35. Определение расхода по скоростям, измеренным поплавками и вертушкой.

Определение расхода по скоростям поверхностных по­плавков. Как и сама методика измерения поверхностных скоростей поплавками, определение расхода с их помощью, можно проводить по двум вариантам.

В первом, более простом, расход рассчитывают по урав­нению неразрывности как произведение средней скорости v на площадь живого сечения w в гидрометрическом створе. Среднюю скорость предварительно определяют по известной максимальной поверхностной скорости. Расход рассчитывают и по уравнению Q=vw, когда средняя скорость получена другими способами, например интеграционным.

Второй способ базируется на использовании поля поверхностных скоростей по ширине реки.

Определение расхода по скоростям, измеренным вер­тушкой. производят измерения скоростей вертушкой и проводят определение на их основе средних скоростей на вертикали. По этим значениям аналитиче­ским и графическим методами определяют расход.

36. Гидрометрический створ, его назначение и методика определения.

Гидрометрическим называют створ для измерения расходов воды и других важнейших гидрологических характеристик потока. Измерения в гидрометрическом створе производят более тщательно и точно. В соответствии с уравнением неразрывности площадь сече­ния потока в гидрометрическом створе принимают равной площади живого сечения. Сам факт применения в гидромет­рическом створе основных законов в одномерной постанов­ке говорит о том, что в гидрометрическом створе движение должно быть плавноизменяющимся.

В большинстве случаев гидрометрическим створом счи­тается сечение, нормальное к течению, площадь которого считается площадью живого сечения. Степень совпадения площади сечения потока в гидрометрическом створе с живым сечением может быть различной. Чем она выше, тем точнее может быть определен расход воды.

Наиболее точен из применяемых на практике способ оп­ределения направления гидрометрического створа по нор­мали к вектору средней скорости потока т. е. считают достаточной степень точности, когда гидрометрический створ эквивалентен створу, нормальному к вектору средней по­верхностной скорости.

На прямолинейных участках рек шириной до 100 м в ходе разовых измерений расхода допускается назначение гидрометрического створа нормально к линии берегов, т. е. фактически на глаз. При разливе рек с широкой поймой направления течения в русле и на поймах могут заметно различаться. Если отклонение направления превышает 10°, то гидрометрический створ назначается в виде ломаной ли­нии: отдельно для русла и пойм, так чтобы на каждом участ­ке он был перпендикулярен течению.

Наиболее просто определить гидрометрический створ как нормаль к направлению средней поверхностной скорос­ти уц с помощью поплавков.

37. Принцип действия гидрометрической катушки.

Гидрометрические вертушки — приборы для измерения скорости течения жидкости до 5 м/с, частота вращения рото­ра которых определяется кинетической энергией набегаю­щего потока. По регистрируемой частоте вращения предва­рительно тарированных вертушек устанавливают скорость течения. Наиболее распространены роторы в виде лопаст­ного винта.

Ось ротора может быть горизонтальной и вертикальной. В последнем случае ротор может быть чашечного типа, как, например, у вертушки Прайса. Он использует хорошо известный в гидравлике принцип разницы в зна­чениях сопротивления тела при обтекании его с разных сторон. Здесь при обтекании конусов ротора с вершины со­противление значительно меньше сопротивления, чем при обтекании со стороны основания.

В настоящее время применяют в основном лопастные вертушки с горизонтальной осью марок ГР-11, ГР-57. Принцип действия гидрометрической вертушки можно про­демонстрировать на примере вертушки Ж-3. Горизонтальная ось с лопастным винтом ходовой части 1 через червячную передачу приводит в движение контактный механизм. Он обеспечивает замыкание электрической цепи через каждые 20 оборотов винта и подачу через клеммы 2 импульса к сигнальному устройству. Хвостовое оперение 5 направляет ось вертушки вдоль течения. В корпусе предусмотрены от­верстие 3 и зажимные винты 4 для крепления вертушки на штанге и тросе.

38. Факторы, определяющие ливневый сток.

1). С начала выпадения дождя в течение некоторого времени вся вода идет на поверхностное задержание.(в начальный период дождя можно укрыться под деревом - вся влага перехватывается растительностью.).

2). Далее часть выпавшей воды идет на увлажнение почвы.

3). После полного насыщения поверхностного слоя вода заполняет неровности поверхности земли.

4). Одновременно часть влаги под действием силы тяжести из-за уклона земной поверхности начинает просачиваться по верхнему слою почвы, насыщенному водой, образуя почвенный сток.

5). заполнение неровностей поверхности земли вызывает движение свободной воды вдоль склона - склоновый сток.

6). Просачивание части воды до уровня подземных вод приводит к его повышению и создает подземный сток.