RU2327114C2 - Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу уклон-площадь - Google Patents
Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу уклон-площадь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327114C2 RU2327114C2 RU2006123303/28A RU2006123303A RU2327114C2 RU 2327114 C2 RU2327114 C2 RU 2327114C2 RU 2006123303/28 A RU2006123303/28 A RU 2006123303/28A RU 2006123303 A RU2006123303 A RU 2006123303A RU 2327114 C2 RU2327114 C2 RU 2327114C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- channel
- levels
- flow rate
- sections
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометрии и может использоваться в системе водораспределения и водоучета на открытых водотоках с призматическим руслом. Существо способа сводится к использованию одного уровнемера, расположенного в уровнемерном колодце нижнего гидрометрического створа, для измерения уровней в верхнем и нижнем гидрометрических створах, определению перепада уровней между верхним и нижним створами и вычислению расхода. Это дает возможность существенно снизить погрешность определения перепада уровней (на 50%). Уровнемерный колодец позволяет исключить пульсацию уровня воды, что также повышает точность измерения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области гидрометрии и может использоваться в системе водораспределения и водоучета на открытых водотоках с призматическим руслом.
Известно устройство для определения уклона свободной поверхности водотоков /1/, работа которого основана на применении дифференциального манометра для измерения разности гидростатических давлений (перепада уровней), что может быть использовано для определения уклона.
Недостатки устройства - невозможность применения на открытых каналах оросительных систем, отсутствие возможности определения глубины потока.
Наиболее близким техническим решением является способ определения расхода /2/, включающий в себя измерительный участок канала (с обратным уклоном iобр=-(0,001-0,003), длиной L=(00-25)b, где b - ширина канала по дну) с переменными уклонами и двумя глубиномерными рейками, расположенными друг от друга на расстоянии L1=(10-15)b.
Недостаток способа - используются две глубиномерные рейки, что ведет к удвоению погрешности измерения перепада уровней, имеется пульсация уровней в открытом водотоке, что ухудшает достоверность измерения глубины, невозможность автоматизации процесса измерения, устройство обратного уклона, которое способствует заилению канала.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности определения расходов воды на открытом водотоке с призматическим руслом.
Это достигается путем использования одного уровнемерного устройства для измерения уровней в верхнем и нижнем гидрометрических створах, что дает возможность существенно снизить погрешность измерения уровней, уровнемерный колодец позволяет исключить пульсацию уровня воды, что также повышает точность измерения.
В исходном канале выполняют облицованный участок длиной L=40 м. Расстояние между двумя створами на участке L выбирают равным lств=(20-30) м. Измерение уровней воды в этих створах производят одним электронным уровнемером с абсолютной погрешностью измерения уровня 0,1 мм, расположенным в уровнемерном колодце нижнего гидрометрического створа. Измерение уровней воды в верхнем и нижнем створах основано на принципе двух сообщающихся сосудов с поочередным автоматическим переключением соединения уровнемерного колодца с водотоком верхнего и нижнего гидрометрических створов.
Электронный уровнемер работает по программе и осуществляет функции сбора и обработки информации, а также управления исполнительным устройством (запорным клапаном).
Соединение уровнемерного колодца диаметром не менее 300 мм с зонами гидрометрических створов осуществляется с помощью труб диаметром не менее 50 мм.
Измерительный участок канала (фиг.1) состоит из измерительного канала 1, подводящей трубы 2 с зоны верхнего гидрометрического створа, запорного клапана 3, уровнемера 4, уровнемерного колодца 5 и подводящей трубы 6 с зоны нижнего гидрометрического створа.
Последовательность операций при определении расхода по предлагаемому способу следующая (фиг.1, 2). Запорный клапан 3 открывает водоток между подводящей трубой 2 и уровнемерным колодцем 5. По окончании заполнения уровнемерного колодца 5 регистрируется первое показание уровнемера 4 (h1). Затем запорный клапан 3 закрывает водоток между уровнемерным колодцем 5 и подводящей трубой 2, открывается водоток между уровнемерным колодцем 5 и подводящей трубой 6, при этом вода в уровнемерном колодце 5 убывает до уровня поверхности воды нижнего гидрометрического створа. По окончании изменения уровня регистрируется второе показание уровнемера 4 (h2).
По полученным данным и при известных параметрах канала (расстояния между сечениями верхнего и нижнего гидрометрических створов lств, уклона дна канала i0, коэффициента шероховатости канала n, ширины канала по дну b, коэффициента заложения откосов m и т.д.) находят значения коэффициента Шези С и гидравлического радиуса R /3/. Подставляя найденные и известные величины в формулу (1), вычисляют искомый расход Q.
Вычисляется искомый расход по формуле (1), являющейся решением обыкновенного дифференциального уравнения неравномерного установившегося плавно изменяющегося течения воды в открытом русле /3/, преобразованного к виду
где Q - расход, м3/с;
Δh - определяемый перепад уровней воды между верхним и нижним гидрометрическими створами, м;
k - некоторое число, определяющее шаг интегрирования;
α - коэффициент скорости, равный 1,1;
В - ширина канала по свободной поверхности воды, м;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
w - площадь живого сечения потока в нижнем створе, м2;
lСТВ - расстояние между створами, м;
i0 - уклон дна канала;
С - коэффициент Шези в нижнем створе, м0,5/с;
R - гидравлический радиус в нижнем створе, м.
Этот способ измерения расхода воды обеспечивает:
- повышение точности и достоверности определения расхода воды за счет более точного измерения перепада уровней воды (на 50%) в верхнем и нижнем измерительных створах, т.к. измерения производятся одним измерительным прибором (уровнемером);
- возможность автоматизации процесса измерений;
- возможность уменьшения величины обратного уклона или полный отказ от устройства обратного уклона;
- снижение затрат на эксплуатацию измерительного участка ввиду близости гидрометрических створов и отсутствия необходимости в строительстве второго уровнемерного колодца.
Claims (1)
- Способ определения расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом, включающий измерение уровней в двух створах канала с последующим вычислением расхода по разности уровней в этих створах при известных параметрах канала, отличающийся тем, что измерение уровней в верхнем и нижнем гидрометрических створах канала производят с помощью одного уровнемера, расположенного в уровнемерном колодце нижнего гидрометрического створа, а расход Q вычисляют по формуле
где Q - расход м3/с;Δh - определяемый перепад уровней воды между верхним и нижним гидрометрическими створами, м;k - некоторое число, определяющее шаг интегрирования;α - коэффициент скорости, равный 1,1;В - ширина канала по свободной поверхности воды, м;g - ускорение свободного падения, м/с2;w - площадь живого сечения потока в нижнем створе, м;lств - расстояние между створами, м;i0 - уклон дна канала;С - коэффициент Шези в нижнем створе, м0,5/с;R - гидравлический радиус в нижнем створе, м.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123303/28A RU2327114C2 (ru) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу уклон-площадь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123303/28A RU2327114C2 (ru) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу уклон-площадь |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006123303A RU2006123303A (ru) | 2008-01-10 |
| RU2327114C2 true RU2327114C2 (ru) | 2008-06-20 |
Family
ID=39019885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006123303/28A RU2327114C2 (ru) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу уклон-площадь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2327114C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490605C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-08-20 | Голубенко Вадим Михайлович | Устройство для измерения уровня воды водотоков горно-предгорной зоны |
| RU2572068C1 (ru) * | 2014-07-10 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Способ определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу уклон-площадь |
-
2006
- 2006-06-29 RU RU2006123303/28A patent/RU2327114C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490605C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-08-20 | Голубенко Вадим Михайлович | Устройство для измерения уровня воды водотоков горно-предгорной зоны |
| RU2572068C1 (ru) * | 2014-07-10 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Способ определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу уклон-площадь |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006123303A (ru) | 2008-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Clemmens et al. | Calibration of submerged radial gates | |
| US5693891A (en) | Flowmeter for measuring the flow rate of a two phase fluid in a pipe | |
| CN103353908B (zh) | 一种基于数值计算的管路阻力系数精确计算方法 | |
| RU2754656C1 (ru) | Способ и система измерения расходов многофазного и/или многокомпонентного флюида, добываемого из нефтегазовой скважины | |
| CN102486391A (zh) | 气泡式比重自动修正液位计 | |
| CN103808381A (zh) | 一种时差式超声波流量计的温度影响消除方法 | |
| RU2601348C1 (ru) | Способ оценки объема отложений в трубопроводе | |
| RU2327114C2 (ru) | Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу уклон-площадь | |
| WO2008146484A1 (ja) | 物理量変化履歴記録方法及びそのプログラム、並びに流量計測装置及び流体供給システム | |
| CN202141482U (zh) | 一种森林流域测流装置 | |
| RU2378638C2 (ru) | Плотномер-расходомер жидких сред | |
| RU2359247C1 (ru) | Плотномер-расходомер жидких или газообразных сред | |
| CN106918377A (zh) | 用于虚拟流量计的校准装置、灵敏度确定模块及相应方法 | |
| RU73485U1 (ru) | Плотномер-расходомер жидких сред | |
| CN110439488B (zh) | 一种钻井管汇中固液流体流量测量系统及测量方法 | |
| US11692858B2 (en) | Flow rate optimizer | |
| RU72763U1 (ru) | Плотномер-расходомер жидких или газообразных сред | |
| RU2733558C2 (ru) | Способ определения объема и интервала отложений в трубопроводе | |
| RU2513891C1 (ru) | Устройство для измерения дебита скважин | |
| CN209148049U (zh) | 一种适用于有限空间的流量监测装置 | |
| AU2009353356A1 (en) | Device for measuring rates in individual phases of a multi phase flow | |
| CN112065379A (zh) | 一种注水井结垢伤害预测方法 | |
| RU2572068C1 (ru) | Способ определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу уклон-площадь | |
| US11815524B2 (en) | Volume fraction meter for multiphase fluid flow | |
| JPH0820291B2 (ja) | 管渠内の平均流速測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080630 |