Определение расхода воды на открытых каналах оросительных систем
Исследование погрешности измерений при реализации способа определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу "уклон – площадь". Определение уровней воды в створах, перепада уровней между верхним и нижним створами и расхода воды.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.01.2019 |
| Размер файла | 784,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определение расхода воды на открытых каналах оросительных систем
А.А. Чураев, М.В. Вайнберг
Российский научно-исследовательский институт
проблем мелиорации, Новочеркасск
Целью являлось исследование погрешности измерений при реализации способа определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу «уклон - площадь». Сущность данного способа сводится к использованию двух датчиков уровня воды, оснащенных средствами дистанционной передачи показаний и расположенных в уровнемерных колодцах верхнего и нижнего гидрометрических створов. По данным датчикам определяются уровни воды в створах, перепад уровней между верхним и нижним створами и вычисляется расход воды. С помощью методов статистической обработки экспериментальных данных определена точность измерения гидравлического уклона на участке облицованного канала оросительной сети с призматическим руслом при использовании уровнемеров с абсолютной погрешностью измерения уровня от ?h = 0,2 мм до ?h = 2,0 мм. По зависимостям Г. В. Железнякова и Б. Б. Данилевича вычислены значения относительных погрешностей измерения уклона и расхода воды в зависимости от абсолютной погрешности измерения уровня воды при различных расстояниях между гидрометрическими створами. Проведен сравнительный анализ погрешностей измерения уклона водной поверхности и расхода воды двумя способами: требующим нивелировки нулей уровнемеров и не требующим нивелировки. По результатам проведенного анализа определено, что основным источником ошибок при определении гидравлического уклона являются погрешности при определении перепада. Для достоверного определения расхода воды предложенным способом по методу «уклон - площадь» (с погрешностью измерения не более 5 %) при измерении перепада свободной поверхности воды с точностью 0,2 мм необходимо использовать участок канала с расстоянием между уклонными водомерными постами 60-80.
Ключевые слова: оросительная система, водоучет, метод «уклон - площадь», перепад уровней, датчик уровня воды, гидрометрический створ, уровнемерный колодец.
А.А. Churayev, M.V. Vaynberg
Russian Research Institute of Land Improvement Problems, Novocherkassk
MEASUREMENT ERRORS FOR WATER DISCHARGE IN OPEN CANALS OF IRRIGATION SYSTEM BY “SLOPE-AREA” METHOD
The objective of the study was to investigate the measurement error while determining water discharge in open canals of irrigation system by “slope-area” method. The essence of the given method involves the use of two sensors of water level equipped with means of remote transmission of readings and located in measuring wells of the upper and lower gauging target. According sensors, water levels in targets, level difference between the upper and lower target are determined and water discharge is calculated. By the methods of statistical processing of experimental data, measurement accuracy of hydraulic gradient was determined at the site of lined canal of irrigation net with prismatic channel while using level gauge with an absolute measurement error from ?h = 0.2 mm to ?h = 2.0 mm. Using the relationships of G. V. Zheleznyakov and B. B. Danilevich, the values of absolute measurement error of slope and water discharge depending on the absolute measurement error of water level at different spaces between the upper and lower gauging target were calculated. Comparative analysis of measurement errors for the slope of water surface and water discharge was done by two methods which requires leveling zeroes of level gauges and which doesn't. According to the results of the analysis it was determined that the main source of errors, while calculating hydraulic gradient, is the errors at level difference measuring. For reliable determination of water discharge by the proposed way using “slope-area” method (with measurement error less than 5 %) for measuring the level difference of water free surface with an accuracy 0.2 mm, it should be used the reach of a canal with the distance between slope water gauge station
60-80 m for the method which requires leveling of zeroes of level gauges, and 40-60 m for the method which doesn't require leveling of zeroes.
Keywords: irrigation system, water accounting, “slope-area” method, level difference, sensor of water level, gauging target, level-measuring well.
Введение
В последние годы в нашей стране в сельском хозяйстве особая роль отводится гидромелиорации. В современных условиях, когда вода стала дорогостоящим товаром, для рациональной и эффективной эксплуатации оросительных систем должен производиться оперативный и достоверный учет воды. Эксплуатационным организациям, обслуживающим современные оросительные системы, необходима организация автоматизированного водоучета, который будет характеризоваться следующими достоинствами:
- отслеживание в режиме реального времени значений уровней воды в створах и перепада уровней между створами;
- оперативное определение расхода;
- полная автоматизация процесса измерений;
- повышение надежности в эксплуатации.
Практикуемый на оросительных системах гидрометрический способ измерения расхода воды по методу «скорость - площадь» имеет достаточную для практики водоучета точность, но требует больших затрат труда и времени на измерение одного расхода [1-3]. Для устранения вышеперечисленных недостатков можно использовать метод «уклон - площадь», который основан на измерении перепада уровней воды в контрольных створах специально спрофилированного русла канала. На сегодняшний день известны различные способы определения расхода воды по методу «уклон - площадь», такие как способ определения расхода воды в открытых потоках (пат. № 1067361, В. В. Коваленко) [4]; способ определения расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом (пат. № 1659713, Ю. Г. Иваненко и др.) [5]; способ определения расхода воды в открытых каналах и устройство для его осуществления (пат. № 1691686, А. Т. Белоус, А. И. Мищенко) [6]; способ определения расхода воды на открытом канале с призматическим руслом (пат. № 2102707, Ю. Г. Иваненко, В. Н. Щедрин и др.) [7]; способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу «уклон - площадь» (пат. № 2327114, А. Е. Ивахненко и др.) [8] и т. д.
Рассмотрим способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу «уклон - площадь» (пат. № 2327114). Сущность данного 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 воды [9]. Схема измерительного участка канала показана на рисунке 1.
Несовершенство данного метода заключается в следующем:
- значительные затраты времени на определение уровней воды между верхним и нижним гидрометрическими створами, составляющие 20-30 мин;
- наличие движущихся механических частей (поплавка, задвижки);
- наличие конструкции из соединительных трубопроводов между створами.
В предложенном авторами усовершенствованном способе [10] в исходном канале выполняют облицованный участок длиной = 60-80 м (план-схема измерительного участка канала приведена на рисунке 2). Облицовка дна и откосов канала выполняется монолитным бетоном. Слой бетона в облицовках составляет на средних грунтах = 7-15 см, на слабых - до 18-20 см при заложении откосов канала 1:1,5.
1 - фиксированное русло; 2 - зона нижнего гидрометрического створа; 3 - гидрометрический колодец; 4 - соединительный кабель; 5 - двигатель с редуктором; 6 - вал; 7 - трехпозиционная шаровая задвижка; 8 - соединительный шланг; 9 - зона верхнего гидрометрического створа
Рисунок 1 - Схема измерительного участка канала
1 - измерительный канал; 2 - соединительный трубопровод; 3 - уровнемерный колодец; 4 - датчик уровня воды; lств - расстояние между створами; B - ширина канала по верху; L - длина облицованного участка канала
Рисунок 2 - План-схема измерительного участка канала
Затем на облицованном участке устраиваются два гидрометрических створа (верхний и нижний), расстояние между створами выбирают равным = 40-60 м (схема соединения успокоительного колодца с измерительным створом канала показана на рисунке 3).
1 - измерительный канал; 2 - соединительный трубопровод; 3 - уровнемерный колодец; 4 - датчик уровня воды; добл - слой облицовочного бетона; lств - расстояние между створами; k - расстояние между колодцем и бровкой канала; lтр - длина трубопровода; h2 - глубина водного потока; hкол - диаметр колодца; hкан - строительная глубина канала; dкол - диаметр колодца; dтр - диаметр трубопровода; an - расстояние между дном канала и нижней точкой трубопровода
Рисунок 3 - Схема соединения успокоительного колодца с измерительным створом канала
расход вода канал оросительный
В створах устраиваются уровнемерные колодцы на расстоянии от бровки канала, предназначенные для размещения и функционирования датчиков уровня воды. Колодцы с помощью соединительной трубы длиной соединяются с водным потоком глубиной в гидрометрическом створе. Колодцы вертикальные высотой , равной диапазону измеряемых уровней плюс запас = 0,6 м, но не менее строительной глубины канала . Диаметр колодцев назначается не менее 300 мм, чтобы обеспечивалась возможность очистки дна колодцев от осевшего ила или мусора. Нижняя точка входного отверстия соединительного трубопровода диаметром не менее 50 мм должна находиться выше минимального регистрируемого уровня воды на 0,06 м.
В уровнемерных колодцах могут использоваться любые датчики уровня, оснащенные средствами дистанционной передачи измеряемых параметров, которые работают в рамках своих паспортных параметров и осуществляют функцию измерения значений уровней и их передачи на пункт диспетчера [11].
Конструкция измерительного участка канала показана на рисунке 4.
1 - измерительный участок канала; 2 - подводящая труба к зоне верхнего гидрометрического створа; 3 - уровнемерный колодец; Lств - расстояние между гидрометрическими створами; L - длина облицованного участка канала; Q - расход
Рисунок 4 - Конструкция измерительного участка канала
Определение расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу «уклон - площадь» выполняют следующим образом (рисунки 2, 3). Из измерительного канала 1 по соединительным трубам 2 вода поступает в успокоительные колодцы в верхнем и нижнем гидрометрических створах 3. Когда течение воды установится, в успокоительных колодцах датчиками уровня воды будут непрерывно регистрироваться измеряемые параметры с заданным интервалом и с помощью средств дистанционной передачи информация будет передаваться на пункт диспетчера, оснащенный средствами ее обработки и вычисления расхода. По полученным данным и при известных параметрах измерительного участка канала (расстоянии между сечениями верхнего и нижнего гидрометрических створов , уклоне дна канала , коэффициенте шероховатости канала , ширине канала по дну , коэффициенте заложения откосов и т. д.) вычисляется искомый расход.
Материалы и методы. В результате исследований определялась точность измерения гидравлического уровня на участке облицованного канала оросительной сети с призматическим руслом при использовании уровнемеров с абсолютной погрешностью измерения уровня от = 0,2 мм до = 2,0 мм. Расстояние между гидрометрическими створами составляет от 20 до 200 м. Значения гидравлических элементов следующие:
- коэффициент шероховатости = 0,024;
- коэффициент заложения откосов = 2,0;
- ширина канала по дну = 18,0 м;
- ширина канала по верху = 26,8 м;
- строительная глубина = 2,2 м.
Нивелирование линий длиной до 200 м произведено с точностью I класса.
Для определения точности гидравлического уровня необходимо решить следующие задачи:
- установить скорость течения и коррективы скорости;
- определить гидравлический уклон;
- определить погрешности измерения гидравлического уклона и расхода воды в зависимости от расстояния между гидрометрическими створами и различных значений абсолютной погрешности измерения уровня по известным формулам;
- установить влияние погрешности измерения уровня воды на погрешность определения расхода.
Для определения скоростей и решим уравнение равномерного движения потока жидкости [12]:
,
где - коэффициент Шези, м0,5/с;
- гидравлический радиус, м;
- уклон дна канала.
Для определения корректива скорости воспользуемся формулой Г. В. Железнякова:
.
Чтобы определить значение гидравлического уклона [13], сначала запишем уравнение Д. Бернулли для двух сечений потока, считая, что местными гидравлическими сопротивлениями можно пренебречь:
, (1)
где , - отметки поверхности воды (уровни), м;
, - коэффициенты Кориолиса;
, - средние скорости потока соответственно в верхнем и нижнем бьефах, м/с;
- ускорение свободного падения, м/с2;
- потери напора по длине (на трение), равной расстоянию между сечениями, м.
Из уравнения (1) получим зависимость для определения гидравлического уклона:
,
где - гидравлический уклон;
- расстояние между створами, м.
Следовательно, гидравлический уклон есть изменение удельной энергии потока (гидродинамического напора), отнесенное к его длине.
Для вычисления относительной погрешности измерения гидравлического уклона используем зависимость Г. В. Железнякова и Б. Б. Данилевича [14]:
,
где - погрешность определения уровня между первым и вторым сечением, мм;
- погрешность определения коэффициента ;
- погрешность определения скорости , мм;
- погрешность определения расстояния , мм.
Результаты и обсуждение. Для определения погрешности падения уровня принимаем погрешность измерения уровня воды в гидрометрическом створе равной 0,2 мм (соответственно, в двух створах погрешность составит = 0,2 + 0,2 = 0,4 мм) и погрешность нивелирования в зависимости от класса нивелирования по таблице 1.
Таблица 1 - Погрешности нивелирования на 1 км двойного хода в зависимости от класса нивелирования
|
Класс нивелирования |
I |
II |
III |
IV |
|
|
Погрешность на 1 км, мм |
0,5 |
5 |
10 |
20 |
По известным формулам вычислим значения относительных погрешностей измерения уклона и расхода воды в зависимости от абсолютной погрешности измерения уровня воды при различных расстояниях между гидрометрическими створами. Затем проведем сравнительный анализ погрешностей измерения уклона водной поверхности и расхода воды двумя способами. Первый - способ, требующий нивелировки нулей уровнемеров, второй - не требующий нивелировки [15]. Результаты вычислений по первому способу приведены в таблице 2 и на графиках (рисунки 5, 6), в расчетах учитывалось нивелирование I класса. Результаты вычислений по второму способу приведены в таблице 3 и на графиках (рисунки 7, 8).
Таблица 2 - Погрешности определения расхода и гидравлического уклона воды в зависимости от расстояния между створами В %
|
Расстояние между створами L, м |
Значение относительных погрешностей определения уклона и расхода воды в зависимости от абсолютной погрешности измерения уровня при различных расстояниях между створами. Уклон равен 0,00007 |
||||||||||||||||||||
|
? = 0,2 мм |
? = 0,4 мм |
? = 0,6 мм |
? = 0,8 мм |
? = 1,0 мм |
? = 1,2 мм |
? = 1,4 мм |
? = 1,6 мм |
? = 1,8 мм |
? = 2,0 мм |
||||||||||||
|
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
||
|
20 |
21,1 |
17,1 |
42,2 |
34,2 |
63,3 |
51,3 |
84,4 |
68,4 |
105,5 |
85,5 |
126,6 |
102,7 |
147,7 |
119,8 |
168,8 |
136,9 |
189,9 |
154,0 |
211,0 |
171,1 |
|
|
40 |
12,8 |
8,6 |
25,6 |
17,1 |
38,4 |
25,7 |
51,2 |
34,2 |
63,9 |
42,8 |
76,7 |
51,3 |
89,5 |
55,9 |
102,3 |
63,4 |
115,1 |
77,0 |
127,9 |
85,5 |
|
|
60 |
9,9 |
5,0 |
19,9 |
11,4 |
29,8 |
17,1 |
39,8 |
22,8 |
49,6 |
28,5 |
59,6 |
34,2 |
69,5 |
39,9 |
79,4 |
45,6 |
89,4 |
51,3 |
99,3 |
57,0 |
|
|
80 |
8,0 |
4,3 |
16,0 |
8,6 |
24,0 |
12,8 |
32,1 |
17,1 |
40,1 |
21,4 |
48,1 |
25,7 |
56,1 |
29,9 |
64,1 |
34,2 |
72,1 |
38,5 |
80,1 |
42,8 |
|
|
100 |
6,8 |
3,4 |
13,7 |
6,8 |
20,5 |
10,3 |
27,4 |
13,7 |
34,2 |
17,1 |
41,1 |
20,5 |
47,9 |
24,0 |
54,7 |
27,4 |
61,6 |
30,8 |
68,4 |
34,2 |
|
|
120 |
5,9 |
2,9 |
11,9 |
5,7 |
17,8 |
8,6 |
23,8 |
11,4 |
29,7 |
14,3 |
35,7 |
17,1 |
41,6 |
20,0 |
47,5 |
22,8 |
53,5 |
25,7 |
59,4 |
28,5 |
|
|
140 |
5,2 |
2,4 |
10,5 |
4,9 |
15,7 |
7,3 |
21,0 |
9,8 |
26,2 |
12,2 |
31,5 |
14,7 |
36,7 |
17,1 |
41,9 |
19,6 |
47,2 |
22,0 |
52,4 |
24,5 |
|
|
160 |
4,7 |
2,1 |
9,3 |
4,3 |
14,0 |
6,4 |
18,6 |
8,6 |
23,3 |
10,7 |
27,9 |
12,8 |
32,6 |
15,0 |
37,2 |
17,1 |
41,9 |
19,2 |
46,5 |
21,4 |
|
|
180 |
4,2 |
1,9 |
8,3 |
3,8 |
12,5 |
5,7 |
16,7 |
7,6 |
20,8 |
9,5 |
25,0 |
11,4 |
29,2 |
13,3 |
33,3 |
15,2 |
37,5 |
17,1 |
41,7 |
19,0 |
|
|
200 |
3,8 |
1,7 |
7,6 |
3,4 |
11,3 |
5,1 |
15,1 |
6,8 |
18,9 |
8,6 |
22,7 |
10,3 |
26,5 |
12,0 |
30,2 |
13,7 |
34,0 |
15,4 |
37,8 |
17,1 |
Рисунок 5 - График зависимости относительной погрешности определения гидравлического уклона от расстояния между створами: дI1, …, дI10 - относительная погрешность определения уклона при ?h = 0,2…2,0 мм соответственно
Рисунок 6 - График зависимости относительной погрешности вычисления расхода воды от расстояния между створами: дQ1, …, дQ10 - относительная погрешность расхода воды при ?h = 0,2…2,0 мм соответственно
Таблица 3 - Погрешности определения расхода и гидравлического уклона воды в зависимости от расстояния между створами способом, не требующим нивелировки нулей уровнемеров В %
|
Расстояние между створами L, м |
Значение относительных погрешностей определения уклона и расхода воды в зависимости от абсолютной погрешности измерения уровня при различных расстояниях между створами. Уклон равен 0,00007 |
||||||||||||||||||||
|
? = 0,2 мм |
? = 0,4 мм |
? = 0,6 мм |
? = 0,8 мм |
? = 1,0 мм |
? = 1,2 мм |
? = 1,4 мм |
? = 1,6 мм |
? = 1,8 мм |
? = 2,0 мм |
||||||||||||
|
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
дI |
дQ |
||
|
20 |
11,0 |
8,6 |
22,1 |
17,1 |
33,1 |
25,7 |
44,2 |
34,2 |
55,2 |
42,8 |
66,3 |
51,3 |
77,3 |
59,9 |
88,3 |
68,4 |
99,4 |
77,0 |
110,4 |
85,5 |
|
|
40 |
6,7 |
4,3 |
13,4 |
8,6 |
20,1 |
12,8 |
26,8 |
17,1 |
33,5 |
21,4 |
40,2 |
25,7 |
46,8 |
29,9 |
53,5 |
34,2 |
60,2 |
38,5 |
66,9 |
42,8 |
|
|
60 |
5,2 |
2,9 |
10,4 |
5,7 |
15,6 |
8,6 |
20,8 |
11,4 |
26,0 |
14,3 |
31,2 |
17,1 |
36,4 |
20,0 |
41,6 |
22,8 |
46,8 |
25,7 |
52,0 |
28,5 |
|
|
80 |
4,2 |
2,1 |
8,4 |
4,3 |
12,6 |
6,4 |
16,8 |
8,6 |
21,0 |
10,7 |
25,2 |
12,8 |
29,4 |
15,0 |
33,5 |
17,1 |
37,7 |
19,2 |
41,9 |
21,4 |
|
|
100 |
3,6 |
1,7 |
7,2 |
3,4 |
10,7 |
5,1 |
14,3 |
6,8 |
17,9 |
8,6 |
21,5 |
10,3 |
25,1 |
12,0 |
28,7 |
13,7 |
32,2 |
15,4 |
35,8 |
17,1 |
|
|
120 |
3,1 |
1,4 |
6,2 |
2,9 |
9,3 |
4,3 |
12,4 |
5,7 |
15,6 |
7,1 |
18,7 |
8,6 |
21,8 |
10,0 |
24,9 |
11,4 |
28,0 |
12,8 |
31,1 |
14,3 |
|
|
140 |
2,7 |
1,2 |
5,5 |
2,5 |
8,2 |
3,7 |
11,0 |
4,9 |
13,7 |
6,1 |
16,5 |
7,3 |
19,2 |
8,6 |
21,9 |
9,8 |
24,7 |
11,0 |
27,4 |
12,2 |
|
|
160 |
2,4 |
1,1 |
4,9 |
2,1 |
7,3 |
3,2 |
9,7 |
4,3 |
12,2 |
5,3 |
14,6 |
6,4 |
17,1 |
7,5 |
19,5 |
8,6 |
21,9 |
9,6 |
24,4 |
10,7 |
|
|
180 |
2,2 |
1,0 |
4,4 |
1,9 |
6,5 |
2,9 |
8,7 |
3,8 |
10,9 |
4,8 |
13,1 |
5,7 |
15,3 |
6,7 |
17,5 |
7,6 |
19,6 |
8,6 |
21,8 |
9,5 |
|
|
200 |
1,9 |
0,9 |
4,0 |
1,7 |
5,9 |
2,6 |
7,9 |
3,4 |
9,9 |
4,3 |
11,9 |
5,1 |
13,8 |
6,0 |
15,8 |
6,8 |
17,8 |
7,7 |
19,8 |
8,6 |
Рисунок 7 - График зависимости приведенной погрешности определения гидравлического уклона от расстояния между створами способом, не требующим нивелировки нулей уровнемеров: дI1, …, дI10 - относительная погрешность определения уклона при ?h = 0,2…2,0 мм соответственно
Рисунок 8 - График зависимости относительной погрешности вычисления расхода воды от расстояния между створами способом, не требующим нивелировки нулей уровнемеров: дQ1, …, дQ10 - относительная погрешность расхода воды при ?h = 0,2…2,0 мм соответственно
В соответствии с п. 1.1 МВИ-05-90 МВИ-05-90 «Гидромелиоративные каналы с фиксированным руслом. Методика выполнения измерений расхода воды методом «скорость - площадь». для каналов различного порядка допустимая погрешность определения расхода должна составлять не более 5 %.
Рассмотрим таблицу 2, в которой представлено определение погрешности расхода и гидравлического уклона воды в зависимости от расстояния между створами способом, требующим нивелировки нулей уровнемеров. При абсолютной погрешности 0,2 мм допустимая относительная погрешность расхода воды, которая не превышает 5 %, устанавливается на расстоянии между гидрометрическими створами 60 м. Если же взять абсолютную погрешность 0,4 мм, то здесь только на расстоянии 140 м между створами погрешность определения расхода воды не превышает допустимую. А начиная с абсолютной погрешности 0,6 мм относительная погрешность определения расхода воды на любом расстоянии между гидрометрическими створами превышает допустимую погрешность. Очевидно, что для достоверного определения расхода воды способом, требующим нивелировки нулей уровнемеров (таблица 2 и рисунки 5, 6), целесообразным будет измерение уклона свободной поверхности воды с абсолютной погрешностью, не превышающей 0,2 мм, на участке канала с расстоянием между гидрометрическими створами 60-80 м.
Далее рассмотрим таблицу 3, которая иллюстрирует определение погрешности расхода и гидравлического уклона воды в зависимости от расстояния между створами способом, не требующим нивелировки нулей уровнемеров. В данном случае при абсолютной погрешности 0,2 мм допустимая относительная погрешность расхода воды устанавливается между гидрометрическими створами на расстоянии 40 м; при = 0,4 мм - 80 м; при = 0,6 мм - 120 м; при = 0,8 мм - 140 м; при = 1,0 мм - 180 м. Далее, начиная с абсолютной погрешности 1,2 мм, при любом расстоянии между гидрометрическими створами относительная погрешность определения расхода воды превышает допустимую погрешность. Проанализировав полученные теоретическим путем данные, можно сделать вывод о том, что для достоверного определения расхода воды способом, не требующим нивелировки нулей уровнемеров (таблица 3 и рисунки 7, 8), уместным будет измерение уклона свободной поверхности воды с абсолютной погрешностью, также не превышающей 0,2 мм, на участке канала с расстоянием между гидрометрическими створами 40-60 м.
Выводы
По результатам проведенного анализа полученных погрешностей определения уклона и расхода воды в зависимости от расстояния между створами (рисунки 5-8) можно сделать вывод, что основным источником ошибок при определении гидравлического уклона являются погрешности при определении перепада.
В результате проведенных исследований было выявлено, что для достоверного определения расхода воды предложенным способом по методу «уклон - площадь» (с погрешностью измерения не более 5 %) при измерении перепада свободной поверхности воды с точностью 0,2 мм необходимо использовать участок канала с расстоянием между уклонными водомерными постами 60-80 м для способа, требующего нивелировки нулей уровнемеров, и 40-60 м для способа, не требующего нивелировки.
Список литературы
1 Ивахненко, А. Е. Метод «уклон - площадь» как альтернатива методу измерения расхода воды «скорость - площадь» в открытых каналах оросительных систем / А. Е. Ивахненко // Вопросы мелиорации. - 2006. - № 5-6. - С. 63-68.
2 Системные принципы водоучета и управления водораспределением на оросительной сети / В. Н. Щедрин [и др.]; под ред. В. Н. Щедрина. - Новочеркасск: Новочерк. гос. техн. ун-т, 1994. - 235 с.
3 Бочкарев, В. Я. Новые технологии и средства измерений, методы организации водоучета на оросительных системах / В. Я. Бочкарев; ФГБНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск, 2012. - 227 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.04.12, № 196-В2012.
4 Способ определения расхода воды в открытых потоках: пат. 1067361 Рос. Федерация: G 01 F 1/20 / В. В. Коваленко; заявитель и патентообладатель Ленингр. гидрометеорологический ин-т. - № 3411392; заявл. 17.03.82; опубл. 15.01.84. - 2 с.
5 Способ определения расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом: пат. 1659713 Рос. Федерация: G 01 F 1/00 / Ю. Г. Иваненко, В. Н. Щедрин, М. Ю. Красовский, Н. Г. Иваненко, В. И. Коржов; заявитель и патентообладатель Южный науч.-исслед. ин-т гидротехники и мелиорации. - № 4307530/10; заявл. 14.07.87; опубл. 30.06.91, Бюл. № 24. - 5 с.
6 Способ определения расхода воды в открытых каналах и устройство для его осуществления: пат. 1691686 Рос. Федерация: G 01 F 1/00 / А. Т. Белоус, А. И. Мищенко; заявитель и патентообладатель Физ.-техн. ин-т АН ТССР. - № 4685871/10; заявл. 03.05.89; опубл. 15.11.91, Бюл. № 42. - 18 с.
7 Способ определения расхода воды на открытом канале с призматическим руслом: пат. 2102707 Рос. Федерация: G 01 F 1/00 / Ю. Г. Иваненко, В. Н. Щедрин, Н. Г. Иваненко, Т. Ф. Носова; заявитель и патентообладатель Науч.-произв. объединение по гидротехнике и мелиорации «Югмелиорация». - № 5034015/28; заявл. 25.03.92; опубл. 20.01.98. - 6 с.
8 Способ определения перепада уровней и расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом по методу «уклон - площадь»: пат. 2327114 Рос. Федерация: G 01 F 1/00 / А. Е. Ивахненко, В. Т. Клишин, М. А. Варичев, С. Н. Смирнов; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. - № 2006123303/28; заявл. 10.01.08; опубл. 20.06.08. - 4 с.
9 Ивахненко, А. Е. Измерение расхода воды в открытых каналах по методу «уклон - площадь» / А. Е. Ивахненко // Мелиорация и водное хозяйство. - 2006. - № 6. - С. 19-20.
10 Чураев, А. А. Способ определения расхода воды на открытых каналах оросительных систем по методу «уклон - площадь» / А. А. Чураев, М. В. Вайнберг // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр. / ФГБНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск: «Геликон», 2014. - Вып. 54. - С. 117-124.
11 Варичев, М. А. Перспективы применения ультразвука для определения расхода воды в открытых каналах оросительных сетей / М. А. Варичев // Вопросы мелиорации. - 2007. - № 5-6. - С. 52-59.
12 Оценка гидравлической эффективности и эксплуатационной надежности оросительных каналов. Пособие к СНИП 2.06.03-85 «Мелиоративные каналы и сооружения». - М., 1998. - 96 с.
13 Железняков, Г. В. Теория гидрометрии / Г. В. Железняков. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 343 с.
14 Железняков, Г. В. Точность гидрологических измерений и расчетов / Г. В. Железняков, Б. Б. Данилевич. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 240 с.
15 Медведев, О. Б. Измерение расходов воды в каналах с подпорно-переменным режимом движения потока / О. Б. Медведев // Мелиорация и водное хозяйство. - 1990. - № 1. - С. 31-33.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Санитарно-топографическое исследование водоисточника. Определение окисляемости, жесткости и химического состава воды; методы ее очистки и обеззараживания. Изучение способов санитарно-гигиенической оценки силоса и корнеклубнеплодов, зерна и комбикорма.
методичка [55,0 K], добавлен 21.05.2012Обоснование целесообразности использовании оросительных мелиораций в хозяйстве. Природные условия хозяйства и орошаемого участка. Оценка качества поливной воды по ирригационному коэффициенту Стеблера. Проектирование оросительной сети в плане хозяйства.
курсовая работа [69,6 K], добавлен 12.03.2011Вода в природе: классификация, загрязнение, очистка, обеззараживание и гигиенические требования. Виды систем водоснабжения: паспортизация, санитарная охрана источников, государственный контроль. Роль воды в организме животных; устройство и режим поения.
курсовая работа [60,3 K], добавлен 05.01.2011Определение расходов на участках водопроводной сети. Среднесуточный расход воды на объекте. Расчет емкости напорного бака, выбор водонапорной башни и насоса. Потребление воды в зависимости от времени суток. Часовая неравномерность водопотребления.
контрольная работа [30,8 K], добавлен 15.03.2015Выбор места под плотину. Постоянный объем воды в пруду. Определение потерь воды из пруда на испарение и фильтрацию. Расчет сечения водоподводящего канала. Перенос плана плотины на местность. Дождевальные устройства, используемые в лесном хозяйстве.
курсовая работа [197,9 K], добавлен 12.10.2014Общая характеристика ООО Агропромышленной фирмы "Хотьково", распорядок рабочего дня оператора машинного доения, характеристика персонала. Технологические расчеты расхода воды, электроэнергии, кормов для выращивания скота и производства молока.
курсовая работа [52,5 K], добавлен 08.09.2009Общая характеристика и план конюшни на 50 племенных лошадей. Описание системы содержания, кормления, поения и навозоудаления. Технологический процесс линий приготовления и раздачи кормов. Расчёт водоснабжения и среднесуточного расхода воды на ферме.
курсовая работа [417,9 K], добавлен 18.11.2010Общая характеристика хозяйства. Технологическая часть проекта. Исходные данные для технологической части. Расчет заданной технологической линии. Вентиляция и отопление. Двух суточный график расхода воды в птичнике. Экономическая эффективность проекта.
курсовая работа [46,4 K], добавлен 30.01.2009Биологическая характеристика речного рака. Объекты культивирования в России и мире. Разработка технологии разведения и выращивания пресноводных раков в прудовых хозяйствах в Оренбургской области. Расчет мощности хозяйства, количества кормов, расхода воды.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 09.07.2015Формы воды в почве и степень ее доступности для растений. Предупредительные меры борьбы с сорняками. Обработка почв, подверженных ветровой эрозии. Характеристика яровых зерновых культур как предшественников. Фосфорные удобрения, их свойства и применение.
контрольная работа [21,9 K], добавлен 19.10.2010Симптомы острого и хронического отравления рыб. Синергизм ионов как положительное влияние одних ионов на поглощение других ионов растениями. Организация исследования воды органолептическими методами. Характер и род запаха воды естественного происхождения.
реферат [22,3 K], добавлен 05.11.2014Рассмотрение необходимости и основных способов полива растений в теплице. Общая характеристика устройства и работы системы автоматического регулирования температуры поливной воды. Составление функциональной и структурной схемы данной поливной системы.
презентация [1,4 M], добавлен 19.12.2014Техническое состояние оросительных систем в Республике Дагестан. Программа развития мелиорации. Особенности развития агропромышленного комплекса, влияющие на этапы реализации Программ. Создание на мелиорированных землях благоприятной инфраструктуры.
реферат [34,3 K], добавлен 04.01.2013Исследование способов полива и агролесотехнических требований, предъявляемых к поливу. Нормы и кратность полива растений. Классификация дождевальных машин и установок для полива. Описания систем подачи воды. Основные элементы дождевальных установок.
презентация [3,9 M], добавлен 22.08.2013Изучение системы основной, предпосевной обработки почвы и ухода за растениями, применения гербицидов. Характеристика биологических особенностей сорных растений и мер борьбы с ними. Описания севооборота, новых сортов и болезней риса, оросительных систем.
курсовая работа [57,9 K], добавлен 17.06.2011Особенности коренного улучшения земель в результате осуществления комплекса мер. Основные виды мелиорации и ее задачи, преобладание орошения и осушения земель. Водосберегающая технология полива, роль оросительных систем и регионы их применения.
реферат [20,1 K], добавлен 03.06.2010Значение мелиорации как важного фактора интенсификации сельскохозяйственного производства. Планирование природно-экономической микрозоны, регулирование водного режима с помощью осушения, орошения и обводнения. Определение поливных и оросительных норм.
курсовая работа [32,6 K], добавлен 21.04.2010Виды оросительных систем. Источники загрязнения почв, меры по их охране. Предупреждение экологических последствий в Бурятии: ветровой и водной эрозии, эрозионных процессов на лесных территориях, засоления и заболачивания, техногенного опустынивания.
курсовая работа [597,8 K], добавлен 13.12.2017Анализ кормления рыбопосадочного материала радужной форели, определение эффективности производства. Исследование состояния воды по температурному режиму, содержанию растворенного в воде кислорода и показателям рН. Темп роста форели и расход кормов.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 03.11.2013Требования к источнику водоснабжения и качеству воды для рыбоводного хозяйства. Технология выращивания карпа в полносистемном прудовом хозяйстве в двухлетнем обороте. Расчет выращиваемой рыбы. Определение способов интенсификации рыбоводного производства.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.09.2015
