Измерение расхода воды

3.1. Для проведения измерений расходов воды необходимо:

· разбивка скоростных вертикалей;

· измерения сечения русла,

· привязка отметок характерных точек русла к отметкам топографического репера (производить при отсутствии воды в канале и с помощью металлических рулеток и лент с погрешностью не более ±1,0%)

· Данные измерений фиксируются в техническом паспорте СИР вместе со схемой поперечного разреза канала и схемой разбивки вертикалей.

Разбивка скоростных вертикалей зависит от ширины канала.

Таблица 3

В руслах трапецеидального сечения с заложением откосов ка­йла 1:1 м строительной,глубиной более 1,50 м скоростные верти-следует разбивать не только по дну, но и на рткосах канала. Если гидрометрический створ имеет полигональную форму, сле-произ водить дополнительную разбивку вертикалей в характер-ак точках перелома поперечного профиля русла (рис,26 прилож.2).

3.3, Исполнительная нивелировка, по результатам которой
пределяются отметки дна и откосов канала на каждой вертикали,
гметкидамбы.канала и положение начала шкалы уровнемерного

гройства, а также увязываются отметки указанных точек с поло­нием ' топографического -репера, должна обеспечивать погрешность измерений, не более-+p,2S£ от измеренных значений согласно 9-77., Результаты нивелировки фиксируются в те.хническом рте СИР.

3.4. При непрерывной работе канала в течении года разбивка
.алей и определение формы и размеров сечения канала должна
водится при минимальных уровнях воды в канале. В-этом случае разбивку вертикалей следует производить штангой при глубине ка до 4 м либо с помощью каната, с закреплённым.на нем грузом

•ПИ-1М при глубине потока более 4 м. Работы производятся.црометрического мостика или люлечной переправы. Положение каната.или штанги- при разбивке вертикалей контролируется с >щью отвеса. В указанных.условиях, исполнительная нивелировка -метрического створа не производится.

3.5, Порядок.определения-допустимого периода выдержки ушки в'потоке на каналах с неравномерным режимом*

3.5.1. Вертушка устанавливается в потоке на штанге⁴ или ка~ с грузом на одной из ближайших к берегу скоростных вертика-

на глубине_э меньшей' 0,5?z._T. ',

* * 'И -

3.5*2. Производится измерение скорости потока в этой точке продолжительности периода выдержки вертушки около 20~25мин, •чении указанного периода уровень воды, контролируемый по с-венному устройству не должен изменяться более чем на ?м.

Л_п - % + Но*V_n ' (I)*

Данные для расчетов по формуле (!) следует использовать из жала исполнительной нивелировки.

3.10» Условия измерения скорости потока в характерныхточ~ i на каждой вертикали,

3*10*1* Количество точек установки вертушки на каждой вер-и координаты их расположения.должны приниматься согласно 4 и рис.3 приложения. 2*

Таблица 4

а потока •Минимальное код-fКоординаты установки на вер-зтикали, «во точек устано щ тикали (при отсчете от дна'

ки вертушки на i канала)

ее 0,30 I 0,40 hn

60 2 0,20 #*; 0,80 h_n

:-I,0 3_ 0,20 hn;0,40/?*;0,8р-#л

fee 1,0 5 0,10м от дна; 0,20;

0,40 Н_п;0,80 h_n;0,10 м ■*. - от поверхности

3.10,2. Абсолютные отклонения точки установки вертушки в •оке от заданных координат на вертикали не должны превышать; при установке вертушки на штанге -0,01 м; при установке вертушки на канате с грузом -0,03 м.

3.11. Порядок измерения скорости гютока гидрометрическими
•тушками с контактом через 20 оборотов»

3,11 Л. Вертушка устанавливается б заданной точке и выдер­живается в потоке не менее 10 сдля того, чтобы ее лопасти при­брели равномерную скорость вращения,

3.11.2. Синхронно с появлением звукового или светового сиг-
нала включается секундомер и фиксируется число сигналов за один

ем, период которого должен составлять не менее 25 с. Получен» ные данные записываются в бланке (форма I приложение 3).

3.11.3. Без - включения секундомера, фиксируется продолжитель-

гь последующих¹ приемов при том же числе сигналов, что в пер-
приеме. Число приемов назначается четным. Общая продолжитель
кость выдержки.вертушки в точке должка соответствовать периоду,
ановленному согласно 3.5.. *

3.11.4. Синхронно с появлением последнего сигнала-секундо­
мер включается и в бланке (см.формуI приложения 3) записываются

•бщая продолжительность выдержки вертушки между первым и послед­ним сигналами с точностью- до 0,2 с и общее число оборотов вер­тушки» •

. 3.11.5. Контролем правильности работы вертушки является равнение продолжительности периодов за кадцый прием, которые ее должны отличаться между собой более чем на 1-2 с»

3.11.6. Если при регистрации времени наблюдается неравно­мерное вращение лопасти вертушки, измерения прекращаются, уста­навливается и устраняется причина явления, после чего измерения повторяются вновь.

3.12. При использовании вертушек типа. Г?-99 технология из­
мерения скорости потока в точке отличается от изложенной выше
тем, что фиксируется лишь общая продолжительность выдержки вер­
тушки в заданной точке и общее число оборотов вертушки за этот
териод, а регистрация промежуточных показаний за каждый прием не
ведется.

3.13. Измерения скорости потока производятся на каждой вер­
тикали в координатах, указанных в табл.4» Для снижения инстру­
ментальной составляющей погрешности измерения весь цикл повторя­
тсядвалщы с использованием разных вертушек.

1.14. Основная погрешность'измерений скорости 'потока в точ- •ie должна превышать -1,0?Кпри допустимой погрешности фиксиро­вания времени выдержки вертушки в точке не более $(),2£.

3.15. При проведении измерений расхбда воды детальным спо­собом назначается минимально допустимое число измерений кадцого параметра:

определение скорости потока в точке -не менее 2 раз; определение отметок и привязка заданных точек сечения кана-к топографическому реперу ~ не менее 3 раз;

определение положения начала шкалы уровнемера - не менее
аз; t

определение линейных и угловых параметров канала - не менее

^з; определение положения уровня воды - не менее 2 раз»,

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ РАСХОДА В0.БД.

4.1. Вычисление расхода воды следует производить по формуле:

4.2. Коэффициент скорости для прибрежных вертикалей следует щркнимать:

. К=0,9 -для гладких бетонных облицовок; •

4.3. Средняя скорость потока на вертикалях, должна опреде даться согласно ИСО 748-73 по формулам;

при установке вертушки в одной точке на вертикали:

tyrr-V&,<f, при установке вертушки в двух точках на вертикали:

при установке вертушки в трех точках на вертикали:

"ffn - 0,33 (ifts-t 7f#_f4 * Ike).

при установке вертушки в пяти точках на вертикали:

II■

Схема -вычисления расхода воды по данным измерений и
ждого обозначения в формуле (2) иллюстрируются рис.3
гения 2, •'*,'.'■

.5. Определение скорости потоке в точке. ' '... •

5.1,.,Определяется число оборотов вертушки за одну секун-ормуле:

A-W/т ₍₇₎

5,2. Скорость потока в точке определяется по. градуировоч-■ графику lf=y(/t) для конкретной вертушки в.зависимости численного А

4.6. Методика проведения расчетов при измерениях расхода

новным и детальны?/способами.

» .0,1, ш технического паспорта СИР в ведомость, (см.формуI

риожения 3) выписываются характеристики гидрометрического ство-егс расположение и ведомственное подчинение, а также;харак-тика оборудования» применяемого при измерении*

4.6.2. В.ведомости фиксируется дата, и время проведения из-

•я, данные о режиме работы канала "и его метеорологических

ЛРХ,

'.З..В ведомости выписываются число и номера скоростных
>ных вертикалей, включая урезы воды, а ^гакже расстояние
вертикалями. г^ч

4.6.4* Рассчитываются значения глубины потока на каждой сали и средние глубины между вертикалями (3.9),

4.6.5» Площадь живого сечения потока между вертикалями яетея по формулам: я прибрежных участков;

\я всех прочих участков:'

I " /^Qs (An * А„ _Ф у ) £_п '\ (9)

4.6.6. Координаты глубин погружения вертушки определяются

табл.4 и значением глубин потока на каждой вертикали.
i. -..

4.6.7. Число оборотов лопастей вертушки 'за прием опреде­
ли K.iM приведение числа интервалов между сигналами за один

на число оборотов лопастей за один интервал» (Для больший-, серийно выпускаемых вертушек интервал wefey двумя сигнала-?тветствует 20 оборотам лопастей) *

4.6.8, Продолжительность наблюдений по приемам и нараста-
итоге записывается по показанию секундомере.*

4.6.9. При использовании вертушки типа. ГР-99 в расходной
сти записывается общее число оборотов-гю счетчику и про-

•льность наблюдений без промежуточных измерений по приемам.

4.6.10. Общее-число оборотов лопастей вертушки за весь пе-, выдержки в тощее определяется как произведение числа оборо-■ один'прием за число приемов.

4.6ЛЬ Число оборотов лЪпастей. в одну секунду определяет-
гласно п.4,5Л.,. ■

4.6.12. Скорость потока в точке определяется согласно

^:ЛЗ» Средняя скорость потока на вертикали определяется
симоСти от числа точек измерения местной скорости- по фор-
м (3) - (6). ' '

6.14. Средняя скорость потока между вертикалями определят

с формуле;,.^;

'' 1/ер - O_fS [гГ„„, + 2/„) (Ю)

4.6.15* Расход воды в отсеке между соседними вертикалями

гнется как произведение соответствующих скоростей и пло-живого сечения, '■■■■<■

6Л6.. Суммарный расход воды определяется суммированием. янтарных расходов воды между всеми вертикалями.

6Л7. После завершения расчетов в ведомости отмечаются
иные показатели, в том числе; расход'воды, площадь живого
:я и. средняя скорость потока. >

4.6Л8. Заполненная ведомость подписывается исполнителями ставителямизаинтересованнфс предприятий.

5. ГРАДУйИВКА СИР.

Т. 1\е^ъ градуировки заключается в установлении зависимое-ода воды от изменения контролируемых параметров потока...'

- различных типов СИР контролируемыми параметрами могут
я:...

овень воды - та русловых СИР_t проводящих и сопрягающих -киях, а также не транзитных СИР, работающих при свобод-

режиме истечения;

репад уровней воды - на всех типах СИР, работающих при пленном режиме истечения.

.:. В зависимости от конструкции СИР, расход воды может

- функцией от изменения двух или трех параметров, изме-
ых независимо друг от друга. В этих случаях следует устанав-

градуировечную зависимость расхода воды от всех действу-фвхторов.

. Порядок градуировки СИР.

5.3.1. Устанашивается соответствие предъявляемымтребова-If*, подл ежащего градуировке, и входящего в его состав вания.

.2. Производится ориентировочная регулировка заданного воды--в канале. *

, При установившемся режиме потока (п„3.6») в канале "ятся измерения расхода воды по технологии, изложенной - 3.15.

4, Одновременно с началом проведения измерений фикси-еостояние контролируемых параметров на градуируемом СИР.я погрешность измерения этих параметров должна находить-злах значений, указанных в табл.5.

Таблица 5

ие {Предел допускаемой погрешности измерений в зави-емыхjсймостиот'отношения фактической величины конт-на гролируемого параметра к максимально' возможному

|Т0~0'Л) tmat KC,i-0,2G)X^gy!(0_t25~I,0)X'_Wy
воды 4,0.2,0. ^ 1,0

уровней- 8,0 ' 4,0 - 2,0

откры- 4,0 ^! 2,0^х 1,0

. 'се операции повторяются после изменения величины рос-

:■• 14

в канале. Допустимое число' из'мерений для построения

точной зависимости должно быть не менее 8* При назначе-

ходов воды в канале, с которыми увязываются результаты

вки, необходимо.учитывать следующие условия;

верхняя точка на графике должна соответствовать величине,

р.*

ющей не-менее 85% от ■ максимального расхода вода в кана~

шя точка графика должна соответствовать величине, сос--й не более 15% от максимального расхода воды в канале; все промежуточные опытные точки должны равномерно -распреде-лоль графика. Величина расхода воды,■соответствующие-айшим точкам, должны различаться между собой более, чем средней величины расхода,

5.5. При назначении сроков и продолжительности градуировки димо учитывать следующие условия:

л режим эксплуатации канала позволяет производить пра­вку расхода воды в широкомдиапозояе изменения расходов для производства, то градуировка производится без

'ратном случае допускается производить градуировку в
i первого сезона эксплуатации СИР, по мере изменения рас-
" в канале.. '

"роки проведения градуировки должны быть увязаны с планом зделения данного предприятия.

. Еоизбежание появления дополнительной погрешности и контрольные измерения расхода вода должны произво-

--. ' тствии атмосферных осадков;, t температуре воздуха от 27В до 303 К;;.

зрости ветра не более 5 ц/с;

'i

гствии тумана (прямая видимость объектов не менее

После завершения градуировки'составляется акт (фор-р/лсжения 3), Акт подписывается участниками градуировки {щдается руководителем предприятия или полномочным пред-ем вышестоящей инстанции, в зависимости от назноче-

• G/ ОБРАБОТКА ДАННЫХ ГРАДУИРОВКИ СИР»

6Л» Целью обработки результатов градуировки является ус-вние зависимости расхода воды от изменения контролируем" зов потоке (уровней либо перепадов-уровней воды и т.п.) |»рмление технической документации.'

.2. исходными данными для установления градуировочной за-

ти являются: •

шолнённые и подписанные ведомости измерений - расхода во-.. дом "скорость-площадь" (см.формуI приложения 3); подписанные и утвержденные акты о проведении градуировки. I.форму 2 приложения 3); одический паспорт СИР (форма З¹ приложения 3).

.3* Порядок'обработки результатов градуировки' СИР.

I. Производится заполнение бланка.градуировочной за ей-
СИР (форма 4 приложения 3). В бланк заносят-

кия орасположений и конструкции СИР, а также результаты рений расхода воды, соответствующие определенному состоянию Еируемнх параметров, например,- уровней воды»

i5.3.2. Устанавливается масштаб координатных осей для пост­
никаградуировочной зависимости, исходя из -максймаль
юльзования формата бланка градуировочной зависимости и
:твкя шкалы координатных осей диалозону изменения конт-
< параметров,.:

Б.2.3. На координатную сетку наносятся точки, соответствуй ■там измерений.

.4. На основании.расположения-опытных точек.строится от зависимости расхода воды от переменных параметров. Рас-инат графика- следует производить.методами' наименьших или графоаналитическим согласно ВТР-М-2-80.

.5. Контроль правильности построения градуировочнойкри-одится по формуле;

^п ' м ^к -ч* ^J iII)

.Если величина \ б_п,.рассчитанная по формуле (II), т -2$, то результаты градуировки следует считать дос-

J6

ыми, что дает основание для аттестации СИР».

■

После оформления бланк ррадуировечной зависимости ^тся исполнителями и утверждается в соответствии с

Ррадуировочная зависимость после утверждения хранится лническим паспортом СИР. В случае необходимости"» ко-градуировочной зависимости представляются заинтересо-

дариятиям.

5. Рабочим* документом при эксплуатации СИР является рас-лица_г которая составляется на основании градуировоч-млисимоети (форма 6 приложения 3).

.1, Градация таблицы производится с интервалом через - зависимости вида Q-£(tf) и с интервалом черезя зависимости вида Q'~jf(x) -

. После составления таблицы бланк (см.форму б прило-дписывается'исполнителями и утверждается руководите-еятия. Введение поправок в таблицу допускается только атам поверки или контрольной градуировки СИР» после [я с представителями заинтересованных предприятий.

[ погрешность- градуировки СИР входят;

юстьедииичного измерения расхода воды методом

ющадь"; дность.построения графика градуировечной характерно-

юсть средства измерения контролируемого параметра; юность обработки результатов измерений»

.грешность градуировки СИР в общем виде выражается зависимостью:

$ - 7^Ч**йг*^;&*ЧЪ' ⁽¹²⁾

При определении погрешности измерения расхода воды орость-площадь" необходимо учитывать, что

гая технология контрольных, измерений предусматривает пределение осредненных скоростей потока и площадей

гния в каждом отсеке, заключенном между вертикалями; ны случайных среднеквадратичных отклонений результаI?

аний являются доминирующими, по сравнению с системати-■ - '- -:сгаЕляющими погрешности;

i-аинство значений систематических составляющих погреш-т быть заданы только.пределами допускаемой погрешнр--гета их знака, т.е. они носят случайный характер и вы-е Риде стандартных средних квадратических отклонений.

. Значения погрешности единичного измерения расхода воды
"скорость-площадь" следует определять по зависимости,
денной в ИСО 740-73;____________

Прирасчетах по формуле (13} следует принимать значе-то соответствует доверительной вероятности результа-.ний Я =0,95,

Число вертикалей в расчетах следует принимать соглас- .явкп? табл.3, но не менее 8,

Пределы допускаемых частных погрешностей результатов вий в процессе градуировки СИР рекомендуется принимать

л.б. Результаты градуировки следует считать удовлет-еи, если величина средней квадратическойотноемтель-яаности, определенная по формуле (12), не превышает 4%.

4

Хар рныхп< костей

при градуировке С"?

Еые значения частных погрешностей, *

v

Z

\

Погрешность обработки результатов контроль­ных '.измерений

Погрешность построения градуирсвечной характеристики

Погрешность средств измерения контроли­руемого параметра

Дискретная составляющая погрешности» вызван­ная несоответствием фактического распреде­ления скоростей потока в канале и резуль­татов измерений по скоростным вертикалям

Частные погрешности пш определении сред­ней скорости потока между вертикалями, в том числе:

предел допускаемой основной.погреш-ности* гидрометрических вертушек,

• предел допускаемой основной погрет- -кости*секундомеров;

дискретная составляющая погрешности, вызванная несоответствием фактической эпюры скоростей не вертикали и опреде-

)0 ~U

Qn *I,0*1,4 •. (пои числе вертика­лей не менее 8-IG)

"Еигг 5л ч<1,5

6W.<e,io 5&з г*о

Точность.расчетов должна быть'на поря­док выше точности измерений

11» О * w * О *

0*5

Спределено на оснований обработки ста­тистических данных- при конечных значе­ниях контролируемых параметров

ГОСТ 15126-69 (при скорости потока более
•0,20 м/с) "

Определено на основании обработки'статис­тических данных при числе течек на г-арти-кали-не мннее 5, скорости потока

■

и секувд

мера и вертушки

предел-допускаемо!» пульсационной сос­тавляющей погрешности", вызванной недостаточным периодом выдержки вертушки в потоке; ■

предел допускаемой погрешности., вызван- • ной отклонением от заданных' координат уста­новки вертушки на скоростной вертикали;

предел допускаемой погрешности, вызван­ной отклонениями результирующего Еектора скоростей потока от нормали к гидрометри­ческому СТВОРУ,

Частные погрешности пои определении габа­рите е сусла е створе измерений,-в том числе:

предел допускаемой основной погрешно­сти геодезического оборудования

предел допускаемой основной погрешности средств, измерений линейных и угловых пара­метров

предел допускаемой погрешности измере- ■ кия линейных размеров гидрометрического створе.

bv₄

£8i

&₃4I,0'

i

.•■ушки -неменее 12Сс

i x» 1 J.«X # *ч*—.i. * it

РТТП QQ_07

* I» *-* * X»

погре

но с ти'уровнемерногоустроЙства;

предел допускаемой погрешности изме­рения глубины потока на.каждой вертикали;

предел допускаемой.погрешности, выз­ванной изменением величины расходе воды в период градуировки;

предел допускаемой погрешности, выз­ванной деформацией русла.

5нг ^1,С

-с

п 9 ' '

ртттт оо„77

ГШ Л. 2-1.6

к»

i

Приложение I Справочное

аисск условнцх обозначений' и Ьскращений■

-средство измерения расхода воды; -число оборотов вертушки за Г секунду; -«ирина канала по верху, м; Ь; бп. -расстояние от урезов воды до скоростных верти-^ *■•

^г'у-Ьгг -расстояние между вертикалями,м; f_t;... rf_n -площадь живого сечения между соседними

-ie_fм j

-площадь элементарного' отсека жидкости, УГ\

:некведратичеекая относительная погрешность граду-

■ ■. »

-. юситольнья погрешность построения графика градуиро-

характеристики ₉%;

5г- явность обработки результатов измерений Д;

-.кретная составляющая погрешности,$;

Z; -среднеквадратическая относительная погрешность изме- >

ра: водыД;

_: -погрешность средства измерения контролируемого параметра^;

Sg -сумма случайных средиеквадратических погрешностей оп-

' ритов русла в створе измерений,^; i

К, -сумма случайных средиеквадратических погрешностей оп-

е ней глубины потока между вертикалями' $;.

ь случайных средиеквадратических погрешностей оп-

- дне? скорости потока между вертикалями &\

'. —средняя кшдро.тическая относительная погрешность оп-

Традуировочной зависимости,$;

-максимальная глубина потока в створе измерений,»;

ревень воды по шкале уровиемерного устройства, м;

Дг;... h-n -глубина потока в соответствующих точках

*ч-величина открытия затвора гидротехнического сооружения,м; -коэффициент скорости для прибрежных вертикале?;.,

рициект при среднем квадратическом отклонении ре-еренпн, определяли?* доверительный интервал при за-шюй вероятности; \ "» вертикалей в гидрометрическом створе;

22,

-сумма оборотов лопастей вертушки зе период измерения; -лсло результатов измерений;

- '■зрительная вероятность результатов измерений; w -расход роды, m^j/c;

сход воды, соответствующий заданному состоянию конт-жгс параметра, м°/с;

Чт -рзсход воды, определенный по градуировечнойкривой,м/с; £&-сумма элементарных расходев воды в отсеках, м^а/с; иод измерения скорости потока в точке, с; Z£;.., 2& -средняя скорооть на. вертикалях,м/с; -отсчет по шкале нивелирной рейки, м; 5fc* -среднее арифметическое из отсчетов по шкале нивелир-оответствующих минимальному и мйлеймальномузначе-эды, м;