Методи вимірювання швидкостей течії води

Розглянемо основні методи вимірювання швидкостей течії води, які можуть бути використані в гідрометричних роботах.

Метод, що ґрунтується на реєстрації відстані, яку проходить тіло разом з водою за якийсь проміжок часу. Прилади, що використовуються при цьому називають гідрометричними поплавками.

Метод, що ґрунтується на реєстрації числа обертів лопатевого гвинта. Прилади, що використовуються при цьому називають гідрометричними млинками.

Метод, що ґрунтується на реєстрації величини швидкісного напору. Прилади, що використовуються при цьому називаються гідрометричними трубками.

Метод, що ґрунтується на вимірюванні об’єму води, що заповнює прилад за період спостереження. Прилади, що використовуються при цьому називаються батометрами.

11.4. Вимірювання швидкостей течії води гідрометричними поплавками.

При застосуванні цього методу приймається, що швидкість руху поплавка дорівнює швидкості течії води в місці знаходження поплавка. Швидкість u визначається за формулою

м/с

де L- відстань, що проходить поплавок за час t.

Гідрометричні поплавки поділяють на поверхневі, глибинні та поплавки - інтегратори.

Поверхневі поплавки застосовують для вимірювання швидкостей течії на поверхні потоку. Їх виготовляють звичайно з дерева (кружальця дерева, скріплених навхрест дощок), ненаповнену водою пляшку з яскравим прапорцем тощо (рис. 32).

Рис. 32 Поверхневі поплавки

Для вимірювання швидкостей течії вибирають ділянки річки довжиною не менше 40 – 50 м. Виміряну швидкість відносять до середини ділянки в місці перетину поперечного створу поплавком. Глибинні поплавки складаються із з’єднан­их тонким шнуром поверхневого поплавка і нижнього, влас­не глибинного, зануреного на глибину h (рис. 33).

Верхній поплавок значно менший за нижній і лише показує місце розташування глибинного. Таким чином вимірюється швидкість течії на глибині h занурення нижнього поплавка.

Поплавки-інтегратори використовують для вимірювання середньої швидкості на вертикалі. Як поплавки–інтегратори використовують дерев’яні, целулоїдні або інші легкі кульки діаметром 3-4 см з невеликим кільцем за яке кульку прикріплюють ниткою до штанги. Потім штангу кулькою ставлять на дно на даній вертикалі. Коли нитку обривають, то кулька випливає на поверхню води (рис. 34)

Рис. 33 Глибинні поплавки

 

Рис. 34 Поплавок-інтегратор

 

Для вимірювання швидкості течії необхідно визначити відстань від даної вертикалі до точки появи поплавка на поверхні води l і час випливання поплавка t. Середня швид­кість течії на вертикалі дорівнюватиме

м²/с

Поплавки - інтегратори застосовують при малих (до 0.2 м/с) швидкостях течії води.

Гідрометричні жердини використовують для вимірювання середньої на вертикалі швидкості течії води по лінії руху приладу. Жердина повинна бути занурена на 0.94h глибини річки. Користуються гідрометричними жердинами лише на річках з рівним дном, без виступів, валунів і рослинності.