Визначення витрат води способом змішування

Визначення витрат води способом змішування полягає в тому, що в потік вливають розчин будь-якої речовини, найчастіше хлористого натрію, потім на розсташованому нижче за течією створі, після повного змішування цієї речовини з річковою водою, відбираються проби води і визначають концентрацію речовини після змішування.

Для досягнення достатньої точності вимірювання цим способом необхідно вибрати безприливну нешироку ділянку річки з великими швидкостями, без рукавів, проток, мертвих зон і ям.

Існує два різновиди методу змішування:

1) тривалий випуск у річку розчину індикатора з постійною витратою;

2) одноразовий випуск у річку розчину індикатора певного об’єму.

За першим способом в пусковому створі в річку впускають розчин індикатора. Якщо вибрана ділянка відповідає вказаним вище вимогам, то повинна виконуватися умова, що вагові витрати речовини індикатора на пусковому створі і в створі, де проводять виміри, повинні бути рівні між собою, тобто

, (72)

де – витрата води у річці; – концентрація індикатора в річці у попередньому стані; – концентрація розчину; – витрата речовини індикатора; - концентрація індикатора у пробі, взятій на контрольному створі.

З формули () витрата води в річці дорівнює

 

; (73)

Наведений спосіб дає дуже високі результати, але потребує значною кількості індикатора і громісткого обладнання для його випуску у річку. Тому він не набув широкого практичного застосування.

Другий спосіб передбачає одноразовий випуск розчину солі у річку з розрахунку 1,5-2 кг на 1 м³/с витрати води в річці. Концентрація розчину 2-3 кг. солі на 10 л. води. Розчин виливають в річку в середній її частині на пусковому створі. У контрольному створі через кожні 15с за допогою електровимірювального містка визначають електропро­відність води, яка спочатку різко збільшується, а потім повільно спадає. Відстань між пусковим і контрольним створами повинна бути достатньою ьдля повного перемішування розчину.

Для вимірювання витрати води способом іонного паводка застосовують вимірник витрати води ВВ-52, якій складається з електровимірювального містка, електродної коробки, двох десятилітрових бачків, склянної банки на 20-30 мл і піпетки на 1 мл.

На березі в контрольному створі розташовують електровимірювальний місток, з’єднаний кабелем з електродною коробкою, яку закріпляють на середині річки. Після випуску в річку розчину по шкалі реохорда вимірювального містка кожні 15 с здійснюють відлік відносної електропровідності. Іонни й паводок здебільшого триває близько 10 хв.

Після закінчення спостережень за ходом іонного паводка визначають розрахункову електропровідність (Р_розр) вихідного розчину, для чого піпеткою відбирають 1 мл розчину, вводять його в 10000 мл чистої річкової води і визначають величину відносної електропровідності цього розбавленого розчину. Тоді Р_розр= Р_с 10000.

За даними вимірювань будують графік іонного паводка, на якому по осі ординат відкладають значення відносної електропровідності Р ⁰/₀₀, а по осі абсцис – час (рис. 2.94).

Витрату обчислюють за формулою

, (74)

де – об’єм розчину, влитого в річку, м³; - розрахункова електропровідність розчину, ⁰/₀₀; - площа графіка іонного паводка, яка визначається за формулою

⁰/_00, (75)

– інтервал часу, який дорівнює 15 с; – сума ординат графіка іонного паводка.

Відносна електропровідність річкової води за час вимірювань може змінитися. Тоді вводиться поправка, з урахуванням якої витрату обчислюють за формулою

 

, (76)

де - поправка на площу іонного паводка внаслідок зміни електропровідності води в річці.

Поправку обчислюють за формулою

, (77)

де – величина, на яку змінилася електропровідність за час вимірювань⁰/₀₀; - тривалість вимірювань, с.