طرق قياس التدفق

يعتمد الكثير من المعرفة بالهيدرولوجيا في مجالات التشكل وسلوك الأنهار على نتائج قياسات المياه المباشرة. العديد من الصيغ المستخدمة في تصميم أنظمة الري مستمدة من البيانات التجريبية والقياسات الميدانية. يعتمد إكمال أو تصحيح هذه الصيغ أيضًا على هذه البيانات. من بين القياسات التي يتم إجراؤها تحت اسم القياس الهيدرولوجي والقياس الهيدرولوجي ونتائجها المستخدمة في التحليلات الهيدرولوجية: 1) قياس مستوى الماء 2) قياس عمق المياه 3) قياس سرعة الماء 4) قياس تدفق المياه (معدل التدفق).

التصريف ، في مصادر المياه ، هو حجم المياه المُزاحة من قسم معين (نهر ، قناة ، صمام سد ، إلخ) خلال فترة زمنية محددة ، يُشار إليه بالحرف Q. يُعبر عن معدل التدفق بالنظام المتري بالأمتار المكعبة في الثانية ، متر مكعب في الساعة أو لترات في الثانية. تستخدم وحدة المتر المكعب في الثانية للتصريفات الكبيرة مثل الأنهار والقنوات الكبيرة وتستخدم وحدة اللتر في الثانية لتدفق المياه من الآبار والمياه التي تدخل التسريبات. من الممكن قياس متوسط ​​التدفق بطرق مختلفة ، والتي سنتعامل معها:
الطريقة الرياضية

إذا قسمنا قسمًا وفقًا للشكل التالي إلى عدة أجزاء b1 و b2 و … و bn وكان عمق الماء في موقع كل قسم من الأقسام d2 و d1 و … و dn عن طريق قياس متوسط ​​السرعة في كل قسم النقاط v2 ، v1 ،… ويمكن حساب vn كمعدل التدفق الذي يمر به كل جزء من الأجزاء المقسمة من المقطع العرضي. نفس طريقة تلك المذكورة ، والتي يفضلها بعض علماء الهيدرولوجيا ، تحسب على النحو التالي.


طريقة الخطوط بنفس السرعة

من خلال رسم خطوط ذات سرعة متساوية ، يمكن الحصول على متوسط ​​سرعة الماء في المقطع. إذا كانت Ai هي المنطقة الواقعة بين كلا الخطين بنفس السرعة و Vi هي السرعة المتوسطة في هذه المنطقة (متوسط ​​السرعة في أعلى وأسفل الخط) ، سيكون معدل التدفق:

قياس التدفق
قياس التدفق باستخدام المواد الكيميائية

تعتمد جميع الطرق الكيميائية على تخفيف مادة تدخل الماء في نقطة في النهر. يمكن للمادة الكيميائية أن تدخل النهر بشكل مستمر دفعة واحدة. إذا تم إدخال حجم (V) من مادة كيميائية بتركيز C1 في مياه النهر دفعة واحدة ، بافتراض أن التركيز السابق لهذه المادة في النهر كان مساويًا لـ Co ، عند نقطة أسفل المجرى ، يتم تركيز الماء من حيث هذه المادة في البداية هي Co ، ولكن من الوقت الذي تصل فيه المادة الكيميائية إلى تلك النقطة ، يزداد التركيز تدريجياً ، وبعد الوصول إلى نقطة الذروة ، ينخفض ​​مرة أخرى ويصل إلى Co مرة أخرى. عادة ما يكون Co دائمًا صفرًا لأن الماء يفتقر إلى مثل هذه المواد الكيميائية من البداية. إذا كان تركيز المادة الكيميائية في الماء هو C2 وعلى فترات مقاسة dt ، ستكون كمية تصريف النهر:


قياس التدفق من معامل الانحدار والانتقال

تستخدم هذه الطريقة فقط كتقدير وفي الأماكن التي لا يمكن فيها قياس المياه بشكل مباشر. لهذا الغرض ، يتم أخذ نقطتين أو ثلاث نقاط في مسار النهر وفي كل نقطة من خلال تقدير المقطع العرضي (A) ، نصف القطر الهيدروليكي (R) ، معامل الخشونة (n) ، يتم حساب قيمة معامل النقل (K) من الصيغة التالية وإذا كان الفرق بين ارتفاعات النقاط التي تساوي دلتا d ومعدل التدفق للحالات التي قمنا فيها بقياس نقطتين أو ثلاث نقاط يمكن حسابها على النحو التالي:



في هذه الطريقة ، يجب توخي الحذر الكافي في اختيار النقاط والمسافة بينها. بحيث تكون المسافة بين النقطتين 20 مترًا على الأقل لمنحدرات بحوالي 1٪ و 200 متر لمنحدرات 0.1٪ و 2000 متر لمنحدرات 0.01٪.
قياس التدفق من قراءة Asl

إذا تم تثبيت مقياس أو مسطرة قياس مستوى الماء عند نقطة واحدة من مسار النهر (كما في صورة المؤشر) ، بالإضافة إلى قراءة معدل التدفق ، يمكن تحديد معدل التدفق عدة مرات عن طريق قياس متوسط ​​السرعة والمقطع العرضي . وفازت دبي. تنشئ نقاط القراءة منحنى ناتجًا عن القياسات المباشرة للتدفق والقياس. الآن ، إذا تمت قراءة المقياس فقط ، فيمكن تقدير التدفق من المنحنى المذكور. في معظم الأنهار ، يكفي تركيب مسطرة معايرة (مقياس) لقياس منسوب المياه. ولكن إذا كان بسبب اضطراب منسوب المياه ، لا يمكن قراءة رقم المسطرة بدقة ، فقم بتوجيه الماء من خلال أنبوب إلى أسطوانة مبنية بجوار النهر ، ومستوى الماء في هذه الأسطوانة ، والذي سيكون مساويًا لـ مستوى الماء في النهر ، يتم قياسه بواسطة جهاز تسجيل يسمى Limnograph ويتم تسجيله على الورق أو تسجيله بواسطة قاطعي الأشجار.


قياس التدفق في التدفقات الصغيرة

في حالات التفريغ الصغيرة ، لا يمكن القياس بالطرق المذكورة أعلاه. في هذه الحالات ، عادة ما يتم استخدام أدوات قياس المياه البسيطة ، والتي تشمل: الفائض ، الفوهة والمسيل الجزئي. يمكن قياس التصريف بطرق مختلفة في أنابيب خروج الآبار. نحن نعلم بشكل عام أن الفائض