Kraków, dnia 10.11.2011
SPRAWOZDANIE HYDROLOGIA
Temat: „Przepływ i prędkość w kanale otwartym – metoda młynka wodnego”
Opracowali :
Garścia Mateusz
Gawlik Łukasz
Gębusia Łukasz
Gniewek Michał
2. Spis treści
1. Strona tytułowa str. 1
2. Spis treści str. 2
3. Opis ćwiczenia str. 3
4. Pomiary str. 3
5. Część obliczeniowa i graficzna str. 4
6.Wnioski str. 6
Opis ćwiczenia
Na początku zespół miał za zadanie zmierzyć szerokość badanego cieku, a później wyznaczyć w kilkudziesięciu centymetrowych odstępach punkty pomiarowe, w których była mierzona głębokość cieku. Zespół musiał dokonać pomiaru przepływu przy pomocy młynka hydrometrycznego. Jest to przyrząd służący do pomiaru prędkości przepływu metodą "powierzchnia - prędkość". Parcie przepływającej wody powoduje obrót wirnika młynka, którego obroty są zliczane w określonym czasie. W tym wypadku było to 30 sekund. Po tym czasie następuje zakończenie pomiaru, a elektroniczny moduł połączony z młynkiem po uwzględnieniu odpowiednich czynników, wyświetla wynik pomiaru. Pomiar następował w 3 pionach, w każdym pionie na 3 wysokościach poniżej lustra wody.
Pomiary
Przybliżona szerokość cieku wodnego [m]: 4,3
Pomiar głębokości cieku następował co około 36 cm. Wyniki pomiaru są zestawione w tabeli poniżej:
Punkt pomiarowy |
Głębokość w danym punkcie [cm] |
---|---|
1 | 0 |
2 | 7 |
3 | 19 |
4 | 24 |
5 | 24 |
6 | 23 |
7 | 25 |
8 | 25 |
9 | 24 |
10 | 17 |
11 | 11 |
12 | 4 |
13 | 0 |
Pomiary prędkości przepływu, zostały wykonane w trzech pionach na wysokościach 0.2h, 0.4h i 0.8h w punktach pomiarowych nr 5, 7 i 9 co przedstawia poniższa tabela. Czas pomiaru przepływu wynosił około 30 sekund.
Punkt pomiarowy | Wysokość danego punktu na której robiono pomiar | Ilość obrotów wirnika młynka w zadanym czasie |
---|---|---|
5 | 0.2h | 11 |
0.4h | 20 | |
0.8h | 21 | |
7 | 0.2h | 11 |
0.4h | 13 | |
0.8h | 13 | |
9 | 0.2h | 18 |
0.4h | 18 | |
0.8h | 19 |
Część obliczeniowa i graficzna
Przekrój poprzeczny badanego koryta z naniesionymi pionami pomiarowymi (5, 7, 9) oraz cząstkowymi polami powierzchni (F1, F2, F3, F4)
Punkt pomiarowy | Wysokość danego punktu na której robiono pomiar | n [obr/s] |
---|---|---|
5 | 0.2h | 0.37 |
0.4h | 0.67 | |
0.8h | 0.70 | |
7 | 0.2h | 0.36 |
0.4h | 0.43 | |
0.8h | 0.43 | |
9 | 0.2h | 0.60 |
0.4h | 0.60 | |
0.8h | 0.63 |
Średnie prędkości w każdym z pionów wyniosły odpowiednio:
V5śr | 0.11 [m/s] |
---|---|
V7śr | 0.11 [m/s] |
V9śr | 0.15 [m/s] |
Poniższa tabela przedstawia zestawienie obliczonych powierzchni poszczególnych pól z prędkościami średnimi panującymi w każdym z pól:
Pole | Powierzchnia [m2] | Prędkość średnia w polu [m/s] |
---|---|---|
F1 | 0.22 | 0.07 |
F2 | 0.17 | 0.11 |
F3 | 0.18 | 0.13 |
F4 | 0.16 | 0.10 |
Następnie zostają policzone cząstkowe natężenia przepływu których suma daje ostateczny wynik.
Wartość natężenia przepływu [m3/s] |
|
---|---|
Q1 | 0.0154 |
Q2 | 0.0187 |
Q3 | 0.0234 |
Q4 | 0.0016 |
ΣQ | 0.0591 |
Zdjęcie fragmentu badanego koryta rzecznego:
Wnioski
Otrzymane natężenie przepływu to 0,0591[m3/s]. Możemy przyjąć ten wynik za najbardziej pewny, ponieważ metoda młynkowa wykorzystuje mniej przybliżeń i oszacowań w stosunku do metody pływakowej. Jest ona w naszym przypadku również dokładniejsza od metody objętościowej, która została wykonana bardzo niedbale.