Методы измерения расхода воды на реках и каналах, в напорных
трубопроводах насосных станций и оросительных систем
17
Нетрадиционные методы расчета расходов воды
на крупных реках
Ультразвуковой метод определения расходов воды. Для этого случая
производится
ультразвуковое
сканирование
скорости
перемещения
поверхностного слоя, тогда математическая формула уравнения расхода
приобретает вид:
где F3 — площадь водного сечения в плоскости ультразвукового
зондирования; kB —
коэффициент перехода от осредненной по ширине потока
поверхностной скорости течения к средней. Величина kB, не идентичная
коэффициенту перехода от осредненной по сечению поверхностной скорости к
средней, изучена мало и должна определяться в
каждом створе по данным
специальных методических исследований. Вместе с тем физически ясно, что kB
зависит от тех же факторов, что и К, который достаточно исследован и может
быть оценен. Связь
коэффициентов К и kB получена И.Ф. Карасёвым
Из формулы следует, что:
Сечение
прямоугольные
параболические
треугольное
φ
1.0 1.5 2.0
kB/K 1.0
1.10
1.25
Косоструйность
потока
создает
систематические
погрешности
ультразвуковой интеграции скоростей, но, в отличие от вертушечных измерений,
эти погрешности получают разные знаки, и скорость течения оказывается
завышенной, если фактическое направление струй отклоняется на угол φ внутрь
острого угла α, и заниженной — в обратном случае. Для компенсации этих
погрешностей международный стандарт ИСО 748-73 рекомендует вводить
поправочные коэффициенты у < 1 в первом случае и у > 1 во втором. Значения
этих
коэффициентов
определяются
из
простых
тригонометрических
соотношений и составляют