ustalone na linii przekroju poprzecznego na brzegu kanału. Z punktu X linia obrotu jest ustawiona pod kątem prostym do przekroju XX. Długość linii obrotu powinna wynosić około połowy szerokości kanału lub 300 m, w zależności od tego, która wartość jest większa. Inny koniec linii obrotu nazywany jest punktem obrotu, oznaczonym P na ryc. 15.10. Przy 1/5 długości linii obrotu od punktu obrotu linia prosta DD 1 jest narysowana pod kątem prostym do linii obrotu. Linia kierunkowa DD 1 jest podzielona na odpowiednie części o jednakowej długości punktami d 1, d 2, d 3 itd. Niech długość każdej części wynosi 3 m.
Następnie z podobnych trójkątów Pd 1 d 2 i Ps 1 s 2 długość s 1 s 2 wynosi 5 razy długość d 1, d 2 (ponieważ PX wynosi 5 razy PD). Długość każdego paska s 1 s 2, s 2 s 3 itd. Wynosi 15 m. Punkty itp. Można bardzo dokładnie zlokalizować na linii przekroju za pomocą teodolitu umieszczonego w P.
Gdy miejsce pomiaru ma być trwałe, punkty D, d1, d2 itd. Na linii kierunkowej, punktach i na linii przekroju oraz punkt obrotu powinny być zbudowane z kamieni w postaci bloków o dziura w środku, aby ustawić flagę dokładnie w punkcie.
Gdy kanał jest szerszy niż 600 m, na obu brzegach powinny zostać wzniesione linie p. Punkty dźwiękowe mogą być dokładnie zlokalizowane poprzez zastosowanie tej samej procedury. Każdy zestaw czopów pokrywa połowę szerokości rzeki. Inną metodą pomiaru szerokości jest użycie sekstansa (ryc. 15.11).
Łódź jest holowana wzdłuż linii przekroju XX1 i unieruchomiona w punkcie obserwacji O. Od punktu O kąt XOP mierzony jest za pomocą sekstansu. Odległość S jest znana. Odległość punktu obserwacji O od celu X jest podana przez S. cot a. W celu regularnej obserwacji można przygotować wykres w celu podania szerokości dla różnych mierzonych kątów. Ta metoda daje dość poprawną pozycję łodzi. Jedyną wadą jest to, że w każdym punkcie kąt ma być mierzony przez sekstans, a proces staje się raczej żmudny niż metoda punktu obrotowego.
2. Pomiar głębokości:
Głębokość mierzona jest tuż poniżej każdego wisiorka na sznurku, który jest rozciągnięty na kanale. Głębokość można zmierzyć, obserwując odczyty bezpośrednio, na przykład, za pomocą sondujących urządzeń. Ewentualnie można użyć jakiegoś przyrządu do odczytywania, a następnie z tabel lub wykresów można określić głębokość.
Niektóre typowe metody pomiaru głębokości są wymienione poniżej:
za. Sounding Rod:
Jest to drewniany pręt o średnicy od 5 do 8 cm z oznaczeniami na nim. Bambusowy słup może również służyć jako sondujący pręt. Wielokrotne żelazo płaskie o wymiarze 5 cm x 0, 6 cm może być również użyte do tego celu. Podziałka generalnie wynosi jedną dziesiątą metra. Aby zapobiec zatonięciu pręta i uzyskać dokładność pomiaru, pręt jest wyposażony w płaską płytę podstawową. Podstawowa płyta ma postać żelaznego krążka o średnicy 10 do 15 cm przymocowanego do dolnego końca pręta.
b. Linia prowadząca:
Kiedy prędkość przepływu jest wysoka, a głębokość jest bardziej brzmieniowa, pręt nie jest preferowany. Następnie używana jest linia wiodąca. Składa się z liny zwykle wykonanej z miedzi i pokrytej konopiami. Ciężar lub ołów jest przymocowany do jednego końca liny. Kształt ołowiu jest jak stożek. Waży od 5 do 30 kg w zależności od prędkości przepływu w kanale.
