RU2655213C9 - Способ определения расходов водотоков - Google Patents
Способ определения расходов водотоков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655213C9 RU2655213C9 RU2016111805A RU2016111805A RU2655213C9 RU 2655213 C9 RU2655213 C9 RU 2655213C9 RU 2016111805 A RU2016111805 A RU 2016111805A RU 2016111805 A RU2016111805 A RU 2016111805A RU 2655213 C9 RU2655213 C9 RU 2655213C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- watercourses
- flow rates
- water
- confluence
- watercourse
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометрии и предназначено для определения расходов водотоков при гидрологических и экологических исследованиях, например инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканиях. В предлагаемом способе определения расходов водотоков измерительный створ располагают в русле водотока с наиболее благоприятными условиями проведения гидрометрических работ выше слияния двух водотоков гидрографического узла и измеряют по известному методу, например «скорость - площадь», расходы. Расходы другого водотока с менее благоприятными условиями проведения гидрометрических работ определяют аналитическим путем по соотношению параметров физических и химических свойств воды, например температуре, минерализации, содержанию отдельных ионов, pH, окислительно-восстановительному потенциалу и т.п., измеренных выше слияния водотоков и ниже - в месте полного перемешивания вод. Предлагаемый способ определения расходов водотоков позволяет практически вдвое сократить материальные затраты и неблагоприятное экологическое воздействие на водные системы, повысить надежность определения расходов воды в водотоках с неблагоприятными условиями их проведения, а также сократить время проведения работ. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометрии и предназначено для определения расходов водотоков при гидрологических и экологических исследованиях, например инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканиях.
Известен, способ определения расхода воды водотоков методом индикатора, включающий измерение площади поперечного сечения потока (живого сечения) и пуск индикатора (раствора соли) известной концентрации и объема на верхнем (пусковом) и измерение концентраций в нижнем (измерительном) створах, расположенных один от другого на расстоянии, обеспечивающем полное перемешивание индикатора с водой водотока, расходы водотока вычисляют по формуле: , где Q - расход водотока; С0 - естественная концентрация индикатора в речной воде; q - расход раствора индикатора; С1 - концентрация раствора индикатора; С2 - концентрация индикатора в измерительном створе (Наставление гидрометеорологическим станция и постам. Вып. 6, ч. II. Гидрологические наблюдения и работы на малых реках. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 258 с.).
Известный способ ограничен в применении, т.к. может использоваться только на малых реках и требует значительных затрат времени и средств на его осуществление, включая приобретение, доставку, разведение до необходимых концентраций и запуск в водоток индикатора (соли), который может значительно загрязнять водную среду. Кроме того, по известному способу измерение расходов необходимо проводить на каждом водотоке, включая и с неблагоприятными для измерения расходов условиями работ, например с крутыми берегами, извилистыми неустойчивым руслом, наличием крупных (соразмерном размерам водотока) камней, деревьев, коряг и т.п., в его русле.
Наиболее распространен и близок к заявляемому техническому решению способ по методу «скорость - площадь», включающий измерение площади поперечного сечения потока (живого сечения) на створах и средней скорости течения в створе с использованием гидрометрических вертушек или иных измерителей. При этом расходы водотока (Q) равны произведению площади сечения (S) на среднюю скорость потока (Vcp), т.е. Q=SVcp (Расход воды на реках и каналах. Методика выполнения измерений методом «скорость-площадь». Методические указания. – М.: Из-во стандартов, 1987. - 26 с., МИ 1759-87). Известное техническое решение требует значительных затрат времени и средств, поскольку необходимо измерение расходов в каждом створе, причем в водотоках с неблагоприятными условия работ, например извилистое неустойчивое русло, наличие крупных (соразмерно водотоку) камней, деревьев, коряг и т.п. Кроме того, при измерительных работах на каждом водотоке загрязняют водную среду и оказывают неблагоприятное воздействие на водные экосистемы.
Задачи, решаемые предлагаемым техническим решением:
- до 2-х раз снижение затрат времени и средств на определение расходов водотоков,
- повышение надежности определения расходов воды в водотоках с неблагоприятными условиями их проведения, например извилистое неустойчивое русло, наличие крупных (соразмерно водотоку) камней, деревьев, коряг и т.п.;
- двукратное снижение неблагоприятного экологического воздействия на водные системы за счет меньшего количества непосредственных полевых измерений расходов по створам.
Сущность способа определения расходов водотоков по предлагаемому техническому решению заключается в том, что в месте слияния двух водотоков гидрографического узла (чертеж) справедливы уравнения:
где, Q1, Q2, Q3 - расходы воды в створах №1, 2, 3, а Р1, Р2, Р3 - физические или химические параметры воды в створах 1, 2, 3.
Створ 3 должен располагаться на расстоянии, обеспечивающем полное перемешивание вод водотоков 1 и 2.
Из уравнения (2) вытекают равенства:
Таким образом, для определения расходов воды в створах 1 или 2 достаточно измерить расход воды традиционным способом только в одном из них и определить физические или химические параметры воды во всех 3 створах (например, температура, минерализация или содержание отдельных ионов, pH или окислительно-восстановительный потенциал или иной параметр).
Решение задач осуществляется использованием предлагаемого способа определения расходов водотоков и заключается в непосредственном изменении расходов в створе выше слияния двух водотоков гидрографического узла по известному методу, например «Скорость - площадь», отличающегося тем, что измерительный створ располагают в русле водотока с наиболее благоприятными условиями проведения гидрометрических работ и определяют выше и ниже их слияния параметры физических и химических свойств воды (например, температура, минерализация, содержание отдельных ионов, pH, окислительно-восстановительный потенциал и т.п.), по которым рассчитывается расход другого водотока по формулам (3) или (4). При малых скоростях водотоков в способе определения расходов водотоков дополнительно устраивают рассредоточенное и/или рассеивающее впадение водотока с меньшими расходами в водоток с большими расходами.
Пример конкретного применения предлагаемого способа
При выполнении инженерно-гидрологических изысканий на золоторудном месторождении «Ветренское», расположенном в горном районе Магаданской области, проведено определение расходов воды ручья Кварцевый и впадающего в него техногенно загрязненного ручья Цветочный. Ручей Цветочный характеризуется наиболее благоприятными условиями для проведения измерений расходов, так как имеет ровное, прямое русло, сложенное мелким галечником. Ручей Кварцевый извилистый, с крутыми берегами, изобилующий крупными камнями, корягами и упавшими деревьями в русле. Определяется расход ручья Цветочный выше его впадения в Кварцевый по способу-прототипу, т.е. методом «скорость - площадь», в створе, расположенном выше слияния ручьев, при этом скорость воды в ручье определялась гидрометрической вертушкой ГР-55. В едином цикле определялись физические и химические параметры воды, т.е. температура и содержание растворимых веществ (минерализация) в трех створах, т.е. в обоих водотоках выше их слияния и ниже в створе с полным перемешиванием вод.
Для повышения точности определения расходов водотока по предлагаемому способу измерение температуры и минерализации воды проводилось практически «одновременно», т.е. во временном интервале, не превышающем нескольких минут. Для чего в створах ручья Цветочный и ручья Кварцевый, выше их слияния, измерялись температура и минерализация вод в стрежне водотока, а также ниже их слияния, где разность значений параметров воды в створе. Содержание растворимых веществ в воде (минерализация) измерялось портативным электронным прибором CONDRES (TDS) с точностью измерения 1 мг/л, температура измерялась при помощи эталонного (прецизионного) термометра с точностью измерения температуры 0,01°C с термочувствительным кварцевым резонатором типа РКТ206.
В створе водотока на расстоянии 17 м ниже слияния ручья Цветочный и ручья Кварцевый величины температуры и минерализации в различных местах его не отличались между собой, что свидетельствует о полном перемешивании вод ручьев. Результаты измерений расхода и параметров воды в створах занесены таблицу. Пользуясь формулой (4), были вычислены расходы в створе №2 по температуре воды и по ее минерализации.
Результаты определения расходов ручья Кварцевый в створе №2 по двум параметрам воды, температуре и минерализации, показывают, что отклонения величины расходов по заявляемому техническому решению и известному способу «скорость - площадь» (прототип) не превышает 5%.
Пример конкретного выполнения способа определения расхода (ручей Кварцевый) показывает, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения - практическая применимость.
Примечание: * - сумма расходов по створам №1 и №2.
Таким образом, заявляемый способ определения расходов воды водотоков сокращает затраты времени и средств, упрощает их проведение и в большинстве случаев повышает точность определения расхода. Кроме того, предлагаемое техническое решение снижает примерно в два раза неблагоприятное воздействие на водные экосистемы при измерениях расходов водотоков.
Claims (1)
- Способ определения расходов водотоков при их слиянии, включающий измерение расхода водотока известными методами, например «скорость - площадь», отличающийся тем, что располагают измерительный створ на одном из них, с более благоприятными условиями проведения гидрометрических работ, и замеряют один или несколько физических и/или химических параметров воды, например температуру, минерализацию, содержание отдельных ионов, pH, окислительно-восстановительный потенциал, в створах, расположенных выше их слияния, а также ниже - в ближайшем от их слияния створе полного перемешивания вод обоих водотоков, после чего по известной величине измеренного расхода одного водотока и соотношению одного или нескольких физических и/или химического параметров воды рассчитывают искомый расход другого.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111805A RU2655213C9 (ru) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Способ определения расходов водотоков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111805A RU2655213C9 (ru) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Способ определения расходов водотоков |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016111805A RU2016111805A (ru) | 2017-10-02 |
RU2655213C2 RU2655213C2 (ru) | 2018-05-24 |
RU2655213C9 true RU2655213C9 (ru) | 2018-10-31 |
Family
ID=60047766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016111805A RU2655213C9 (ru) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Способ определения расходов водотоков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655213C9 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1506278A1 (ru) * | 1987-01-04 | 1989-09-07 | Государственный гидрологический институт | Способ измерени расхода воды в реке |
SU1643933A1 (ru) * | 1989-05-12 | 1991-04-23 | Среднеазиатский Региональный Научно-Исследовательский Гидрометеорологический Институт Им.В.А.Бугаева | Способ определени расхода воды в открытых руслах |
JP2000111375A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 流量の連続観測装置、水の濁度の連続観測装置と水理情報連続観測装置 |
-
2016
- 2016-03-29 RU RU2016111805A patent/RU2655213C9/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1506278A1 (ru) * | 1987-01-04 | 1989-09-07 | Государственный гидрологический институт | Способ измерени расхода воды в реке |
SU1643933A1 (ru) * | 1989-05-12 | 1991-04-23 | Среднеазиатский Региональный Научно-Исследовательский Гидрометеорологический Институт Им.В.А.Бугаева | Способ определени расхода воды в открытых руслах |
JP2000111375A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 流量の連続観測装置、水の濁度の連続観測装置と水理情報連続観測装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ РЕЧНЫХ ПОТОКОВ ПРИ МИНИМУМЕ ПОЛЕВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. Журнал "Известия Иркутского государственного университета". Серия "Науки о Земле", 2009. Том 1, N 1, с. 93-106. * |
РАСХОД ВОДЫ НА РЕКАХ И КАНАЛАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МЕТОДОМ "СКОРОСТЬ-ПЛОЩАДЬ". Методические указания МИ 1759-87. - М.: Издательство стандартов, 1987, раздел 8. * |
РАСХОД ВОДЫ НА РЕКАХ И КАНАЛАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МЕТОДОМ "СКОРОСТЬ-ПЛОЩАДЬ". Методические указания МИ 1759-87. - М.: Издательство стандартов, 1987, раздел 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ РЕЧНЫХ ПОТОКОВ ПРИ МИНИМУМЕ ПОЛЕВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. Журнал "Известия Иркутского государственного университета". Серия "Науки о Земле", 2009. Том 1, N 1, с. 93-106. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2655213C2 (ru) | 2018-05-24 |
RU2016111805A (ru) | 2017-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dobriyal et al. | A review of methods for monitoring streamflow for sustainable water resource management | |
Dittmar et al. | Do mangroves rather than rivers provide nutrients to coastal environments south of the Amazon River? Evidence from long-term flux measurements | |
Struyf et al. | Tidal marshes and biogenic silica recycling at the land‐sea interface | |
González-Ortegón et al. | Trace metal characterization and fluxes from the Guadiana, Tinto-Odiel and Guadalquivir estuaries to the Gulf of Cadiz | |
Jakimavičius et al. | Long-term water balance of the Curonian Lagoon in the context of anthropogenic factors and climate change | |
Azhikodan et al. | Sediment transport and fluid mud layer formation in the macro-tidal Chikugo river estuary during a fortnightly tidal cycle | |
Chanson et al. | Turbulence measurements in a small subtropical estuary under king tide conditions | |
Menning et al. | Karst estuaries are governed by interactions between inland hydrological conditions and sea level | |
Gravelle | 3.3. 5. Discharge Estimation: Techniques and Equipment | |
Azhikodan | Effect of mixing on turbidity maximum movement during semilunar tidal cycle in the Chikugo River estuary | |
Bai et al. | Air‐water mixing in vegetated supercritical flow: Effects of vegetation roughness and water temperature on flow self‐aeration | |
Sappa et al. | Validation of salt dilution method for discharge measurements in the upper valley of Aniene river (central Italy) | |
RU2655213C9 (ru) | Способ определения расходов водотоков | |
Trevethan et al. | Influence of tributary water chemistry on hydrodynamics and fish biogeography about the confluence of Negro and Solimões rivers, Brazil | |
Adnan et al. | Bedload Sediment Concentration of Sungai Kahang Downstream Kahang Dam in Johor | |
Lee et al. | An alternative approach to conventional seepage meters: Buoy‐type seepage meter | |
Eeman et al. | Cation exchange in a temporally fluctuating thin freshwater lens on top of saline groundwater | |
Bell | Behaviour of dissolved silica, and estuarine/coastal mixing and exchange processes at Tairua Harbour, New Zealand | |
Seo et al. | Wind-induced switch of estuarine residual circulations and sediment transport in microtidal bay | |
Trevethan et al. | Turbulent mixing in a small estuary: Detailed measurements | |
Bek et al. | The application of a validated hydrodynamic model to improve the water management of an Egyptian shallow water coastal lake | |
RU2429491C2 (ru) | Способ измерения скорости водотока вдоль реки | |
Justin-Brochet et al. | Recent improvements for the Berre lagoon modelling with TELEMAC-3D | |
Mai et al. | The influences of tidal regime and morphology change on salinity intrusion in Hau river | |
Younger et al. | A simple method for determining the suitability of brackish groundwaters for irrigation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification | ||
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 15-2018 FOR INID CODE(S) (73) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180612 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210513 |