ГОСТ Р 51657.4-2002 Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Измерение расходов воды с использованием водосливов с треугольными порогами. Общие технические требования

     5 Участки канала и водослив

5.1 Общие сведения

При эксплуатации водослива на точность определения расходов воды оказывают влияние:

- подходной участок канала верхнего бьефа:

распределение и направление скоростей течения водного потока;

шероховатость русла;

изменение формы поперечного сечения канала, например из-за отложения наносов;

воздействие регулирующих гидротехнических сооружений;

расстояние расположения гидрометрического створа от гребня порога;

- технические средства измерения уровня воды;

- дефекты и шероховатость поверхности порога водослива;

- участок канала нижнего бьефа:

превышение допустимого для свободного истечения уровня воды в результате воздействия нижерасположенных регулирующих гидротехнических сооружений, плотин, водозаборных узлов и т.д.;

изменения отметок дна за счет отложения донных наносов или мусора, а также в результате размыва дна.

5.2 Подходной участок канала

5.2.1 Режим течения должен быть докритическим, спокойным, без локальных возмущений потока, при котором глубины воды в канале больше критических, что обеспечивается за счет подпора воды порогом водослива, если уклон дна канала меньше критического.

5.2.2 Направление и распределение скоростей в живом сечении потока должно быть нормальным, т.е. симметричным по отношению к вертикальной оси канала (допустимая несимметричность распределения скоростей приведена в приложении А). Это требование в каналах удовлетворяется при наличии прямолинейного подходного участка длиной, в пять раз превышающей ширину по урезам воды при максимальном расходе, и симметричном неизменяемом поперечном сечении канала по всей длине подходного участка. Указанную длину подходного участка отмеряют вверх от гидрометрического створа (см. 7.1.2).

5.2.3 Если начало подходного участка находится в месте изгиба русла канала или вода поступает в канал из трубопровода, расположенного под углом к направлению течения и имеющего меньшее поперечное сечение, чем канал, то для получения нормального распределения скоростей может потребоваться большая длина подходного участка, чем указанная в 5.2.2, или установка успокоительных устройств в виде экранов из вертикальных стоек.

Такие экраны должны быть расположены на расстоянии не меньше чем от измерительного створа. Нормальность распределения скоростей в этом случае должна быть проверена с использованием средств, указанных в 4.2.

5.2.4 Подходной участок должен иметь прямоугольное поперечное сечение шириной, равной ширине порога, которая определяется гидравлическим расчетом водослива по 9.1 и 9.2. Если русло водотока или канала имеет непрямоугольное поперечное сечение или ширина канала превышает расчетную ширину подходного участка, то необходимо предусматривать установку вертикальных стенок, которые уменьшат ширину подходного участка до заданного значения.

5.2.5 Боковые вертикальные стенки должны располагаться симметрично по отношению к продольной оси канала и плавно сопрягаться с берегами водотока или откосами канала изогнутыми стенками (рисунки 1, 3) с радиусами кривизны или ( - максимальный напор водного потока в гидрометрическом створе; - максимальный полный напор водного потока в гидрометрическом створе). Точка сопряжения этого радиуса с вертикальными стенками подходного участка должна находиться на расстоянии, равном или большем . Высота стенок должна быть такой, чтобы с заданным запасом обеспечивался пропуск расчетного максимального расхода.

5.2.6 Форма подходного участка канала не должна изменяться в процессе эксплуатации водослива за счет отложения наносов в верхнем бьефе сооружения, поэтому не следует применять водосливы с треугольными порогами в каналах со взвесенесущими потоками.

5.2.7 Гидравлический прыжок в виде стоячей волны, возникающий перед началом кривой подпора в подходном участке канала с большим уклоном дна, не будет влиять на точность измерений, если находится на расстоянии, равном или большем , и в гидрометрическом створе обеспечивается нормальное распределение скоростей, которое следует проверить с использованием средств, указанных в 4.2.

5.3 Порог водослива

5.3.1 Порог водослива должен быть прочным, герметичным и способным противостоять течению с паводковым расходом, не деформируясь и не разрушаясь. Он должен быть установлен перпендикулярно к направлению течения воды с соблюдением размеров, установленных в разделе 8.

5.3.2 Для строительства подходного участка и порога водослива рекомендуется использовать бетон и железобетон с гладкой отделкой поверхности или любой гладкий коррозионно-стойкий материал. Наибольшее требование к шероховатости поверхности порога следует предъявлять вблизи его гребня на расстоянии от него со стороны верхнего и нижнего бьефов, т.к. ниже этой зоны влияние шероховатости на процесс измерений незначительно.

При проведении лабораторных исследований треугольных водосливов шероховатость порогов должна быть эквивалентной шероховатости листового материала или строганой шлифованной и крашеной древесины.