قياس مجال التدفق: قياس العرض والعمق
اقرأ هذه المقالة للتعرف على قياس مساحة التدفق التي تتضمن قياس العرض والعمق.
في هذه المرحلة ، من الواضح أن توزيع السرعة على كامل المقطع العرضي للقناة متنوع إلى درجة أنه من المستحيل عمليا الوصول إلى قيمة واحدة للسرعة التي تمثل السرعة المتوسطة للتدفق. لذلك ، من أجل قياس التفريغ ، تنقسم المساحة المقطعية عمومًا إلى شرائح عمودية صغيرة ، الشكل 15.9.
يتم تحديد عرض الشرائط بطريقة يمكن أن تؤخذ كل شريط كمستطيل لأغراض عملية. بعد ذلك ، يمكن حساب سرعة كل جزء بدقة عالية إما من خلال العوامات أو طريقة القياس الحالي. يعطي ناتج منطقة الشريط وسرعة الوسط للشريط تصريف الشريط. يمكن الحصول على تفريغ القناة عن طريق جمع تصريفات كل الشرائط الفردية.
وبالتالي ، إذا كانت A 1 ، A 2 ، A 3 إلخ ، هي مناطق الشرائط والتقط 15.9. قياس المنطقة إذا كانت V 1 ، V 2 ، V 3 هي السرعات المقابلة لها ، ثم يتم إعطاء تفريغ القناة بواسطة
Q = A 1 V 1 + A 2 V 2 + A 3 V 3 etc. = ∑A 1 V 1
من الواضح أن قياس مساحة التدفق ينطوي على قياس عرض وعمق الشريط.
1. قياس العرض:
ولقياس عرض كل شريط ، يتم تمديد حبل سلك فولاذي عبر القناة ، ويعترف بعرض الشريط الذي يحمل الحبل مع المعلقات. تجدر الإشارة هنا إلى أن الحبل الممتد يتدلى تحت وزنها. ومن ثم ، من الضروري إجراء تصحيح في عرض الشريط وفقًا لذلك.
لتحقيق الدقة يجب قياس عرض الشريط بواسطة المزواة. هذه الطريقة مفيدة حتى يصل عرضها الإجمالي إلى 150 متر من القناة. عندما يكون عرض القناة أكثر من 150 متر (على سبيل المثال الأنهار) يتم استخدام طريقة النقطة المحورية. هذه الطريقة مبنية على مبدأ مثلثات متشابهة. يتم وصف الطريقة أدناه ، من أجل الفهم الصحيح (راجع الشكل 15.10).
X و X نقطتان ثابتتان على خط المقطع العرضي على ضلع القناة. من النقطة X ، يتم إنشاء خط محوري بزوايا قائمة إلى المقطع العرضي XX. يجب أن يكون طول الخط المحوري حوالي نصف عرض القناة أو 300 م أيهما أكثر. ويطلق على الطرف الآخر من الخط المحوري نقطة محورية ، تميز P في الشكل 15.10. عند 1/5 طول الخط المحوري من النقطة المحورية ، يتم رسم خط اتجاه DD 1 بزاوية قائمة إلى خط محوري. يقسم خط الاتجاه DD 1 إلى أجزاء مناسبة متساوية الطول بالنقاط d 1 و d 2 و d 3 وما إلى ذلك. دع طول كل جزء يكون 3 أمتار.
ثم من مثلثات متشابهة Pd 1 d 2 و Ps 1 s 2 ، يبلغ طول s 1 s 2 5 أضعاف طول d 1 و d 2 (حيث أن PX هو 5 مرات PD). طول كل شريط s 1 s 2 ، s 2 s 3 ، وما إلى ذلك ، هو 15 m. يمكن العثور على النقاط إلخ ، على خط المقطع العرضي بدقة شديدة بمساعدة المزواة الموضوعة في P.
عندما يكون موقع المقياس ثابتًا دائمًا ، تكون النقاط D و d 1 و d 2 وما إلى ذلك ، على خط الاتجاه والنقاط وعلى خط المقطع العرضي ، ويجب بناء النقطة المحورية مع البناء في شكل كتل ذات ثقب في المركز لإصلاح العلم بالضبط على هذه النقطة.
عندما تكون القناة أكبر من 600 م ، يجب أن يتم إنشاء خطوط p pivot على كلا البنكين. يمكن تحديد نقاط السبر بدقة عن طريق اتباع نفس الإجراء. كل مجموعة من المحور تغطي نصف عرض النهر. طريقة أخرى لقياس العرض باستخدام السدس (الشكل 15.11).
يتم سحب القارب على طول خط المقطع العرضي XX1 وجعله ثابتًا عند نقطة المراقبة O. من نقطة O تقاس زاوية XOP بواسطة السدس. المسافة S معروفة. يتم إعطاء مسافة نقطة المراقبة O من الهدف X بواسطة S. cot a. للملاحظة المنتظمة يمكن إعداد مخطط لإعطاء عرض لمختلف الزوايا المقاسة. هذه الطريقة تعطي الموقف الصحيح إلى حد ما من القارب. العيب الوحيد هو أنه في كل زاوية زاوية يتم قياسها بواسطة السدس ، وتصبح العملية مملة إلى حد ما من طريقة النقطة المحورية.
2. قياس العمق:
يقاس العمق تحت كل معلقة على الحبل الذي يمتد عبر القناة. يمكن قياس العمق من خلال مراقبة القراءات مباشرة ، على سبيل المثال ، عن طريق أجهزة الصوت. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام بعض الأدوات لأخذ القراءة ، ومن ثم من الجداول أو الرسوم البيانية يمكن تحديد العمق.
بعض الطرق الشائعة لقياس العمق مذكورة أدناه:
ا. قضيب السبر:
وهو عبارة عن قضيب خشبي يتراوح قطره من 5 إلى 8 سم مع وجود علامات عليه. كما يمكن استخدام عمود من الخيزران كقضيب سبر. في كثير من الأحيان يمكن استخدام الحديد المسطح بحجم 5 سم × 0.6 سم لهذا الغرض. عادة ما تكون التخرج في العاشرة من المتر. لمنع غرق قضيب وتحقيق الدقة في قياس يتم توفير قضيب مع لوحة قاعدة مسطحة. الصفيحة القاعدية عبارة عن قرص حديدي قطره 10 إلى 15 سم متصل بالنهاية السفلية للقضيب.
ب. الخط الرئيسي:
عندما تكون سرعة التدفق عالية والعمق أكثر من قضيب السبر غير مفضل. ثم يتم استخدام خط الرصاص. تتكون من حبل مصنوع بشكل عام من النحاس ومغطى بالقنب. يتم إرفاق وزن أو رصاص إلى أحد طرفي الحبل. شكل الرصاص يشبه إحراق مخروط. يزن من 5 إلى 30 كجم حسب سرعة التدفق في القناة.
