1578

Оборудование и инструменты: буссоль со штативом, шесть вех, 10÷12поплавков, секундомер, лодка.

В качестве поплавков студентам предлагается использовать пластиковые бутылки на третью часть заполненные песком. Желательно, чтобы цвет пластика был тёмный (зелёный, коричневый), т. к. блики на поверхности воды мешают наблюдать за светлым поплавком в глазной диоптр буссоли.

Бригадир распределяет обязанности между членами звена. Наблюдатели стоят за вторыми вешками в каждом гидростворе и подают сигнал при попадании поплавка в створ. Помощник бригадира при помощи секундомера измеряет время прохождения поплавка между створами t1 2, t2 3, t1 3. Бригадир алидадной линейкой буссоли следит за поплавком от пускового створа и снимает показания с внешнего лимба при сигналах наблюдателей. Полученные данные наблюдений заносят в журнал. Примерзаполнения журналаприведён в табл. 4.

Рис. 18. Траектории движения поплавков

Расстояние от базиса до поплавка x определяют так же, как и расстояние от базиса до промерной вертикали по формуле 3. При

65

движении от створа к створу поплавок всегда проходит расстояние больше, чем l1 2 и l2 3 . Этот путь S1 2 и S2 3 можно определить по теореме Пифагора, используя построенные по данным табл. 4 траектории движения поплавков (рис. 18) или графически. Для этого траектории движения поплавков вычерчиваются при условии равенства горизонтального и вертикального масштабов. Линейкой замеряется отрезок пути между створами на чертеже. Путь, пройденный поплавком S1 2 и S2 3, вычисляется как произведение длины отрезка пути и масштаба чертежа. Точность такого метода входит в допустимые пределы поплавкового способа определения скоростей.

Таблица 4

Журнал измерения скорости поверхностными поплавками

66

Для заполнения некоторых столбцов в табл. 5 потребуются следующие вычисления:

За правильным заполнением журнала измерения скоростей поверхностными поплавками следит бригадирзвена.

8.5.Измерение скороститеченияреки гидрометрической вертушкой

Методика измерения скорости течения реки гидрометрической вертушкой подробно изложена в разделе 8 данного учебнометодического пособия.

Оборудование и инструменты: буссоль со штативом, шесть вех, гидрометрическая вертушка, лодка, якорь.

Для выполнения данного вида гидрометрических работ студентам предлагается использовать гидрометрическую вертушку ИСП-1

67

(измеритель скорости потока) в комплекте с преобразователем скорости вертушки ПСВ-1 (рис.19).

Рис. 19. Измеритель скорости потока ИСП-1

с преобразователем скорости вертушки ПСВ-1

Измерения скорости производятся, как правило, с лодки, положение которой в гидростворе закрепляется якорем. Поскольку участок реки, на котором проводится учебная гидрологическая практика, свободен от растительности, рабочее звено должно выполнить один одноточечный замер, два трёхточечных замера и два пятиточечных замера. Положение скоростной вертикали в створе фиксируется буссолью или в последующем определяется по вычерченному поперечному профилю.

Перед началом измерений необходимо ознакомиться с инструкцией по работе с измерителем ИСП-1 и преобразователем ПСВ-1, закрепить вертушку в нижнем положении на штанге, а на верхнем конце штанги закрепить визир для обеспечения ориентации вертушки в потоке. Продольная ось визира должна лежать в одной плоскости с продольной

68

осью вертушки. Соединить сигнальным проводом вертушку с преобразователем.

Закрепившись на промерной вертикали, измеряют рабочую глубину и вычисляют отсчёт по штанге. Устанавливают вертушку на штанге, погружают в воду до упора её конца в дно водотока, и поворачивают штангу так, чтобы визир, а следовательно и продольная ось вертушки, были направлены перпендикулярно гидроствору. Включают преобразователь, устанавливают режим работы индикатора, снимают показания с дисплея по окончании измерения скорости водного потока и заносят их в журнал. Пример заполнения журнала приводится в табл.5.

При работе с ИСП-1 для получения результатов с погрешностью не больше 5%необходимо выполнениеследующих условий:

–продолжительность времени измерения скорости должна быть не менее 60 с;

–количество оборотов, сделанное лопастным винтом за время измерения должнобыть неменее 20.

Снявшись с якоря, лодку переправляют вглубь по гидроствору. При выполнении многоточечных замеров на скоростной вертикали вертушка устанавливается на штанге в нескольких положениях, и измерения скоростипроизводятся в той же последовательности.

Для заполнения шестого столбца журнала измерения скоростей при помощи гидрометрической вертушки (табл. 5) потребуются некоторые вычисления в зависимости от вида замера. Средняя скорость на вертикали может быть определена двумя методами: аналитическим и графическим. Так, аналитическим методом средние скорости на вертикали определяютсяпо формулам:

для одноточечного замера

для трёхточечного замера

69

Вычисленные аналитическим методом средние скорости заносят в журнал измерения.

Таблица 5

Журнал измерения скорости при помощи гидрометрической вертушки

70

Для определения средних скоростей на вертикали графическим методом по данным табл. 5 строятся эпюры местных скоростей. Вертикальный масштаб для построения принимают, как правило, 1:20 или 1:40. Горизонтальный масштаб в данном случае должен показывать какое числовое значение скорости вложено в 1 см чертежа. Масштаб скоростей всегда записывается словами (рис. 20).

Рис. 20. Эпюры местных скоростей на скоростных вертикалях

Средняяскорость графически определяется по формуле

71