Цель: показать пример гидравлического расчета гидрометрического сооружения (водослив с порогом треугольного несимметричного профиля, водослив Крампа) с возможностью оснащения его регистратором уровня автоматического действия.
Материалы и методы. Известен косвенный метод «скорость – площадь» для определения расхода воды в открытом потоке с помощью гидрометрических сооружений. В расчетах используются функциональные зависимости измеряемого параметра от изменения расхода воды для гидрометрического сооружения – водослива с порогом треугольного профиля, полученные в результате известных экспериментальных исследований.
Результаты. Для гидравлического расчета использованы данные прямоугольного сбросного канала: ширина B = 4 м, высота hстр = 2 м, максимальный расход Qmax = 10 куб. м/с и минимальный Qmin = 4 куб. м/с. Подобрана ширина водослива (b = 3,2 м). Используя рабочее уравнение расхода для водослива Крампа, определили максимальный (hmax = 1,20 м) и минимальный (hmin = 0,65 м) напоры на гребне порога, высоту порога (P = 0,63 м), проверили необходимые нормативные условия для свободного истечения воды через рассчитанный порог и условие выполнения числа Фруда.
Выводы. В статье рассмотрен основной подход к оснащению пункта водоучета современным прибором измерения. Проведенный гидравлический расчет для водослива с порогом треугольного профиля определяет необходимые параметры ширины водослива и высоты гребня порога для канала прямоугольного сечения с известными параметрами (ширины и высоты), используемого для отвода сбросных вод. Рассчитанный диапазон уровней воды над гребнем порога водослива используется в выборе типа гидростатического датчика давления, составляя его техническую характеристику. Оснащение водослива с порогом треугольного несимметричного профиля современным прибором измерения, состоящим из погружного гидростатического датчика давления и блока дистанционного контроля, обеспечит получение оперативной и достоверной информации о сбрасываемых потоках воды на канале.
мелиоративная система, пункт водоучета, гидрометрическое сооружение, гидравлический расчет, регистратор уровня автоматического действия
Юченко Л. В., Филимонова В. М., Чернова О. Н. Совершенствование учета воды водосливом с порогом треугольного несимметричного профиля на мелиоративном канале // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2024. Т. 93, № 2. С. 116–128.
1. Филиппов Е. Г. Гидравлика гидрометрических сооружений для открытых каналов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 288 с.
2. Щедрин В. Н., Колганов А. В., Чураев А. А. Подходы к определению технического уровня мелиоративных систем и обоснование поколений их развития // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2012. № 3(07). С. 28–51. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=581 (дата обращения: 15.05.2024). EDN: PCYQAR.
3. Филиппов Е. Г., Бракени А. Использование водосливов с порогом треугольного профиля для измерения расходов воды в открытых руслах и каналах // Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования: материалы Юбилейн. междунар. науч.-практ. конф. (Костяковские чтения), г. Москва, 10–11 апр. 2007 г. / ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова. М., 2007. Т. 2. С. 338–343. EDN: YLACGL.
4. Бочкарев В. Я., Бочкарев Я. В. Автоматизация водораспределения на каналах оросительных систем равнинной зоны методом непосредственного отбора расходов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2013. № 1. С. 32–41. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=622 (дата обращения: 25.04.2024). EDN: PVWYKR.
5. Васильченко А. П., Кореновский А. М. Телеметрия пунктов водоучета мелиоративной системы // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2021. № 1(81). С. 12–16. EDN: CTJMQA.
6. Юрасов Р. Н. Использование гидрометрических сооружений в настоящее время // Актуальные проблемы современной науки. 2010. № 4(54). С. 168–171. EDN: MWNDTF.
7. Оснащение гидротехнических сооружений мелиоративных систем нормированными сужающими устройствами с коммерческими приборами водоучета типа РОС-1. Альбом 5. Технические решения по измерению расхода стандартными водосливами и лотками. Типовой проект 91399 / Южгипроводхоз, Росводстрой, Ростовводмелиорация. Ростов н/Д., 1991. 28 с.
8. Васильченко А. П., Шепелев А. Е., Кореновский А. М. К вопросу оснащения пунктов водоучета средствами телеметрии // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2020. № 3(39). С. 140–153. URL: rosniipm-sm.ru/article?n=1143 (дата обращения: 15.05.2024). DOI: 10.31774/2222-1816-2020-3-140-153. EDN: WBMMEQ.
9. Устройство автоматического контроля уровня воды для мелиоративных объектов / В. Л. Снежко, Д. М. Бенин, А. В. Подобный, Н. В. Гавриловская // Аграрная наука. 2023. № 1. С. 83–89. DOI: 10.32634/0869-8155-2023-366-1-83-89. EDN: WCSOIV.
10. Чураев А. А., Юченко Л. В., Шепелев А. Е. Принципы подхода к расчету основных параметров трапецеидального водослива при оснащении его современным прибором измерения уровня // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. 2023. № 192(08). С. 158–168. URL: http:ej.kubagro.ru/2023/08/pdf/13.pdf (дата обращения: 24.04.2024). DOI: 10.21515/1990-4665-192-013. EDN: GHFUZP.
11. Пат. на полезную модель 221070 Российская Федерация, МПК G 01 F 23/18. Устройство для измерения расхода воды и передачи на расстояние / Чураев А. А., Шепелев А. Е., Юченко Л. В., Васильченко А. П., Кореновский А. М., Чернова О. Н.; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2023109591; заявл. 06.05.21; опубл. 17.10.23. EDN: CGCNMH.
