5. Измерение скорости течения гидрометрической вертушкой

Наиболее распространенным и точным прибором для определения скорости течения воды являются гидрометрические вертушки.

На практике использована вертушка типа ИСП-1.

Приемной часть вертушки является лопастной винт, который вращается в результате набегания на него потока воды. Контактное устройство вертушки рпазмещено в полости винта и дает одно замыкание через 1 или 20 оборотов. Выходной сигнал с контактного устройства поступает в преобразователь сигналов (ПСВ-1), который фиксирует их частоту и после окончания измерения (через 60 с) вычисляет значение измеряемой скорости течения воды.

Рис. 3. Схема гидрометрической вертушки ИСП-1

Вертушка закрепляется на гидрометрической штанге с указателем положения (или опускается на тросе с помощью лебедки).

Скорости течения определяются по гидроствору на скоростных вертикалях, которые выбираются в местах перелома поперечного профиля дна реки. Количество скоростных вертикалей на изучаемом водотоке принято равным 4.

На каждой скоростной вертикали определены:

1. Глубина воды.

2. Количество возможных точек измерения скорости на вертикали (1, 2, 3 или 5) согласно табл. 3.

3. Глубины расположения каждой точки на вертикали (табл. 3). В положении «поверхность» и «дно» ось вертушки должна находится на глубине от поверхности воды или дна не менее чем на 10 см.

Вертушка устанавливалась на заданную глубину и включался преобразователь сигналов. Через 60 с на дисплее преобразователя фиксировлась измеренная скорость воды в этой точке. Измерения проведены в 2…3-кратной повторности. Разница в частоте вращения по повторностям не должна отличатся более чем на 5%.

Рассчитывалась средняя скорость течения по вертикали:

при одноточечном измерении

Vс = V0,6 h,

при двухточечном измерении

Vс = 0,5*(V0,3h + V0,8h),

При трехточечном измерении

Vс = 0,1 * (3*Vпов + 5*V0,6h + 2*Vдно).

Результаты вертушечных измерений скорости течения записывались в журнал (табл.4).

Таблица 3

Положение скоростных точек на вертикали

Глубина на вертикали, м	Положение скоростных точек на вертикали, считая от Поверхности воды
Более 1 м 06…1 0,35…0,6 Менее 0,35	Поверхность, 0,2h, 0,6h, 0,8h и дно Поверхность, 0.6h, дно 0,3h, 0,8h 0,6h

Таблица 4

Журнал измерения скорости течения вертушкой

Вертушка: тип…ИСП-1, №…308.Свид. о тарировке № 05/008, от 08,04.06.

Дата……… Нач. раб…………, Оконч. раб………..

Уровень воды: Нач. раб…………м, Оконч. раб………..м.

№ верти- кали, глубина м	Располо- жжение точек	Глубина от поверх- ности, м	Положе- ние от дна, м	Скорость в точке, м/с			Средняя скорость на верти- кали, м/с
				1	11	Сред няя
1	2	3	4	5	6	7	8
1 h = 0,4	0,3h 0,8h	0,12 0,30	0,28 0,1	0,22 0,12	0,20 0,11	0,21 0,11	0,16
2 h = 0,5	……	…….