УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 110000 СЕЛЬСКОЕ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
ТБК 56 Сельское хозяйство
BISAC TEC003000 Agriculture / General
Достоверность измерения расхода воды в мелиоративных каналах зависит как от способа измерения и конструктивных особенностей гидрометрического сооружения, так и от кинематической структуры потока перед сооружением, являющейся функцией геометрии канала и шероховатости стенок. В статье приведены результаты исследования влияния профиля скоростей потока в верхнем бьефе гидрометрического сооружения на точность измерения расхода. Для этого проведено физическое и численное моделирование двух конструкций: лотка критической глубины и гидрометрического перепада в прямоугольном русле. Значения расходов воды по данным численного моделировании лотка критической глубины с равномерным и параболическим (1/7) профилем скорости в подводящем канале мало отличаются от экспериментальных значений в лабораторной модели с аналогичной геометрией (δ < 2 %). В отличие от лотка критической глубины изменение профиля скорости только за счет увеличения высоты выступов донной шероховатости на 3 мм вызывает уменьшение коэффициента расхода перепада на 4…5 %. По результатам численного и физического моделирования установлено, что увеличение подпора верхнего бьефа гидрометрическим сооружением уменьшает влияние кинематической структуры подводящего потока, что повышает достоверность измерений расхода воды.
вычислительная гидродинамика, гидрометрическое сооружение, расходная характеристика, лоток критической глубины, гидрометрический перепад
1. Кушер А.М. Повышение точности расчета гидрометрических сооружений численным методом // Тр. конф. «Инновационные технологии в мелиорации» (Костяковские чтения). М.: ВНИИГиМ, 2011.
2. Kusher A.M. Flow-Measuring and Hydraulic Properties of Free Overfall // ICID International Conference «Food Production and Water Social and Economic Issues of Irrigation and Drainage», Moscow, Russia, 2004.
3. Кушер А.М., Филиппов Е.Г. Телевизионный метод измерения кинематических характеристик турбулентных потоков // Гидротехника и мелиорация. 1981. № 5. С. 36-38.
4. Кушер А.М. Применение численного моделирования в расчете гидрометрических сооружений в открытых руслах // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 8. С. 1008-1015.
5. ISO 3847. Liquid flow measurement in open channels by weirs and flumes - End-depth method for estimation of flow in rectangular channels with a free over-fall // ISO, Geneva, 1977.
6. Rouse H. Discharge Characteristics of the Free Overfall // Civil Engineering. April 1936. V. 6, № 4. P. 257-260.
7. O’Brien M.P. Analysing Hydraulic Models for Effects of Distortion // Engineering News-Record. V. 109, 11, Sept. 1932. P. 313-315.
8. Rajaratnam N., Muralidhar D. Characteristics of the Rectangular Free Overfall // Journal of Hydraulic Research. № 3, v. 6. 1968. P. 233-258.
