كيفية حساب معدل تدفق التدفق

تدفق التيار هو قياس كمية المياه المتدفقة في مجرى مائي في أي وقت. قياس تدفق المجرى هو عملية معقدة تقوم بها فرق من علماء المياه في جميع أنحاء العالم.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

لتحديد تدفق المجرى ، يقوم علماء المياه بأخذ قياسات مستمرة لارتفاع مرحلة مجرى مائي وقياسات دورية للتصريف. تمثل العلاقة بين هذه البيانات ، التي يتم تصورها باستخدام الرسم البياني وأفضل منحنى ملائم ، تدفق التدفق.

يقيس علماء المياه مرحلة المجرى ، وهي نفس ارتفاع المرحلة أو ارتفاع المقياس ، باستخدام المرحلة صفر (ارتفاع محدد بالقرب من قاع مجرى النهر) ومقياس طاقم تم وضع علامة عليه في 1/100^العاشر و 1/10^العاشر فترات القدم لقياس ارتفاع سطح الماء. يسمح أخذ القياسات المستمرة للخبراء بمراقبة الأغراض البحثية والترفيهية وكذلك اتخاذ القرارات بشأن البناء وتشغيل السدود وتخصيص المياه. بدأت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) القياس بهذه الطريقة لأول مرة في عام 1889 ، مما يعني أن لديهم مجموعة كبيرة من البيانات المجمعة للمساعدة في تحقيق هذه الأهداف.

بطبيعة الحال ، فإن العديد من أدوات تحديد المواقع في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أكثر تعقيدًا من مجرد مقياس بسيط للموظفين. تعتمد إحدى الطرق الأكثر شيوعًا على البئر. يسمح هذا البئر بدخول الماء من التيار إلى البئر حيث يقيس العوامة أو المستشعر مرحلته (عادة كل 15 دقيقة) ويخزن تلك البيانات.

بالإضافة إلى قياس مرحلة التيار ، يقوم علماء المياه أيضًا بشكل دوري (عادةً من 6 إلى 8 أسابيع) بقياس كمية المياه التي تتحرك أسفل المجرى في موقع معين ، يسمى التفريغ. يتطلب هذا القياس منهم ضرب مساحة الماء في المقطع العرضي للتيار بواسطة متوسط ​​سرعة الماء في نفس المقطع العرضي.

للقيام بذلك ، يستخدم علماء المياه كبلًا أو قضيبًا للخوض لفحص جزء من مجرى مائي وقياس عمقه وعرضه وحساب المساحة (العمق × العرض). هذا القياس صعب بشكل خاص في المناطق ذات المياه سريعة الحركة أو التيارات المغطاة بالجليد.

بعد ذلك ، يستخدمون مقياسًا للتيار ، يشبه قضيبًا متصلًا بعجلة ، لقياس السرعة يتحرك الماء عن طريق تسجيل عدد الثورات التي تحدثها العجلة بمرور الوقت عند غمرها في مجرى. بالنسبة للمياه العميقة جدًا ، يستخدم علماء المياه أحيانًا مقياس تيار دوبلر صوتي ، والذي يستخدم تردد الصوت لإجراء القياسات.

باستخدام هاتين القطعتين من المعلومات ، مرحلة التدفق والتصريف ، يمكن لعلماء المياه استخدام العلاقة بين المرحلة والتصريف لتقدير تدفق المجرى. للقيام بذلك ، يقومون برسم ارتفاع المرحلة وقياسات التفريغ بمرور الوقت ، ثم يقومون بإنشاء منحنى أفضل ملاءمة لنقاط البيانات. معادلة هذا المنحنى هي العلاقة بين مرحلة التدفق والتفريغ ، أو تدفق التيار. يجب على علماء المياه إجراء تعديلات مستمرة على حساباتهم مع مراعاة الطرق أن قناة التيار نفسها تتغير نتيجة للتآكل والترسب ونمو النبات والحطام و جليد.

تأخذ هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية القياسات وتنقل تلك البيانات عبر الأقمار الصناعية ثم تبث المعلومات للجمهور على موقعها على الإنترنت. بفضل هذه التقنية ، يمكنك رؤية ارتفاع القياس والتفريغ وتدفق التدفق لأي موقع في الولايات المتحدة في الوقت الفعلي.