- •Гладков г.Л.
- •1. Гидрометрические вертушки
- •1.1. Классификация гидрометрических вертушек
- •1.2. Вертушка гр-21м
- •1.3. Вертушка гр-99
- •1.4. Вертушка морская вм-м
- •1.5. Измеритель скорости потока исп-1м
- •2. Батометры для отбора проб воды на мутность
- •2.1. Батометр-бутылка
- •2.2. Вакуумный батометр
- •2.3. Определение массы взвешенных наносов в пробе воды
- •3. Эхолоты
- •3.1. Принцип работы эхолота
- •3.2. Эхолоты с электромеханическим самописцем
- •3.3. Эхолоты с электронной разверткой времени
- •Лабораторная работа №1 Гидрометрические вертушки
- •Лабораторная работа №2 Проверки исправности гидрометрической вертушки
- •Лабораторная работа №3 Измерение скоростей течения воды микровертушкой в гидравлическом лотке
- •Лабораторная работа №4
- •Практическая работа №2 Построение кривой расходов и подсчет годового стока по гидрометрическим данным
- •Практическая работа № 3 Экстраполяция кривой расходов по параметру м
- •Практическая работа №4 Вычисление расхода взвешенных наносов графическим способом
- •Библиографический список
- •Водные изыскания Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных и расчетно-графических работ
Лабораторная работа №4
Проборы для измерения расхода взвешенных наносов
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение устройства и принципа работы батометров для отбора воды на мутность.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Изучение приборов для отбора проб воды со взвешенными наносами: батометр-бутылка на штанге (ГР-16), батометр-бутылка в грузе (ГР-15) и вакуумный батометр (ГР-61).
Ознакомление с приборами, используемыми для лабораторной обработки проб воды на мутность.
Лабораторная работа №5
Проборы для измерения глубин
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение устройства и принципа работы эхолотов.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Изучается устройство основных узлов эхолота: блока управления, блока питания, генератора, усилителя, вибратора.
Изучается устройство и принцип работы самописца эхолота с линейной разверткой времени.
Рассматриваются способы тарирования эхолотов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
Вычисление расхода воды графическим способом
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: требуется вычислить расход воды, измеренный детальным способом
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: а) промеры гидрометрического створа; б) уравнение градуировочной зависимости вертушки; в) данные измерения скоростей течения вертушкой ГР-21 на пяти скоростных вертикалях (время наблюдения и число сигналов)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Строят градуировочную зависимость вертушки =f(n) (рис. 25). Для этого задаются произвольно двумя значениями частоты вращения n лопастного винта и по уравнению =а+bn (где a и b – коэффициенты градуировочной кривой) вычисляют значения ординат кривой.
Рис. 25. Градуировочная зависимость вертушки =f(n)
По данным измерений скоростей течения в каждой точке на всех вертикалях сначала вычисляют суммарное количество оборотов лопастного винта вертушки, умножая число сигналов на 20 (для вертушки ГР-21). Затем делением суммы оборотов на продолжительность Т наблюдений определяется число оборотов h лопастного винта: n=N/T. По найденному числу оборотов по градуировочной зависимости =f(n) находится скорость течения с точностью до 0,01 м/с.
На листе миллиметровой бумаги (40×60 см) по данным промера глубин гидрометрического створа вычерчиваются поперечный профиль русла, на котором показывается положение скоростных вертикалей (рис. 26). При выполнении работы масштаб глубины и ширины русла принимается соответственно 1 см – 0,2 м и 1 см – 2 м.
Вычерчиваются эпюры распределения скоростей течения на вертикалях (годографы) в масштабе глубин, принятом для профиля живого сечения. Масштаб скоростей, при выполнении работы, принимается 1 см –0,1 м/с. При построении эпюры необходимо учитывать, что значения поверхностной и донной скоростей откладываются на расстоянии 0,1 м, соответственно, от поверхности воды и дна. На чертеже указывается номер скоростной вертикали и глубина на ней; слева от эпюры выписываются значения глубин в точках измерения, справа – значения измеренных скоростей течения.
Для каждой вертикали определяется средняя скорость течения графическим способом посредством планиметрирования ее площади, численно равной элементарному расходу qi. Средняя скорость на вертикали глубиной hi выражается формулой: =qi / hi.
Строится эпюра распределения средних скоростей по ширине реки. Для этого на профиле по вертикальным линиям, обозначающим скоростные вертикали, вверх от уровня воды откладываются значения средних скоростей и через полученные точки проводится плавная кривая. С построенной эпюры снимаются значения средних скоростей для каждой промерной вертикали и записываются в соответствующую графу вспомогательной таблицы на чертеже.
Рис. 26. Определение расхода воды и расхода взвешенных наносов
графическим способом
Для всех промерных вертикалей вычисляются элементарные расходы воды qi, м2/с путем умножения средней скорости i на рабочую глубину hi вертикали: qi =i hi. Вычисленные значения qi записываются в соответствующую графу вспомогательной таблицы на чертеже.
По вычисленным значениям элементарных расходов строится эпюра их распределения по ширине реки над поперечным профилем русла в масштабе 1 см – 0,1 м2/с.
Производится планиметрирование площади, ограниченной линией уровня воды и эпюрой распределения элементарных расходов. Значения этой площади численно равно полному расходу воды Q, м3/с.
10. В сводной таблице на чертеже приводится следующие результаты расчетов: расход воды (Q, м/с); площадь живого сечения (w, м2); ширина реки (B, м); средняя глубина (hср= w/В, м); наибольшая глубина (hmax, м); средняя скорость течения в живом сечении (cр=Q/w, м/с); максимальная скорость в живом сечении (max,м/с).
11. Для изучения распределения скоростей в живом сечении в плоскости поперечного сечения на чертеже (см. рис. 26) проводятся линии равных скоростей – изотахи. Для этого в точках измерения скоростей на каждой вертикали необходимо выписать их значения и навести изотахи через 0,05 м/с.