Hellingsgebiedmethode: concept en selectie van bereik
Lees dit artikel om meer te weten te komen over het concept van hellingshoekmethode voor het meten van ontlading en de selectie van het bereik.
Hellinggebied-methode:
Wanneer het niet mogelijk is om directe metingen uit te voeren, vooral tijdens overstromingen, is de methode van het hellingsgebied een meest gebruikte indirecte meetmethode. In deze methode wordt ontlading berekend op basis van een uniforme stroomvergelijking met kanaalkarakteristieken, profiel van het wateroppervlak en een ruwheidscoëfficiënt. De daling van het profiel van het wateroppervlak voor een uniform bereik van het kanaal vertegenwoordigt verliezen veroorzaakt door bedruwheid. De bekende Manning-vergelijking wordt gebruikt in deze methode. De ontlading wordt gegeven door vergelijking.
Q = 1 / n AR 2/3 S 1/2
Waarbij Q lozing is in cumec
A is een dwarsdoorsnede in m2
R is de hydraulische gemiddelde straal
S is wrijvingshelling, en
n is de ruwheidscoëfficiënt
Hoewel de vergelijking van Manning werd ontwikkeld voor een uniforme stroom, wordt aangenomen dat deze geldig is voor niet-uniforme bereiken die worden aangetroffen in het geval van een natuurlijk kanaal.
De wrijvingshelling S die moet worden gebruikt in de Manning-vergelijking wordt gegeven door de volgende relatie:
S = h f / L = Δ h + Δh v - K (Δh v ) / L
Waarbij Δh het verschil in wateroppervlakteverhoging op de twee secties is
L is de reikwijdte
Δh v is u / s snelheid hoofd minus d / s snelheidskop en
k (Δh v ) is energieverlies door versnelling of vertraging in een samentrekkend of groter bereik (k is coëfficiënt)
Het is moeilijk om de waarde van de coëfficiënt k correct te beoordelen. Dus de waarde van S wordt als volgt berekend:
Bij het gebruik van de vergelijking van Manning wordt de hoeveelheid (1 / n A. R 2/3 ) transport genoemd en wordt aangegeven met een hoofdletter K. Het transport voor elke sectie van de rivier zal anders zijn. De gemiddelde waarde van het transport is daarom genomen als een geometrisch gemiddelde van de transportwaarden van de twee secties aan beide einden van het geselecteerde bereik L. De ontlading wordt dus gegeven door de vergelijking.
Q = √K 1 K 2 S
Selectie van bereik voor hellingsgebiedmethode:
Het is zeer noodzakelijk om een geschikt bereik te selecteren voor de meting van het hellingsgebied.
Volgende punten moeten goed worden overwogen bij het selecteren van het bereik:
ik. Er moeten goede hoogwatermerktekens beschikbaar zijn als er geen personeelsmaten beschikbaar zijn om de meetresultaten te geven.
ii. De reikwijdte moet zo uniform mogelijk zijn, omdat het moeilijk is om de coëfficiënt k correct te berekenen om het verlies of de versterking van de snelheidskop te bepalen.
iii. Het is wenselijk om een bereik te hebben waarin de stroming beperkt is tot een enkel trapezoïdaal kanaal, zodat de enkele waarde van n voor de hele sectie kan worden gebruikt.
iv. Over het geheel genomen moet de doorsnede zo uniform zijn als praktisch mogelijk is. Plotselinge verdieping van bed, vernauwingen, uitbreidingen etc. mogen niet aanwezig zijn.
v. De reikwijdte mag niet minder zijn dan 75 maal de gemiddelde diepte in het kanaal.
vi. De val van het waterprofiel in het bereik moet gelijk zijn aan of groter zijn dan de snelheidskop.
vii. De val in het bereik mag normaal gesproken niet minder zijn dan 15 cm.
Probleem 1:
Tijdens een zware overstroming was het niet mogelijk om de afvoer van een rivier daadwerkelijk te meten.
De afvoerlocatie werd op een later tijdstip bezocht en de volgende sectieparameters werden verzameld:
(i) De reikwijdte tussen de secties 1-1 en 2-2 was 120 meter.
(ii) Het verschil in hoogwatermerktekens was 0, 97 m.
(iii) Berekening van de helling-oppervlak methode berekent de hoogste afvoer die door de rivier ging.
