Способ измерения расхода воды в реке

 

Изобретение относится к гидрометрии и позволяет уменьшить погрешность измерения и упростить измерительный процесс. В процессе движения судна по произвольной траектории от бе рега к берегу производится непрерывное измерение глубины реки с помощью эхолота 6, времени движения судна и равнодействующей, взятой с обратньм знаком скорости движения судна и скорости течения воды в реке . Дополнительно измеряют проекцию скорости движения судна относительно дна на ось, перпендикулярную вышеуказанной равнодействующей, для чего на носу судна установлена неподвижная выносная штанга 1 с вертикальной штангой 2. На противоположных концах оси 3 штанги закреплены гидрофлюгер 4 и гидрометрическая вертушка 5, подсоединенная так же как и приемоизлучающие системы эхолота 6 и гидроакустического доплеровского лага 7 к вычислителю 8, информация с которого поступает на индикатор 9 и регистратор 10. 2 ил. (П

СООЭ СОВЕТСКИХ

ИЦ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТСВСИО ИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3700006/24-10 (22) 10.02.84 (46) 15,01.87. Бюл. 11д 2 (71) Государственный гидрологический институт (72) Б.Е.Васильев, Г.С.Клейн, В.А.Копытов, В.КВШкурко и Г.А.Юфит (53) 681. 121 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11д 903705, кл . С 01 F 1/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 830120, кл. G 01 F 1/06, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИИ РАСХОДА ВОДЫ

В РЕКЕ (57) Изобретение относится к гидрометрии и позволяет уменьшить погрешность измерения и упростить измерительный процесс. В процессе движения . судна rto произвольной траектории от берега к берегу производится не,.SU„, 2 531 А 1 прерывное измерение глубины реки с помощью эхолота 6, времени движения судна и равнодействующей, взятой с обратным знаком скорости движения судна и скорости течения воды в реке. Дополнительно измеряют проекцию скорости движения судна относительно дна на ось, перпендикулярную вышеуказанной равнодействующей, для чего на носу судна установлена неподвижная выносная штанга 1 с вертикальной штангой 2. На противоположных концах оси 3 штанги закреплены гидрофлюгер 4 и гидрометрическая вертушка 5, подсоединенная так же как и приемоизлучающие системы эхолота 6 и гидрое акустического доплеровского лага 7 к вычислителю 8, информация с которого поступает на индикатор 9 и регистратор !О. 2 ил.

1 1283531

Изобретение относится к гидрометрии и может быть использовано для измерения расхода воды средних и больших рек с движущегося судна.

Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения и упрощение измерительного процесса.

На фиг. 1 изображен участок реки с произвольной траекторией движущегося по ней судна и векторной диа- 10 граммой скоростей судна и воды в ггроизвольной точке нахождения судна, вид в плане; на фиг. 2 — взаимное расположение в пространстве датчиков, обеспечивающих измерение первичных данных, и их выдачу на вычислитель.

Приняты следующие обозначения:

А и Б — начальный и конечный пункты следования судна; 0 — произвольная точка нахождения судна на траекто- 20 рии А-E V — скорость течения воды в реке; Vc — скорость движения судна, относительно дна реки; V — скорость ,движения воды относительно судна (равнодействующая векторов V и Ч );

Ч„ — составляющая скорости движения судна, нормальная к равнодействующей

VR, она же — проекция скорости течения V на ось, перпендикулярную направлению равнодействующей VR V нормальная составляющая вектора скорости течения воды V т к скорости суд- . на Ч »

4 ностной скорости, к истинному расходу.

Способ, в частности, может быть реализован с помощью устройства, в котором на неподвижной выносной штанге 1, закрепленной на носу судна по

его диаметральной оси, закреплена свободно вращающаяся вокруг своей оси вертикальная штанга 2, перпендикулярно к которой жестко прикреплена ось 3; на одном конце оси 3 закреплен гидрофлюгер 4, а на другом — гидрометрическая вертушка 5; на оси 3 закреплены также приемоизлучающая система 6 эхолота и приемоизлу7чающая система 7 гидроакустического доплеровского лага,, которая размещена перпендикулярно к оси 3 и под углом 8 к вертикальной штанге 2, при этом

0 <8 90 . выходы гидрометрической вертушки, эхолота и лага подсоединены к входу вычислителя 8, информация с которого подается на индикатор 9 и регистратор 10.

Измерение расхода воды производится в следующей последовательности.

Перед началом измерений включают питание и в вычислителе 8 устанавливают значение коэффициента К, после чего запускают эхолот и лаг, а также включают вертушку. Судно отходит от берега и, достигнув глубины, обеспечивающей работу эхолота, перемещающегося по произвольной траектории А-Б в сторону противоположного берега.

В процессе движения судна ось 3 гидрофлюгера 4- устанавливается по направлению равнодействующей V„ под углом

p- g (фиг. 1) к направлению движения судна V . Скорость V, измеряемая вертушкой 5, скорость Ví, измеряемая лагом, и глубина Й измеряемая эхолотом, вводятся в вычислитель 8 непрерывно по мере движения судна от одного берега к другому. Вычислитель реализует расчетную формулу, при этом производится индикация текущего значения расхода воды на индикаторе 9 и регистрация на устройстве (например, на самописце) 10.

Формула изобретения способ состоит в следующем. 35

С движущегося от берега к берегу судна непрерывно измеряют глубину реки, время движения судна, равнодействующую, взятую с обратным знаком, скорости движения судна и течения воды, проекцию скорости движения судна на ось, перпендикулярную направлению равнодействующей, а искомый расход воды вычисляют по формуле

Q=KJ Ч„ Ч„ í dt s

45 где Q — расход йоды;

Н вЂ” глубина реки;

Т вЂ” время движения судна;

Ъ вЂ” равнодейству щая взятой с об- 50 ратным знаком скорости движения судйа относительно дна реки и скорости течения воды в реке;

V,„ — составляющая скоРости судна, нормальная к направлению равнодействующей;

К вЂ” коэффициент перехода от расхода, измеренного по поверхСпособ измерения расхода воды в реке с судна, движущегося от берега к берегу по произвольной траектории, включающий непрерывное измерение глубины реки, времени движения судна, Н

Т—

R нс

Составитель Л.Черепанова

Редактор Н.Слободяник Техред Я.Ходанич Корректор M.Ïoæî

Заказ 7423/36 Тираж 690 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,. 4

3 1283531 равнодействующей скорости течения воды и взятой с обратным знаком скорости движения судна относительно дна, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности изме- 5 рения и упрощения измерительного процесса, измеряют проекцию скорости движения судна относительно дна на ось, перпендикулярную указанной равнодействующей, а расход воды определяют по 1О формуле д Я НС где Q — - расход воды; глубина реки; время измерения расхода воды; равнодействующая скорости течения воды и взятой с обратным знаком скорости движения судна относительно дна реки; проекция скорости движения судна относительно дна реки на ось, перпендикулярную указанной равнодействующей; козффициент перехода от расхода, измеренного по поверхностной скорости течения воды, к истинному расходу.