Читать курсовая по геологии: "Характеристика приборов и методов измерения расходов воды"

назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

ВВЕДЕНИЕ Расход воды - основная гидрологическая характеристика реки, которая необходима при проектировании любого гидротехнического сооружения на реке: гидроэлектрической станции - для расчета ее мощности; оросительной системы - чтобы знать возможную площадь орошаемых земель; речного водопровода - чтобы знать, сколько можно брать воды из реки, и т. д.

Расход небольших водотоков (ручья, источника, ключа) можно измерить непосредственно, так называемым объемным способом. Для этого необходимо водоток перекрыть небольшой запрудой, вывести из нее желоб, по которому вода водотока свободно стекала бы в сосуд с известным объемом, и измерить по секундной стрелке, за сколько секунд сосуд наполнится водой, вытекающей из желоба.

Объемный способ измерения расхода воды предложил древнегреческий философ Герон Александрийский около 100 г. н. э.

Первое измерение расхода воды Амазонки заняло трое суток, в нем участвовали военные корабли бразильского флота и, не считая бразильских специалистов, работали четыре инженера-гидролога гидрологической службы США. Расход Амазонки был измерен впервые в 1963 г., лишь через 463 года после открытия ее В. Пинсоном. Измерялся расход не в устье, где ширина реки достигает многих километров и определить его почти невозможно, а на суженном участке русла около города Обидус, в нижнем течении (площадь бассейна около 5 млн. км2). Здесь ширина Амазонки составляет "всего" 2,3 км, средняя глубина около 45 м (максимальная превышает 60 м). Средний расход воды у этого города оказался равным 170 тыс. м3/с, а отнесенный к устью реки - 220 тыс. м3/с Это примерно в 2 раза больше, чем считали до 1963 г., по ориентировочным измерениям поплавками.

Расход воды крупнейшей реки Европы - Волги был впервые определен в августе 1700 г. английским инженером Джоном Перри, приглашенным Петром I на работу в Россию. Скорость течения измерялась поплавками. Перри получил величину расхода, близкую к действительной (средней за август),- 6360 м3/с.

На территории Европы измерения расхода воды крупнейших рек были начаты в 1800-1810 гг., в Северной Америке, Азии и Австралии - в середине 19 в., в Африке и Южной Америке - только в первой четверти 20 в.

Цель курсовой работы - рассмотреть характеристики приборов и методов измерения расходов воды. Для этого в курсовой работе решим следующие задачи:

- рассмотри характеристику приборов, используемых для измерения расходов воды;

изучим характеристики основных методов измерения расходов воды.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка используемой литературы. ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИБОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДОВ ВОДЫ

вода гидрометрический вертушка полевой

1.1 Приборы для измерение расхода открытых потоков Для измерения расхода воды в открытых каналах и потоках применяются гидрометрические щиты, каналы Вентури, измерительные водосливы, гидрометрические вертушки и другие устройства и способы измерения.

Необходимость измерения расхода открытых потоков возникает при испытаниях гидротурбин и мощных насосов, при определении дебита рек и оросительных сооружений и т. д. Во всех этих случаях мы имеем дело с громадными расходами воды[6].

Для некоторых случаев водоснабжения открытыми каналами, а также при испытаниях гидротурбин и контроле за их работой получил распространение способ измерения расхода воды с помощью гидрометрического щита. Этот способ легко осуществи и дает хорошие результаты, если при производстве строительных работ предусматривается выделение специального измерительного участка канала с гладкими стенками и дном и специальных приспособлений для крепления и продвижения щита. Заключается этот способ измерения в следующем (рисунок 1.1, Гидрометрический щит).

Рис. 1.1 Гидрометрический щит

Легкая перегородка, выполненная по профилю канала, укрепляете вертикально на каретках, могущих перемещаться по направляющим. В исходном положении перегородка поднята и закреплен замком в поднятом положении. Перед началом измерения пер городка опускается в поток и под действием напора воды перемещается со скоростью потока по течению.

На контрольном участке АВ длиной L фиксируется секундомером за это время перегородка опишет объем, равный произведению площади сечения потока F на длину контрольного участка[11].

Надежные значения коэффициента а имеют водосливы с вертикальным порогом с острой верхней кромкой при правильном (без падения вдоль стенки порога) истечении через водослив. Это может быть обеспечено подводом воздуха под падающую струю.

Кроме прямоугольной, порог может иметь также трапецеидальную и треугольную формы.

Для правильного определения расхода с помощью измерительных водосливов должны быть выдержаны определенные требования. Основными являются следующие:

) Перед подходом потока к водосливу и при истечении через водослив должна быть обеспечена равномерность потока.

) В конце контрольного участка щит удерживается упором, а нижняя часть перегородки освобождается и удерживается потоком в наклонном положении.

Другим способом измерения расхода открытых потоков является способ измерения при помощи измерительных водосливов. Это способ находит применение при сооружении плотин и других аналогичных гидросооружений.

Устройство водослива показано на рисунке 1.2

Рис.1.2 Устройство водослива

Выполняется прямой канал перед водосливом с гладкими дном и стенками, которые должны быть вертикальными и параллельными как перед водосливом, так и за ним[8].

) Устойчивость потока, падающего с порога, достигается, как говорилось выше, подводом воздуха под падающую струю. Хороший доступ воздуха под струю возможен при условии, если порог водослива расположен достаточно высоко над уровнем воды за водосливом.

) Порог водослива со стороны подхода воды должен иметь гладкую поверхность и достаточно острую и прямоугольную кромку, которая, кроме этого, должна быть горизонтальна и прямолинейна.

Рисунок 1.3

В отдельных случаях для измерения расхода открытых потоков применяется (рисунок 1.3), который по принципу действия подобен соплу или трубе Вентури с той лишь разницей, что сечение потока в измерительной части канала изменяется с изменением расхода, в то время как сечение потока в закрытом трубопроводе остается постоянным независимо от расхода[6].

Так же как и для случая сужающих устройств, при совместном решении уравнений Бернулли и неразрывности струи может быть получена зависимость между расходом и перепадом давлений в сечениях.

Нужно заметить, что потеря давления в канале Вентури меньше, чем на измерительных водосливах, поэтому канал Вентури может быть использован более широко. Кроме того, через канал Вентури поток проходит всем сечением, что позволяет измерять о ход загрязненной воды.

Рассмотренные способы измерения расхода требуют специальных, порой дорогостоящих сооружений, что не всегда возможно, особенно при больших сечениях каналов и рек. В этом случае широко применяется способ измерения расхода по средней скорости потока в определенном сечении. Для этой цели широко применяются гидрометрические вертушки (рисунок 1.4).

Рис.1.4 Гидрометрические вертушки

При погружении в поток воды вертушка вращается со скоростью, пропорциональной скорости потока в месте измерения.

1.2 Судовой автоматизированный комплекс «Створ» Предназначен для оперативного определения расхода воды средних и больших рек. Принцип его работы заключается в определении расхода воды по скорости течения, измеренной в поверхностном слое воды во время движения судна по гидроствору, углу между направлением вектора скорости и линией створа и глубине русла. Обработка результатов измерения и вычисление расхода воды с учетом коэффициента перехода от поверхностной к средней скорости течения осуществляется автоматически в процессе движения судна. Значения расхода (м3/с) регистрируются на цифровом табло.

Комплекс «Створ» можно использовать на маломерных судах (катерах, мотолодках) с немагнитным корпусом. Он состоит из выносной опоры 1 для опускания приборов в поток, гидрофона эхолота 3 для измерения глубины русла, измерителя скорости 4 с гидрофлюгером 2, индукционного датчика 5 для измерения угла


Похожие работы

 
Тема: Сравнение методов. Очистка воды от загрязнений
Предмет/Тип: Экология (Статья)
 
Тема: Сравнение методов. Очистка воды от загрязнений
Предмет/Тип: Экология (Статья)
 
Тема: Применение ускоренных методов расчета расходов воды
Предмет/Тип: Геология (Курсовая работа (т))
 
Тема: Анализ соответствия требованиям методов получения и использования воды
Предмет/Тип: Медицина, физкультура, здравоохранение (Контрольная работа)
 
Тема: Виды социологического исследования: общая характеристика, классификация, характеристика одной из групп методов
Предмет/Тип: Социология (Реферат)