Medición del área de flujo: Medición de ancho y profundidad
Lea este artículo para aprender sobre la medición del área de flujo que incluye la medición de ancho y profundidad.
En esta etapa, está claro que la distribución de la velocidad en toda la sección transversal del canal es tan variada que es prácticamente imposible llegar a un valor de la velocidad que representa la velocidad media del flujo. Por lo tanto, para medir la descarga, el área de la sección transversal generalmente se divide en pequeñas tiras verticales, Fig. 15.9.
El ancho de las tiras se selecciona de tal manera que cada tira pueda tomarse como un rectángulo para fines prácticos. Luego, la velocidad de cada compartimento se puede calcular con bastante precisión, ya sea por flotadores o por el método del medidor de corriente. El producto del área de la banda y la velocidad media de la banda proporciona la descarga de la banda. La descarga del canal se puede obtener sumando las descargas de todas las tiras individuales.
Por lo tanto, si A 1, A 2, A 3, etc., son las áreas de las tiras y la Fig. 15.9. Medición del área si V 1, V 2, V 3 son las velocidades medias correspondientes, entonces la descarga del canal viene dada por
Q = A 1 V 1 + A 2 V 2 + A 3 V 3, etc. = ∑A 1 V 1
Está claro que la medición del área de flujo implica la medición del ancho y la profundidad de la tira.
1. Medida de ancho:
Para medir el ancho de cada tira, un cable de acero se estira a través del canal para reconocer el ancho de la tira, el cable está marcado con colgantes. Cabe señalar aquí que la cuerda estirada se hunde bajo su propio peso. Por lo tanto, es esencial hacer una corrección en el ancho de la tira en consecuencia.
Para lograr la precisión, el ancho de la tira debe medirse con un teodolito. Este método es útil hasta un ancho total de 150 metros de un canal. Cuando el ancho del canal es más de 150 metros (por ejemplo, ríos) se utiliza el método del punto de pivote. Este método se basa en el principio de triángulos similares. El método se describe a continuación, para una comprensión adecuada (consulte la Fig. 15.10).
X y X son dos puntos fijos en la línea de sección transversal en el banco del canal. Desde el punto X se erige una línea de pivote en ángulos rectos a la sección transversal XX. La longitud de la línea de pivote debe ser aproximadamente la mitad del ancho del canal o 300 m, lo que sea mayor. La otra extremidad de la línea de pivote se llama punto de pivote, marcado con una P en la figura 15.10. Con una longitud de 1/5 de la línea de pivote desde el punto de pivote, se dibuja una línea de dirección DD 1 en ángulo recto con la línea de pivote. La línea de dirección DD 1 se divide en partes adecuadas de igual longitud por los puntos d 1, d 2, d 3, etc. Sea la longitud de cada parte 3 m.
Luego, de triángulos similares Pd 1 d 2 y Ps 1 s 2, la longitud de s 1 s 2 es 5 veces la longitud de d 1, d 2 (ya que PX es 5 veces PD). La longitud de cada tira s 1 s 2, s 2 s 3, etc., es de 15 m. Los puntos, etc., se pueden ubicar en la línea de corte transversal con mucha precisión con la ayuda de un teodolito colocado en P.
Cuando el lugar del calibre debe hacerse permanente, los puntos D, d 1, d 2, etc., en la línea de dirección, los puntos y en la línea de la sección transversal y el punto de pivote deben construirse con mampostería en forma de bloques con una Agujero en el centro para fijar una bandera exactamente en el punto.
Cuando un canal es más ancho que 600 m, las líneas de pivote p deben erigirse en ambos bancos. Los puntos de sondeo pueden ubicarse con precisión adoptando el mismo procedimiento. Cada conjunto de pivotes cubre la mitad del ancho del río. Otro método para medir el ancho es mediante el uso de sextante (Fig. 15.11).
Un bote es remolcado a lo largo de la línea de corte transversal XX1 y estacionado en el punto de observación O. Desde el punto O, el ángulo XOP se mide con un sextante. La distancia S es conocida. La distancia del punto de observación O desde el objetivo X viene dada por S. cot a. Para la observación regular, se puede preparar una tabla para dar anchuras para varios ángulos medidos. Este método da la posición bastante correcta de la embarcación. La única desventaja es que en cada ángulo de punto se mide con el sextante y el proceso se vuelve más tedioso que el método del punto de pivote.
2. Medición de la profundidad:
La profundidad se mide justo debajo de cada pendiente en la cuerda que se estira a través del canal. La profundidad puede medirse observando directamente las lecturas, por ejemplo, mediante dispositivos de sonido. Alternativamente, se puede emplear algún instrumento para tomar la lectura y luego, a partir de tablas o gráficos, se puede determinar la profundidad.
Algunos métodos comunes para medir la profundidad se mencionan a continuación:
a. Varilla de sondeo:
Es una varilla de madera de 5 a 8 cm de diámetro con marcas en ella. Un palo de bambú también se puede utilizar como una barra de sonido. Muchas veces también se puede utilizar una plancha de 5 cm x 0, 6 cm para este propósito. Las graduaciones son generalmente en décimas de metro. Para evitar que se hunda una varilla y para lograr una precisión en la medición, la varilla está provista de una placa base plana. La placa base tiene la forma de un disco de hierro de 10 a 15 cm de diámetro unido al extremo inferior de la varilla.
segundo. Línea guía:
Cuando la velocidad del flujo es alta y la profundidad es más alta, no es preferible un sondeo. Luego se usa la línea de plomo. Consiste en una cuerda generalmente hecha de cobre y cubierta con cáñamo. Un peso o un cable está unido a un extremo de la cuerda. La forma del plomo es como el tronco de un cono. Su peso es de 5 a 30 kg dependiendo de la velocidad del flujo en el canal.
