Юный техник 1964-06, страница 7

ПОДСЧИТАЕМ РАСХОД ВОДЫ В ВОДНОМ ПОТОКЕ

Очень часто наши деревни и села располагаются вблизи водных потоков — рек или ручьев. Их водные запасы определяются не объемом воды (как в прудах) на каком-либо участке, а количеством воды, протекающей в 1 сек. Эта величина называется расходом воды и обозначается буквой Q. Поток воды недостаточно характеризовать только его размерами (шириной и глубиной). Нужно знать еще и скорость течения воды V_Cp. Чтобы определить расход воды, надо перемножить величину средней скорости Vcp на поперечное сечение потока, которое обозначается буквой W, то есть Q = WVср.

Если W выражать в м², а скорость Vcp в м/сек, то Q получится в м³/сек.

Величину W легко получить, если промерить тубины 'Потока и знать расстояние от берега до точек измерения глубин.

Пользуясь правилами геометрии, вы легко найдете величину W, определив площади прямоугольных треугольников у берегов и трапеций между ними.

Измерения скоростей воды выполняются различными методами. Для более точных измерений применяют особые приборы, называемые вертушками. На 4-й странице обложки вы видите вертушку Жестовского, один из новейших приборов.

При ориентировочном определении расхода воды для потоков шириной до 30 м можно пользоваться поплавками- колесиками толщиной 3—4 см, нарезанными из бревна диаметром 15—20 см. Их берут 8—10 штук. Измерения проводят так. Найдите на потоке наиболее прямолинейный участок с одинаковой шириной и глубиной (рис. 3). Его длина должна быть не меньше чем 3 ширины потока. Наметьте на этом участке линии (створы) поперек течения потока. Расстояние между ними выбирается так, чтобы поплавок (колесико), брошенный на стрежень (где самое быстрое течение), проплывал этот путь за 40—50 сек. Бросьте поплавок несколько выше первой линии и, стоя у первой линии, пустите секундомер в тот Момент, когда поплавок поравняется с ней. Затем, опередив поплавок, пе-

Рис. 3.

рейдите к следующей линии и остановите секундомер, когда поплавок дойдет до нее Запишите время прохода поплавка от створа к створу. Повторите измерения раз 10. Получив несколько значений времени прохода поплавков, например, 42, 45, 44, 39, 44, 45, 41, 43, 43, 45 сек., возьмите для расчетов две самые меньшие цифры (то есть самые быстрые поплавки) и найдите среднее значение для времени. В нашем примере 41+39

-z-= 40 сек.

2

Если расстояние I равно, например, 20 м, то наибольшая скорость воды на поверхности потока будет 20

— = 0,5 м/сек. У берегов и у

дна течение медленнее, поэтому средняя скорость потока Vcp будет меньше, чем скорость поплавков. Ориентировочно можно сказать, что Vcp составляет 70—80% от скорости поплавков, то есть при V поплавков 0 5 м/сек Кср будет около 0,4 м/сек. Сделав промеры глубины воды по створу, вы найдете величину W, то есть поперечное сечение потока. Если W, например, равно 20 м², а средняя скорость 0,4 м/сек, то

(Окончание см. на стр. 14)

Рис. 4.

♦(Л, »|<Л4.

ПОПЕРЕЧНОЕ <ЕЧЕНИЕ >ЕКИ