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.

39. Факторы, определяющие сток талых вод.

Характеристики половодья могут быть самыми различными при одном и том же снежном покрове в зависимости от условий таяния. Они определяются температурой, солнечной радиацией, толщиной и состоянием снежного покрова к моменту весеннего таяния. Интенсивность половодья и его продолжительность зависят от хода положительных температур и солнечной радиации в период таяния снега. Теплая весна способствует быстрому таянию снега и возникновению максимальных расходов. И наоборот, холодная весна способствует к снижению максимальных расходов.

40. Экстраполяция кривой Q=f(H).

В большинстве случаев даже относительно длительные наблюдения не обеспечивают получения перечисленных выше связей в области высоких, расчетных значений. При­ходится прибегать к экстраполяции соответствующих кри­вых и, в первую очередь, важнейшей из них кривой расхо­дов Q=Q(H). По этой кривой устанавливается расчетный уровень мостового перехода. Кривая расходов Q=Q(Н) строится по данным многолетних гидрометрических измере­ний.

Методика экстраполяции сводится к следующему. Зада­ваясь несколькими уровнями в диа­пазоне наблюдавшихся, строят и экстраполируют вспомо­гательную прямую Q=Ax. Используя экстраполированную часть прямой для произвольных уровней выше наблюдавшихся, продолжают исходную кри­вую расходов. Ее экстраполяция обычно ведется до расчет­ных расходов и соответствующих уровней.

Для мостовых переходов характерна экстраполяция кривой при одновременной работе русла и пойм. Как уже отмечалось выше, русловый и пойменные участки часто значительно отличаются друг от друга по ряду определяю­щих признаков: формой сечения, шероховатостью, глубиной,ит.д. При резких отличиях пойм от русла более точным может оказаться способ экстраполяции раздельно по фраг­ментам сечения, отдельно для пойм и русла. Общий расход потока в итоге получают суммированием расходов по фраг­ментам при заданном уровне.

В ряде случаев возникает необходимость экстраполяции кривой расходов в области низких уровней. Примером мо­жет быть определение расчетного расхода потоков в мало­водные периоды для обеспечения систем водоснабжения аэропортов.

Экстраполяцию легко проводить, если удается установить уровень, соответствующий прекращению стока, т. е. равен­ства нулю расхода.