Приборы для взятия проб воды со взвешенными наносами

Для учета взвешенных наносов берут пробы воды приборами, называемыми батометрами. Различают батометры мгновенного и длительного наполнения. При отборе проб батометрами мгновен­ного наполнения необходимо брать пробы воды в каждой точке с некоторой повторностью. Из приборов этого типа наиболее из­вестен батометр Н. Н. Жуковского (рис. 1). В настоящее время батометры мгновенного наполнения на сети Гидрометслужбы не применяются. Батометры Жуковского могут использоваться при проведении научных исследований для определения мгновенных значений мутности.

Батометры длительного наполнения при взятии пробы воды вы­держивают в каждой точке в течение времени, необходимого для наполнения прибора водой, следовательно, в той или иной степени учитывают пульсацию мутности. В настоящее время применяют ба­тометры длительного наполнения следующих типов: а)батометр- бутылка на штанге и в грузе, б)вакуумный батометр. Кроме того в отдельных случаях применяют обыкновенную бутылку из прозрачного стекла на штанге и в грузе.

В последние годы получает развитие фотометрический метод определения мутности.

 

Батометр- бутылка на штанге. В настоящее время на сети Гидрометслужбы и в изыскательских организациях применяют два типа таких батометров.

 

 

Батометр Н. Н. Жуковского (штанговый)

1-полый цилиндр; 2- крышки с резиновыми прокладками; 3, 4, 5- элементы спускового устройства; 6- пружины; 7- муфта для штанги; 8- спусковой рычаг; 9-поддон.

Батометр-бутылка старого типа— ГР-16 (рис. ) — состоит из литровой широкогорлой бутылки, укрепляемой на штанге при по­мощи специальной обоймы. При вертикальном положении штанги продольная ось бутылки образует угол с горизонтальной линией, равный 25°. Такое наклонное положение бутылки улучшает усло­вия входа воды в нее и выхода воздуха через воздухоотводящую трубку. Бутылка снабжена металлической головкой, через которую проходят водозаборная и воздухоотводящая трубки. Наконечники (насадки) этих трубок подбирают с различными диаметрами от­верстий в соответствии со скоро­стью течения воды (табл. 1).

                                             Таблица 1

Скорость течения, м/с	Диаметр насадки, мм
	Водозаборная трубка	Воздухоотводящая трубка
< 1		1, 5
1-2
> 2

 

Пробы воды на мутность берут батометром-бутылкой на штанге интеграционным или точечным способом. Интеграционное взятие проб воды рекомендуется при глу­бинах не менее 2 м. Это вызвано тем, что водозаборная трубка при наклонном положении бутылки не доходит до дна на 20 см и в нижнем слое потока проба воды не забирается. При небольших глубинах это существенно сказыва­ется на точности определения мутности. Точечный способ взятия проб применяют при глубинах от 0, 5 до 2, 0 м. При больших глубинах попадающая в батометр вода при его опускании может су­щественно повлиять на точность определения мутности в нижних точках вертикали.

 

 

. Батометр- бутылка на штанге.

1- Воздухоотводящая трубка; 2- водозаборная трубка; 3- металлическая головка; 4- обойма; 5- муфта для штанги; 6- зажимной винт.

 

Батометр-бутылка на штанге модернизированный ГР-16М (рис. ) отличается наличием стабилизатора, обеспечивающего установку прибора по течению. Кроме того, батометру придается горизонтальное положение при закреплении его на штанге, что позволяет брать пробы в придонных слоях потока, на расстоянии 10 см ото дна. При таком устройстве прибор может применятся при больших скоростях течения по сравнению с батометром старого образца.

Модернизированный батометр-бутылка на штанге.

1-бутылка; 2-металлическая головка; 3-воздухоотводящая трубка; 4-водозаборная трубка; 5-обойма; 6- муфта для штанги и зажимной винт; 7- хвост

 

Батометр- бутылка в грузе. В настоящее время применяется модернизированный батометр-бутылка в грузе. Ранее выпу­скавшийся батометр-бутылка в грузе ГР-15 снят с производства ввиду присущих ему недостатков, главным из которых является не­достаточная устойчивость его в потоке: на больших скоростях те­чения при опускании прибор зарывается носом в воду, при этом наблюдается рыскание, продолжающееся и при погруженном со­стоянии.

Модернизированный батометр-бутылка в грузе ГР-15М (рис) снабжен хвостовым оперением специальной формы — стабилизатор вынесен назад на круглой штанге, а на конце ее ук­реплен поплавок обтекаемой формы. Прибор подвешивается на тросе с таким расчетом, чтобы в воздухе центр тяжести батометра был несколько смещен к хвосту. Этим достигается правильное на­правление прибора при соприкосновении с водной поверхностью. В водной среде батометр принимает горизонтальное положение благодаря наличию поплавка. Рыскание сводится к минимуму ввиду большой длины хвостовой части и наличия четырехлопастного стабилизатора.

Во внутреннюю полость батометра вставляется литровая широкогорлая бутылка с головкой и трубками, как у батометра на штанге. Надежное поступление воды в бутылку наблюдается при скоростях не менее 0, 5 м/с; при меньших скоростях батометр не­применим.

Модернизированный батометр-бутылка в грузе.

1-корпус груза; 2-передняя откидная часть груза; 3-водозаборная трубка; 4- воздухоотводящая трубка; 5- кронштейн для вертушки; 6- гребенка для подвески к грузу; 7- хвостовое оперение; 8-поплавок.

 

Вакуумный батометр. Действие прибора основано на со­здании вакуума в камере батометра, благодаря чему вода из реки засасывается в камеру по шлангу, на конце которого имеется на­конечник, располагаемый в требуемой точке потока (рис. 5). В настоящее время выпускается модернизированный вакуумный батометр ГР-61. Онсостоит из камеры емкостью 3л, водозаборной трубки, ручного насоса, крана-тройника, шлангов и вакуумметра. Батометр может применяться на штанге и на тросе с грузом. В последнем случае на грузе может, кроме того, укрепляться гидрометрическая вертушка для одновременного измерения скоростей течения воды.  

При взятии пробы воды в камере батометра создается с помо­щью насоса начальный вакуум, величина которого должна быть такой, чтобы скорость поступления воды в водозаборную трубку равнялась бы скорости течения в данной точке потока. Величина создаваемого вакуума контролируется по вакуумметру и поддер­живается на необходимом уровне с помощью насоса на протяже­нии всего времени забора пробы. Необходимая величина вакуума зависит от высоты камеры над поверхностью воды. Прибору при­дается таблица, в которой указана необходимая величина вакуума для получения требуемой скорости течения в водозаборной трубке в зависимости от высоты камеры над водой при различных диамет­рах насадок и длинах шланга (10 и 20 м).

Вакуумный батометр ГР-61 применим при высоте местности над уровнем моря не более 2000 м, при больших высотах создавае­мый насосом вакуум недостаточен для надежной работы прибора. Кроме того, применение батометра ограничивается диапазоном ско­ростей течения от 0, 2 до 3, 5 м/с. Высота установки вакуумной ка­меры над поверхностью воды не должна превышать 4 м. Как пока­зал опыт работы с прибором, наиболее эффективно его применение на реках с большими глубинами, где водозаборный наконечник опускается в воду на тросе с грузом, на котором укрепляется вер­тушка для одновременного измерения скоростей течения.

После взятия пробы, перед взятием последующей, необходимо выгнать оставшуюся в шланге воду обратно в реку, для чего на­гнетают насосом воздух в камеру и на короткое время открывают кран, соединяющий камеру с водозаборным шлангом. Этим также достигается удаление осевших на стенках шланга наносов. Осо­бенно важно заботиться об удалении осевших в шланге наносов в случае перехода от придонной точки одной вертикали к поверх­ностной точке последующей вертикали. Наблюдения показывают, что оставшиеся на стенках шланга наносы, если их не удалить, мо­гут в указанном случае завысить мутность в поверхностной точке потока.

 

 

Вакуумный батометр

1-насос; 2-вакуумная камера; 3-шланг; 4, 7-краны; 5- заборный наконечник; 6- крепление.

 

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: