Messung des Strömungsbereichs: Messung der Breite und Tiefe
In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Messung der Strömungsfläche, einschließlich der Messung von Breite und Tiefe.
In diesem Stadium ist es klar, dass die Geschwindigkeitsverteilung über den gesamten Querschnitt des Kanals so variiert ist, dass es praktisch unmöglich ist, einen Wert der Geschwindigkeit zu erreichen, der die mittlere Strömungsgeschwindigkeit darstellt. Zur Messung der Entladung wird die Querschnittsfläche im Allgemeinen in kleine vertikale Streifen unterteilt, Abb. 15.9.
Die Breite der Streifen wird so gewählt, dass jeder Streifen aus praktischen Gründen als Rechteck betrachtet werden kann. Dann kann die Geschwindigkeit jedes Abteils entweder mit Schwebekörpern oder mit einem Strommessverfahren mit recht guter Genauigkeit berechnet werden. Das Produkt aus Streifenfläche und mittlerer Geschwindigkeit des Streifens ergibt den Austrag des Streifens. Die Entladung des Kanals kann durch Summieren der Entladungen aller einzelnen Streifen erhalten werden.
Wenn also A 1, A 2, A 3 usw. die Bereiche der Streifen und Abb. 15.9. Flächenmessung Wenn V 1, V 2, V 3 die entsprechenden mittleren Geschwindigkeiten sind, dann ist die Kanalentladung durch gegeben
Q = A 1 V 1 + A 2 V 2 + A 3 V 3 usw. = A 1 V 1
Es ist klar, dass die Messung der Strömungsfläche die Messung der Breite und Tiefe des Streifens beinhaltet.
1. Messung der Breite:
Zum Messen der Breite jedes Streifens wird ein Stahldrahtseil über den Kanal gespannt, um die Breite des Streifens zu erkennen, der das Seil mit Anhängern markiert ist. Hierbei ist zu beachten, dass das gespannte Seil unter seinem eigenen Gewicht durchhängt. Daher ist es wichtig, die Breite des Streifens entsprechend zu korrigieren.
Um die Genauigkeit zu erreichen, sollte die Breite des Streifens mit einem Theodolit gemessen werden. Diese Methode ist bis zu einer Gesamtbreite von 150 Metern eines Kanals nützlich. Wenn die Breite des Kanals mehr als 150 Meter beträgt (zum Beispiel Flüsse), wird die Pivot-Point-Methode verwendet. Diese Methode basiert auf dem Prinzip ähnlicher Dreiecke. Die Methode wird zum besseren Verständnis nachfolgend beschrieben (siehe Abb. 15.10).
X und X sind zwei Punkte, die auf der Querschnittslinie am Ufer des Kanals festgelegt sind. Vom Punkt X aus wird eine Schwenklinie senkrecht zum Querschnitt XX aufgestellt. Die Länge der Schwenklinie sollte etwa die Hälfte der Breite des Kanals oder 300 m betragen, je nachdem, welcher Wert größer ist. Das andere Ende der Pivotlinie wird als Pivotpunkt bezeichnet, in Abb. 15.10 mit P bezeichnet. Bei einer Länge von 1/5 der Schwenklinie von dem Schwenkpunkt ist eine Richtungslinie DD1 rechtwinklig zur Schwenklinie gezeichnet. Die Richtungslinie DD 1 ist in geeignete Teile gleicher Länge durch Punkte d 1, d 2, d 3 usw. unterteilt. Die Länge jedes Teils sei 3 m.
Von ähnlichen Dreiecken Pd 1 d 2 und Ps 1 s 2 ist dann die Länge von s 1 s 2 5 mal so lang wie d 1, d 2 (da PX 5 mal PD ist). Die Länge jedes Streifens s 1 s 2, s 2 s 3 usw. beträgt 15 m. Die Punkte usw. können auf der Querschnittslinie sehr genau mit Hilfe eines Theodoliten lokalisiert werden, der bei P angeordnet ist.
Wenn die Messstelle dauerhaft gemacht werden soll, sollten die Punkte D, d1, d2 usw. auf der Richtungslinie, den Punkten und auf der Querschnittslinie und der Drehpunkt mit Mauerwerk in Form von Blöcken mit a ausgeführt werden Loch in der Mitte, um eine Flagge genau auf dem Punkt zu fixieren.
Wenn ein Kanal breiter als 600 m ist, sollten die p-Pivotlinien auf beiden Bänken aufgestellt werden. Die Schallpunkte können durch das gleiche Verfahren genau lokalisiert werden. Jeder Drehpunkt umfasst die halbe Breite des Flusses. Eine andere Methode zur Breitenmessung ist die Verwendung von Sextanten (Abb. 15.11).
Ein Boot wird entlang der Querschnittslinie XX1 gezogen und am Beobachtungspunkt O stationär gemacht. Vom Punkt O wird der Winkel XOP durch einen Sextanten gemessen. Der Abstand S ist bekannt. Die Entfernung des Beobachtungspunkts O vom Ziel X ist durch S. cot a gegeben. Zur regelmäßigen Beobachtung kann ein Diagramm erstellt werden, um Breiten für verschiedene gemessene Winkel anzugeben. Diese Methode ergibt eine ziemlich korrekte Position des Bootes. Der einzige Nachteil ist, dass an jedem Punkt der Winkel vom Sextanten gemessen werden muss und der Prozess ziemlich langwierig wird als die Drehpunktmethode.
2. Messung der Tiefe:
Die Tiefe wird genau unter jedem Pendel am Seil gemessen, das über den Kanal gespannt wird. Die Tiefe kann gemessen werden, indem die Ablesungen direkt beobachtet werden, zum Beispiel durch akustische Geräte. Alternativ kann ein Instrument verwendet werden, um die Ablesung vorzunehmen und dann aus Tabellen oder Diagrammen die Tiefe zu bestimmen.
Einige gängige Methoden zur Tiefenmessung sind unten aufgeführt:
ein. Klingende Stange:
Es ist eine Holzstange mit einem Durchmesser von 5 bis 8 cm, auf der Markierungen angebracht sind. Eine Bambusstange kann auch als Klangstab verwendet werden. Vielfach kann auch ein Flacheisen mit einer Größe von 5 cm x 0, 6 cm für diesen Zweck verwendet werden. Die Abstufungen liegen in der Regel in Zehntel Metern. Um ein Einsinken einer Stange zu verhindern und eine Messgenauigkeit zu erreichen, ist die Stange mit einer flachen Grundplatte versehen. Die Grundplatte hat die Form einer Eisenscheibe mit einem Durchmesser von 10 bis 15 cm, die am unteren Ende der Stange befestigt ist.
b. Lead Line:
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit hoch und die Tiefe höher ist, ist der Klangstab nicht zu bevorzugen. Dann wird die Leitung verwendet. Es besteht aus einem Seil, das im Allgemeinen aus Kupfer besteht und mit Hanf bedeckt ist. Ein Gewicht oder eine Leine ist an einem Ende des Seils befestigt. Die Form der Mine ist wie ein Kegelstumpf. Sie wiegt je nach Strömungsgeschwindigkeit im Kanal zwischen 5 und 30 kg.
