close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

29091

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Актуальные проблемы современной науки, № 4, 2010
Сельскохозяйственные науки
Агрономия
Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Юрасов Р.Н.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
Использование гидрометрических лотков в настоящее время. В статье описывается о проблеме
водоучета в сельском хозяйстве и мелиорации. Также изложены новые свойства таких сооружений.
Use of hydrometric trays now. In article it is described about a water account problem in agriculture
and land improvement. Also new properties of such constructions are stated.
Большое количество построенных оросительных и обводнительных систем, промышленных предприятий, гидроэнергетических и атомных станций, развитие водоснабжения городов и населенных пунктов привело к увелечению водопотребления, которое вызывает дефицит воды в нашей стране. В этих условиях огромное значение приобретает рациональное использование водных ресурсов. Перечисленные задачи не могут быть решены без совершенствования существующей системы водоучета, выработки и принятия правильной технической концепции дальнейшего использования существующих и вновь разрабатываемых методов и технических средств измерений расходов потребляемых объемов воды.
Для успешного увеличения объемов производства сельскохозяйственной продукции необходимо усилить орошение. В связи с тем, что необходимо строительство новых и реконструкция старых мелиоративных систем, возведение каналов как для орошения сельскохозяйственных земель в том числе в труднодоступных местах, где ограниченно потребление воды
и требуется экономичное распределения, стимулирования сокращения забираемой из источников воды и повторного её использования. С целью рационального использования водных
ресурсов Российской Федерации для осуществления вышеуказанных проектов необходимо
организовывать пункты водоучета на всех непризматичных внутрихозяйственных сетях. Эти
задачи могут быть решены только путем совершенствования системы водоучета, разработкой и принятием правильной технической концепции дальнейшего использования существующих и вновь разрабатываемых методов и технических средств измерения расходов воды.
Организация такой сети обусловлена, необходимостью внедрения учетно-коммерческого водоучета, который позволит, во-первых, обеспечить новые экономические взаимоотношения
с потребителями, во-вторых, установить непрерывный контроль за соблюдением норм и технических требований поливов сельскохозяйственных культур, что позволит повысить урожайность и получить экономию воды от общего объема водозабора. Решение проблем комплексного использования водных ресурсов, регулирования водоподачи в оросительных и водохозяйственных каналах, контроля за экологическими показателями водных источников
при наличие сбросов отработанных вод в значительной мере зависит от разработки методов
и технических средств водоучета открытых потоков. Для решения этих задач, помимо других
мероприятий, необходимо организовать на существующих внутрихозяйственных оросительных сетях пункты водоучета для измерения расходов воды до 0,5 м3/с, т. е. для мелких каналов. В качестве основного оборудования для измерения расходов воды в открытых каналах
возможно использовать «фиксированные русла» и водосливы с тонкой стенкой, а в качестве
измерительных приборов – игольчатые или крючковатые рейки и гидрометрические микровертушки.
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Актуальные проблемы современной науки, № 4, 2010
В советское время были проведены анализ и разработки гидрометрических сооружений
на малых реках и на каналах с расходами до 35 м3/с, а в отдельных случаях до 50 м3/с, что
показало обоснованную перспективность строительства данных сооружений.
Определение расходов воды на гидропостах типа «фиксированных русел», как известно,
требует больших затрат ручного труда, т. к. в данном случае используется метод «скорость –
площадь» с измерением локальных осредненных скоростей с помощью гидрометрических
вертушек. Если целесообразность применения такого типа гидропостов для открытых русел
и каналов с большими расходами воды можно экономически и технически обосновать, то
для измерения расходов воды менее 0,5 м3/с такой способ измерений экономически не эффективен. Для таких расходов используются водосливы с тонкой стенкой, которые обеспечивают высокую точность измерений расходов воды только при наличии специальных успокоительных емкостей и требуют пропуска чистой воды без взвешенных наносов и плавающего мусора. Указанные возможные решения не нашли широкого применения для водохозяйственной сети из-за технической неперспективности предлагаемых методов измерений
и существующих технических средств. Для оснащения малых каналов внутрихозяйственной
открытой оросительной сети целесообразно использовывать гидрометрические лотки различных сечений.
Для создания и обеспечения непрерывного водоучета служат гидрометрические сооружения, исследования которых проходят в настоящее время лабораторией гидрометрии
ВНИИГиМ им. Костякова. Гидрометрические сооружения (лотки, водосливы, пороги) находят широкое применение на мелиоративных системах, так как определяют расходы воды по
измерениям всего одного параметра. К гидрометрическим сооружениям и устройствам также
относятся: гидротехнические сооружения и дополнительные к ним устройства, которые используются для измерений объемного расхода и объема воды. Перспективным для открытых
каналов гидромелиоративных и водохозяйственных систем АПК является способ измерения
расхода воды с использованием гидрометрических сооружений и устройств. Для учетнокоммерческих пунктов водоучета могут использоваться только те гидрометрические сооружения, которые имеют утвержденные типовые проекты, международные стандарты и/или
государственную нормативно-техническую документацию России для признания этих сооружений как органами Госстандарта России в качестве рабочих средств измерений расходов и объемов воды, проведения их аттестации и поверок рекомендуемыми методами и средствами измерений, так и другими отраслями – водопользователями.
Гидрометрические сооружения имеют следующие положительные свойства:
– большой диапазон измеряемых расходов от 0,001 до 10,
0 м3/с (с индивидуальным проектированием до 35 м3/с);
– отсутствие дорого электронного оборудования (ультразвуковых установок) и специального штата эксплуатации для обслуживания и ремонта измерительной техники;
– отсутствие ручного труда при выполнение измерений;
– отсутствие необходимости специальной градуировки после строительства сооружения
и простая эксплуатация;
– высокая точность измерений расходов воды, соответствующая требованиям международных стандартов, при использовании сооружений, построенных в соответствии с
ГОСТами и стандартами ИСО
– возможность поэтапной автоматизации сбора измерительной информации без реконструкции сооружений (от локальной до централизованной диспетчерской);
– возможность использования для измерений простейших технических средств как например уровнемерных реек, так и приборов: уровнемеров, самописцев уровня или датчиков
уровня или скорости.
По итогам исследований лаборатории гидрометрии ВНИИГиМ перспективными для практического использования являются гидрометрические лотки критической глубины (рис. 1).
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Актуальные проблемы современной науки, № 4, 2010
Впервые данные гидрометрические сооружения были использованы в Индии. Были проведены исследования и создана конструкция лотка, реализующая принцип создания критического и сверхкритического потока за счет двойного сжатия, т. е. донного и бокового сужения
поперечного сечения лотка с последующим плановым расширением выходной секции. При
таких режимов течения жидкости, расширяется диапазон свободного истечения, при котором
изменения глубин в нижнем бьефе сооружения не передаются в верхний бьеф, т. е. не изменяют измеряемые напоры в гидрометрическом створе. Благодаря этому, такие лотки работают
со свободным истечением до значительного относительного подтопления со стороны нижнего
бьефа, достигающего 0,8–0,85.
Лотки критической глубины – это гидрометрические лотки, обеспечивающие изменение
режима течения от до критического до критического и сверхкритического, т. е. бурного состояния потока. Они состоят из трех секций, нормальной длины и могут иметь горизонтальное дно, уклон или донный порог.
Рис. 1. Фото с Дагестанской гидромелиоративной системы (лоток с сечением трапеция)
Конструкция такого лотка позволяет создавать критический и сверхкритический режим
течения жидкости. При использование такого сооружения на открытытом канале без облицовки стен и дна русла не допустимо. Скорости в нижнем бьефе выше допустимой на размыв
более чем в 2–3 раза. Диапазон расходов будет зависить от угла расширения выходной секции лотка.
Однако, для применения таких типов лотков необходимо проведение тщательных гидравлических и метрологических исследований с целью разработки методики определения
расхода (уравнения расхода, формулы для гидравлических характеристик потока, режимы
и диапазоны эффективной работы лотков, предельные значения относительных затоплений
170
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Актуальные проблемы современной науки, № 4, 2010
для обеспечения свободного истечения жидкости, условия работы лотков при затопленном
истечении жидкости). Однако, в настоящее время стало возможно использовать такие сооружения и в подземных коммуникациях для измерения потоков воды или других веществ.
1. Использование при устройстве канализации. А также при устройстве сбросных систем
в коллектор.
2. При устройстве в нижнем бьефе плотины при любом типе водосброса.
Все это позволит решать следующие задачи:
1) Определять расход воды проходящее через данный канал с точностью до 1–2%;
2) Создавать быстроток и увеличивать скорости на выходе из модели;
3) В процессе эксплуатации позволит сократить вынос наносов из канала примерно на 20%
К отрицательным свойствам таких сооружений следует отнести следующие свойства:
1) Необходимо монтировать лотки, только в каналах с облицовкой русла.
2) При проектирование желательно изучить предварительные характеристики на экспериментальной модели и для составление кривой определения расхода.
Международным стандартом рекомендуются для практического использования прямоугольные, трапецеидальные и параболические лотки.
Таким образом, для практического использования на открытых каналах гидромелиоративных
и водохозяйственных систем рекомендуется для использования комплекс лотков, включающий
прямоугольные, трапецеидальные, комбинированные (трапецеидально-прямоугольные), параболические и U-образные гидрометрические лотки критической глубины.
ЛИТЕРАТУРА
1. Альтшуль А.Д. «Водомерные лотки с критической глубиной». Водоснабжение и санитарная техника. – 1959. № 8.
2. Филиппов Е.Г. «Гидравлика гидрометрических сооружений для открытых потоков»
Ленинград Гидрометеоиздат 1990.
171
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
482 Кб
Теги
29091
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа