Для целей проекти.рования, а также для гидрологических прогнозов часто весьма важно знать время добегания на том или ином участке реки или, что то же, среднюю скорость потока на данном участке (применительно к определению расходов воды). Эта 3aiдача практически с невысокой точностью решается при помощи инструментального определения скоростей в отдельных створах, применения поплавков, по передвижению паводочной волны и т. д., что, конечно, не всегда может удовлетворить запрос.
Более совершенным, ;по мнению изобретателя, является предлагаемый им способ, основанный на распространении звуковой волны в потоке и выполняемый следуюш.им образом.
В верхнем створе участка реки производится выстрел, взрыв или т. п., звуковая волна которого в толще воды распространяется во все стороны, в том числе и к нижнему створу. Так как в русле реки много извилин И -препятствий, то звуковая волна будет иметь сложную траекторию. Время в1зрыва и время прихода в нижний створ первой звуковой волны фиксируется в нижнем створе светоуловителем и звукоуловителем или другим
способом. После этого звукоуловитель переносится в верхний створ, а источник звука в нижний створ и операция повторяется. При этом время Ti распространения звуковой волны вниз по реке будет меньше, чем время Га распространения звуковой волны вверх.
Известно, что скорость распространения звука в среде зависит от ее состава, плотности, температуры и т. д., а в данном случае еще от рельефа и конфигурации русла, что, конечно, учесть не представляется возможным. Но так как перечисленные факторы, влияющие на скорость звука, а равно и траектория звуковой волны (какая бы она зигзагообразная ни была), остаются одинаковыми при первом и втором испытаниях, то влияние их взаимно исключается и разность во времени прохождения звука сверху вниз и снизу вверх будет зависеть только от скорости потока.
7 4- Г
Среднее время - прохождения звуковой волны будет поэтому соответствовать прохождению звука в стоячей воде при прочих равных условиях.
Скорость распространения звука ВНИЗ будет больше скбрдсти распространения звука от нисжнего к верхнему створу на удвоеШую среднюю скорость яотока. «а данном участ хе, т. е. , l-v, IJ S откуда V- ( - (± - -2 , где V - средняя скорость потока, L - длина участка по оси потока. Так как скорость 3(вуковой волны в воде значительно (больше, чем -в воздухе, т. е. 1400-1500 м/сек, то звукоуловитель должен бьгть снабжен часовым механизмом высокой точности, фиксируюш,им сотые доли секунды. Зная среднюю скорость потока, легко определить среднее значение расхода на данном участке по формуле: Q vF, где F - средняя площадь ЖИвого сечения. Величину Среднего живого сечения можно определить, исходя из объема W заполненного «одой русла, заключенного между 1верхни;м и нижним створами, который легко найти, имея план с изобатами .участка реки и длины участка. Тогда Q vF если f заменить через - - , где t - время пробега, то расход будет выражен так: . Предмет изобретения. Способ определения средней скорости речного или иного потока, отличающийся тем, что на одном пункте потока возбуждают (например, взрывом) в потоке звуковые .колебания и одновременно замеряют на втором пункте, 0 тстояше м от первого на- достаточном расстоянии, момент взрыва и момент прихода звуковой волны по потоку, а затем повторяют операцию, производя взрыв на втором пункте, а замер на первом пункте, с тем, чтобы по разноСтИ получаемых при этом скоростей звука судить об измеряемой с:редней скорости течения.
