Автоматизированная технология определения расхода воды в оросительных каналах

• Автор: Абраменко, Петр Иванович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СРЕДСТ В ВОДОУЧЕ ГА НА ОТКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
1.1 Анализ современного состояния водоучета и водоизмерения на мелиоративных системах
1.2 Обзор и анализ существующих методов и технологий измерения расхода воды в открытых каналах оросительных систем
1.3 Обзор современных средств измерения скорости течения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
2. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ВОДОИЗМЕРЕНИЯ В КАНАЛАХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
2.1. Методологические подходы к построению аппаратной части
2.2. Состав и структура программного обеспечения
2.3. Настройка программного обеспечения
2.4. Расчет статистических характеристик турбулентных пульсаций
2.5. Оценка точности программно-аппаратного комплекса, как средства измерения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫ Е ИССЛЕДОВАН ИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ РАСХОДОВ ВОДЫ В УСЛОВИЯХ ТУРБУЛЕНТНОСТИ
3.1. Исследование инерционных характеристик гидрометрического
винта
3.2. Исследование взаимодействия гидрометрического винта с турбулентным потоком для корректировки измеренных значений скорости
3.3. Сравнительная характеристика существующего и усовершенствованного метода определения расходов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. АПРОБАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДОВ ВОДЫ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
4.1. Организация и методика производства градуировочных работ
4.2. Градуировка узла сооружений на ПК 120 канала 1ТР
4.3. Производство градуировочных работ на перегораживающих сооружениях, расположенных по трассе пролетарского магистрального канала (ПК 1427 + 62 и ПК 1900)
4.4. Г радуировка головного сооружения канала
4.5. Г радуировка головного сооружения канада 5-Х
4.6. Градуировка головного сооружения канала ПР
4.7. Рекомендации эксплуатационным организациям
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМАТИЗАЦИИ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1. Автоматизированная технология определения расхода воды в каналах оросительных систем
5.2. Особенности применения автоматизированной технологии
для научных исследований
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность работы. Повышение уровня эксплуатации оросительных и обводнительных систем в целях обеспечения производства продовольствия требует дальнейшего совершенствования методов, способов и технических средств оперативного учета, распределения и экономии водных ресурсов во всех звеньях системы. Данные РосНИИПМ о том, что 70% гидропо-стов оснащены только гидрометрическими рейками, и невозможность в ближайшей перспективе оборудовать их другими средствами измерений, свидетельствуют о неблагоприятном положении с водоучетом в мелиорации.
Введение платного водопользования потребует от водохозяйственных организаций обеспечить современный уровень коммерческого водоучета.
В настоящее время в открытых каналах гидромелиоративных систем широко применяется метод измерения расхода воды «скорость-площадь», основанный на вычислении средней скорости водного потока, проходящего через створ гидротехнического сооружения. Вычисление средней скорости потока производится путём последовательного во времени измерения осред-ненных местных скоростей во многих точках поперечного сечения створа гидрометрического сооружения и их усреднения. При этом не учитываются инерционные свойства гидрометрической вертушки, что снижает точность в условиях турбулентных пульсаций, а вычисление расхода в канале является очень трудоемким. Решение таких задач не возможно без автоматизации процесса измерений и обработки информации.
Повышение точности и автоматизации измерений также являются актуальными при проведении научно-исследовательских работ на моделях и натурных объектах оросительных систем.
Работа выполнялась в соответствии с заданием 03.01.01 Межведомственной координационной программы развития АПК РФ на 2006 - 2010 годы «Разработать технологии проектирования, эксплуатации и управления мелиоративными системами, обеспечивающими воспроизводство природноресурсного потенциала агроландшафтов»
Первый член в правой части характеризует силу, связанную с циркуляцией около диска:
Ф(г) - функция Вагнера,

Ф(г)*1-- при 2>0 Ф(г)=0 г<0.

Второй член дает оценку силы нециркуляционной природы (эффект присоединенных масс).
Задание гидродинамических сил, действующих на диск датчика в виде (1.3.16), (1.3.17.) позволяет связать характеристики пульсаций, фиксируемые с характеристиками пульсаций скорости.
Уравнение движения приемного элемента датчика можно записать в следующем обычно виде:

г| + 2а'п + сост1 = —-Р)5

где а - параметр затухания;
К — коэффициент жесткости упругого элемента датчика;
юс2К
— - масса приведения.

Параметр затухания просто связан с коэффициентом поглощения |/:
а = 1)/-—;

шс — круговая частота собственных колебаний системы.
Коэффициент поглощения |/ определяется как отношение потерь энергии за один цикл колебаний к максимальной энергии колебаний.