Способ определения расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом Советский патент 1991 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в системе водораспределения и водоучета на открытых водотоках с призматическим руслом.

Целью изобретения является повышение точности определения расходов на открытом водотоке с призматическим руслом.

На чертеже изображен участок измерительного канала с переменными уклонами.

Весь канал имеет уклон i 0. На отрезке канала L (20-25) Ь, где b - ширина канала по дну, устраивается участок с уклоном обр 0. Рекомендуется принимать 1обр - -(0,001-0,003). На отрезке L выбирается участок Li (10-15) Ь, в начале и конце которого устанавливаются створы замеров

k и f. На этих створах устанавливаются глу- биномерные рейки 1 и 2, О которых совпадают с отметкой дна в этих сечениях. Глубина в створе k равна rtK, а в створе f равна hf.

Последовательность операций при определении расхода по предлагаемому способу следующая. Сначала по глубиномерным рейкам 1 и 2 (фиг. 1) определяются значения глубин hk и hf в соответствующих створах k и f, Затем при известных параметрах канала и потока (U, 1обр, n, b, m и т.д.) находятся значения Ck, Cf, Rk, Rf; далее находятся значения осредненных на участке безмерных величин S, Р и параметр А. Подставляя найденные и известные величины в формулу (1), вычисляется искомый расход по формуле,

О СП Ю

VI со

являющейся аналитическим решением дифференциального уравнения установившегося неравномерного медаенноизменяющегося течения воды;

1обо.2 (1 еА)

Q

(1)

И с fifjlbi ( «iJ Параметр А, входящий в уравнение (1), определяется по формуле

2frf-xk)(2S+1) I ,nfuЈhf, Rf+hk 1обР og hk

где8

-Bk hk , Bf hf

r-L-ljr Мобр дТ

kCiRk Ci - осредненные на рассматриваемом участке значения безразмерных величин Bh h . й

Xf - xk Li - расстояние между сечениями k и f, м;

Q - искомый расход, м3/с;

hf, hk - глубины воды в створах f и k, м;

a) k, a) f - площади живого сечения пото- i ка в створах k и f, м ;

f Ckt Cf - коэффициенты Шези в створах k и f, с м;

Rk, Rf - гидравлический радиус в створах k и f, м;

1обр обратный уклон дна канала; а- коэффициент скорости, равный 1,1;

g - ускорение свободного падения, м2/с;

е - основание натурального логарифма.

Изобретение обеспечивает универсальность способа определения расхода, заключающуюся в возможности определения расходов при любых режимах установившегося медленно изменяющегося режима течения воды созданием на участке канала Между сечениями k-k и Н (фиг. 1) кривой спада при докритическом режиме и кривой подпора при сверхкритическом режиме течения устройством обратного уклона дна | 1обр 0) между указанными сечениями канала; повышение точности определения расхода за счет использования в качестве расчетной формулы соотношения, являющегося аналитическим решением установившегося плавно изменяющегося

режима течения воды.

Формула изобретения Способ определения расхода воды на открытом водотоке с призматическим узлом, включающий измерение глубины в двух

створах канала с последующим вычислением расхода по разностй глубин в этих створах при известных размерах канала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности опредения расхода, измерение глубин производят на участке длиной L (20-25)5, выполненном с обратным уклоном 0бр - 4Q..003), на расстоянии, равном Li (tO-15)b, а расход определяют по формуле

Q, /J,, f -0.(i)

(1-е HJlt)

где параметр А определяют из выражения

-((-|1-)

П|г

+ hf

2 VCe Rk C Rf

)

bBkhk , Bfhf, (). - осредненные на рассматриваемом участке значения безразмерных

величин - ; (a C2R

xf- Xk Li - расстояние между сечениями k и f, м; b - ширина канала, м;

Q - искомый расход, м3/с;

hk, hf - глубина воды в створах k и f, м;

О) k,u f - площади живого сечения потог ка в створах k и f, м ;

% коэффициенты Шези в створах k и f, м1 2 с м;

1обр - обратный уклон для канала;

а - коэффициент скорости, равный 1,1;

о - ускорение свободного падения,

м/с

е - основание натурального логарифма,

Rk, Rf - гидравлический радиус в створах k и f, м.

+ ISJ S

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в системе водораспределения и водоучета на открытых водотоках с призматическим руслом Целью изобретения является повышение точности определения расходов на открытом водотоке с призматическим руслом В исходном канале выполняют участок длиной L (20-25)Ь, где Ь - ширина канала (с обратным уклоном 10бр -(0,001-0,003), и замеры глубин потока производят в двух створках, расположенных друг от друга на расстоянии U - (10-15)Ь, а расход определяют по формуле, являющейся аналитическим решением дифференциального уравнения неравномерного установившегося плавноизменяющегося режима течения воды. 1 ил. У te

L()-&