Kuidas arvutada voo voolukiirust

Vooluhulk on mõõta, kui palju vett voolab igal ajahetkel. Vooluhulga mõõtmine on keeruline protsess, mille viivad läbi veeteadlaste meeskonnad üle kogu maailma.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Vooluhulga määramiseks mõõdavad veeteadlased pidevalt voolu astme kõrgust ja perioodilisi heitmete mõõtmisi. Suhe nende andmete vahel, mida nad visualiseerivad graafiku ja kõige paremini sobiva kõvera abil, tähistab voogu.

Voo etapi mõõtmine

Veeteadlased mõõdavad oja staadiumi, mis on sama kui lava kõrgus või gage kõrgus, kasutades etappi null (määratud kõrgus oja lähedal) ja personali mõõdet, mis on tähistatud 1/100th ja 1/10th jalgade intervallid veepinna kõrguse mõõtmiseks. Pidevate mõõtmiste tegemine võimaldab ekspertidel jälgida uurimis- ja puhkemajanduslikel eesmärkidel ning teha otsuseid ehitamise, tammi käitamise ja vee jaotamise kohta. USA geoloogiateenistus (USGS) alustas seda mõõtmist esmakordselt 1889. aastal, mis tähendab, et neil on nende eesmärkide saavutamiseks suur hulk kogutud andmeid.

Muidugi on paljud USGS-i gaging-tööriistad keerukamad kui lihtne personali gage. Üks levinumaid meetodeid põhineb vaiksel kaevul. See kaev võimaldab voolu voolava vee siseneda kaevu, kus ujuk või andur mõõdab oma etappi (tavaliselt iga 15 minuti järel) ja salvestab need andmed.

Vooluhulga mõõtmine

Lisaks ojaastme mõõtmisele mõõdavad veeteadlased perioodiliselt (tavaliselt 6–8 nädalat) ka veekogust, mis liigub konkreetses kohas ojast allapoole, mida nimetatakse heiteks. See mõõtmine nõuab, et nad korrutaksid oja ristlõikes oleva vee pindala sama ristlõike vee keskmise kiirusega.

Selleks uurivad veeteadlased kaabli või kahlaka abil oja lõiku ja mõõdavad selle sügavust ja laiust ning arvutavad pindala (sügavus x laius). See mõõtmine on eriti keeruline piirkondades, kus on kiiresti liikuv vesi või jääga kaetud ojad.

Seejärel kasutavad nad kiiruse mõõtmiseks voolumõõturit, mis näeb välja nagu ratta külge kinnitatud varda vesi liigub, registreerides, kui mitu pööret ratas aja jooksul pöörleb voog. Väga sügava vee korral kasutavad veeteadlased mõnikord akustilist doppleri voolumõõturit, mis kasutab mõõtmiseks helisagedust.

Voo voo arvutamine

Neid kahte teavet, oja staadiumi ja heidet kasutades saavad veeteadlased voolu hindamiseks kasutada etapi ja heite suhet. Selleks joonistavad nad aja jooksul lava kõrguse ja tühjenemise mõõtmised ning seejärel konstrueerivad andmepunktidele kõige paremini sobiva kõvera. Selle kõvera võrrand on suhe voo staadiumi ja voolu või voolu vahel. Veeteadlased peavad oma arvutusi pidevalt kohandama, võttes arvesse viise et voolukanal ise muutub erosiooni, sadestumise, taimede kasvu, prahi ja jää.

USGS teeb mõõtmised ja edastab andmed satelliidi kaudu voogesitades seejärel teavet oma veebisaidil üldsusele. Tänu sellele tehnoloogiale näete reaalajas kõigi USA-s asuvate saitide läbimõõtu, tühjenemist ja voogu.

  • Jaga
instagram viewer