ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ, No 2(58)/2015
Ги др()/ПСХН ические сооружения
УДК 626.823.004:532.543
А. А. Чураев, М. В. Вайнберг
Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск,
Российская Федерация
СОВРЕМЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА «УКЛОН — ПЛОЩАДЬ»
НА ОТКРЫТЫХ КАНАЛАХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
В статье описаны два метода определения расхода воды на открытых каналах
оросительных систем: «скорость — площадь» и «уклон — площадь». Описан разрабо-
танный авторами способ определения расхода воды на открытых каналах ороситель-
ных систем по методу «уклон — площадь», сущность которого сводится к использова-
нию двух датчиков уровня воды, оснащенных средствами дистанционной передачи по-
казаний уровня и расположенных в уровнемерных колодцах верхнего и нижнего гидро-
метрических створов, определению уровней воды в створах, перепада уровней между
верхним и нижним створами и вычислению расхода воды. Для вычисления искомого
расхода авторами предлагается решение дифференциального уравнения неравномер-
ного установившегося плавно изменяющегося движения жидкости в открытом канале
оросительной сети. Приводятся исследования гидравлических параметров по данным
опыта методами «уклон — площадь» и «скорость — площадь», которые проводились
на открытом канале Р-3 Райгородской оросительной системы. На основании получен-
ных опытным путем данных была рассчитана относительная погрешность определе-
ния расхода воды. Максимальная погрешность измерения расхода воды по методу
«уклон — площадь» по сравнению с методом «скорость — площадь» составила 2,6 %.
Предложенный авторами способ может быть внедрен на открытых каналах ороси-
тельной сети. Эффективность внедрения данного способа заключается в уменьшении
непроизводительных сбросов оросительной воды на 10-15 % за счет высокой точно-
сти (погрешность < 3 %) и оперативности водоизмерения.
Ключевые слова: гидравлический параметр, оросительная система, метод
«уклон — площадь», метод «скорость — площадь», уклон водной поверхности, расход
воды, относительная погрешность.
Вода является незаменимым для человечества ресурсом, который требует опера-
тивного и объективного учета. Отсюда и появляется необходимость в постоянном совер-
шенствовании методов и средств гидрологических наблюдений. В настоящее время для
измерения расхода воды в открытых каналах оросительных систем широко применяются
косвенные методы измерения, такие как «скорость — площадь» и «уклон — площадь».
Метод «скорость — площадь» основан на измерении двух параметров: средней
скорости течения жидкости, проходящей через створ гидротехнического сооружения, и
площади живого сечения потока [1]. Вычисление средней скорости потока производит-
ся путем последовательного во времени снятия некоторого количества точек значений
скорости по створу гидрометрического сооружения и их осреднения. Данный метод
применим только при свободном истечении и установившемся движении жидкости.
При наличии подпорно-переменного режима движения жидкости возникают трудности
с измерением скорости в различных точках его потока, т. к. расход воды может менять-
ся в достаточно обширных пределах, что снижает точность и достоверность измерения.
Следовательно, необходимо максимально сократить время измерительного процесса и
решить проблему водоучета в подпорно-переменном режиме движения жидкости.
Для устранения вышеперечисленных недостатков можно использовать метод
«уклон — площадь», который основан на измерении перепада уровней воды в контроль-
136