Техника - молодёжи 1946-10-11, страница 23

в местах характерных изломов берега ставят маленькие колышки, С помощью линейки, рейки и ватерпаса замеряют возвышение одного колышка над другим и расстояние между ними. Результаты записывают.

Пользуясь этими записями, можно вычертить профиль русла и берегов. Его наносят на плотную бумагу в масштабе 1 : 100.

По такому профилю можно судить о величине допустимого напора.

Мощность гидроэлектростанции можно определить, умножив величину напора в метрах на расход воды, выраженный в метрах кубических в секунду, и »а постоянный коэфициент.

Но как установить расход воды? Для этого нужно знать скорость течения воды и площадь сечения потока.

Невдалеке от створа плотины будущие строители выбирают прямолинейный неглубокий участок реки длиной около 10 метров. Желательно, чтобы этот участок был лишен растительности и отличался плавным и спокойным течением. В начале и в конце участка намечают два створа. Затем их закрепляют на обоих берегах шестами-ве-хами так, чтобы линии, соединяющие вехи, были перпендикулярны течению. Посредине этого участка между двумя створами определяют сечение русла до уровня воды.

На берегах у самой воды вбивают два колышка. Между ними через реку натягивают бечевку со сделанными на ней через 1 метр пометками или узлами.

Опусюая рейку до дна у каждого узла, измеряют глубину русла.

Каждый замер заносят в тетрадь. Подсчет площади сечения потока можно провести так:

Перенести профиль реки, лежащий ниже поверхности воды, либо на миллиметровую бумагу, либо на лист из ученической тетради в клетку. Затем подсчитать площадь полученной фигуры. Если м-асштаб чертежа 1 : 100, то результат получаем сразу в квадратных метрах.

Для' определения скорости течения должны работать два человека. У одного в руках часы, у другого—10 поплавков.

Человек с поплавками становится выше верхних шестов (верхнего створа). Он бросает поплавки в воду несколько дальше створа; и, когда поплавок проходит через линию створа, он

взмахивает рукой. По этому сигналу наблюдатель засекает время и узнает, сколько времени поплавок тратит на путь от верхнего створа до нижнего.

Разведчик бросает поплавки так, чтобы испытать всю поверхность течения. Когда десятый поплавок переплывает воображаемую линию нижнего створа, разведчики складывают 10 цифр (скорости каждого поплавка) и делят полученную сумму тоже на десять, то есть на количество поплавков. Разделив длину участка (10 метров) на среднее время поплавка, узнают среднюю скорость течения, или. иначе говоря, сколько метров проходит в секунду вода. Но этого мало. Нужно еще установить среднюю скорость всего потока. По- ■ плавки замеряют скорость поверхностного слоя воды, которая процентов на 20 больше средней скорости всего потока. Поэтому скорость движения воды, определенную поплавками, надо умножить на 0,8. Так вычисляется средняя скорость потока.

Теперь будущие строители располагают двумя важными цифрами. Они знают площадь сечения воды в русле в квадратных метрах и скорость потока в линейных метрах. Перемножив эти цифры, можно определить расход реки. Расход обычно измеряется кубическими метрами в секунду. Пользуясь этими данными, уже приступают к определению мощности будущей ГЭС.

Рассмотрим конкретный пример определения мощности малой гидроэлектростанции: предположим, что площадь поперечного сечения потока — 2 квадратных метра, а среднее время движения поплавка — 20 секунд. Разделим 10 (длину участка) на 20 (среднее время движения поплавков) и умножим это на поправочный коэфициент 0,8, По этой формуле выйдет, что скорость

движения всего потока — 0,4 метра в секунду.

Теперь определим секундный расход реки. Для этого 2 (площадь поперечного сечения) помножим на 0,4 (среднюю скорость потока). Полученная цифра показывает, что река расходует за секунду 0,8 кубических метра. Предположим, что уровень воды поднят плотиной на 3 метра. Определим мощность ГЭС, умножив 0,8 (секундный расход реки) на 3 (высоту уровня во ды) и 6,5 (коэфициент, который является необходимым членом этой формулы; он меняется в зависимости от потерь энергии в машинах). Мощность будет равна приблизительно 16 киловаттам.

Так как уровни в реке, а следовательно и расходы, меняются в течение года, то для определения расчетного расхода ГЭС надо узнать ту величину расхода, которая характерна для реки большую ч)асть года. Эти данные можно получить на гидрометрической станции, а если ее поблизости нет, то своими силами. Для этого расход воды измеряется в такое время года, когда горизонт воды в реке наиболее низок. Умножим полученную величину расхода на 4, получим приблизительно требуемые данные. Теперь будущие строители знают примерный расчетный расход ре-ки, который может быть принят для расчета мощности гидроэлектростанции.

Обратимся к таблице турбин. Для напора в 3 метра и расхода в 0,8 кубического метра в секунду может быть принята турбина диаметром 590 миллиметров, или, как принято писать по номенклатуре, Ф-20 ВО-59. Мощность такой турбины — 16,3 киловатта»

Гидростанция может работать на

21