دبی رود یا آبدهی ( جریان آب )

دبی رود یا آبدهی ( جریان آب )

تعریف آبدهی :

مقدار آبی که در یک ثانیه از یک منبع آب (چاه، چشمه، قنات، رودخانه، کانال و غیره) جریان پیدا می کند دبی ، بده و یا آبدهی آن منبع می گویند و با حرف Q نشان داده می شود.

واحد به کار گیری در آبدهی :

آبدهی جریان آب را بر حسب متر مکعب در ثانیه ، متر مکعب در ساعت و یا لیتر در ثانیه بیان می کنند. واحد مترمکعب در ثانیه برای دبی های زیاد مثل رودخانه و کانال های بزرگ و واحد لیتر در ثانیه برای جریان های آب چاه ها و ابی که وارد نشتیها می شود، بکار می رود.

روش های اندازه گیری آبدهی جریان آب :

الف)روش اندازه گیری دبی جریان آب به روش وزنی :

در این روش مقدار اب جریان یافته را از یک منبع آب در واحد زمان بر حسب واحد وزنی اندازه گیری می کنیم.

وسایل لازم :

ظرف خالی، قپان یا ترازوی مناسب برای توزین و کرونومتر

شرح آزمایش :

ظرف خالی که وزن آن قبلاً تعیین شده باشد را در زیر جریان آب قرار داده وحدت زمانی را که طول می کشد از آب پر شور شود(t) مشخص می کنیم، سپس ظرف توأم با آب را با ترازوی و یا قپان وزن کرده و با استفاده از فرمول زیر دبی را محاسبه می کنیم.

Q = دبی یا بده جریان بر حسب لیتر در ثانیه

P1 = وزن خالی ظرف kg

P2 = وزن ظرف + آب kg

T = زمان بر حسب ثانیه

Y = وزن مخصوص آب بر حسب kg/I

ب) روش حجمی :

در این روش مستقیماً حجم آب جریان یافته از منبع آب را بر حسب واحد حجمی در زمان معین اندازه گرفته و سپس دبی را در واحد زمان محاسبه می کنیم. روش حجمی دقیقتر از روش وزنی است.

 وسایل لازم :

کرنومتر، ظرف با حجم مشخص که متناسب با میزان دبی بوده و ممکن است از یک ظرف کوچک تا بشکه تغییر کند.

 شرح آزمایش :

ابتدا حجم ظرف یا حوضچه را محاسبه کرده و سپس جریان منبع آب را وارد ظرف می کنیم و زمان لازم برای پر شدن ظرف را با کرنومتر اندازه می گیریم، دبی جریان از فرمول زیر بدست می آید :

Q = دبی (لیتر در ثانیه)

v= حجم ظرف (لیتر)

T= زمان پر شده ظرف در ثانیه

Q = V / t

اندازه گیری آبدهی در

کانالها با تعیین سرعت و سطح مقطع جریان آب :

با توجه به تعریف آبدهی، آبدهی آب را در کانالها می توان از فرمول زیر بدست آورد.

Q = دبی (حجم در ثانیه )

V = سرعت آب (مسافت در ثانیه)

S = مساحت سطح مقطع آب در کانال (سانتی متر مربع یا متر مربع) 

Q = V × S

واضح است که برای تعیین Q باید سرعت متوسط آب در کانال و سطح مقطع جریان آب در کانال را تعیین کرد.

 اندازه گیری سرعت آب در کانالها:

همان طور که می دانیم سرعت هر جسم متحرک عبارتست از مسافت طی شده توسط آن جسم در واحد زمان .

L = مسافت

t = زمان

V = l / t

 الف) اندازه گیری سرعت آب در کانال با جسم شناور ساده :

وسایل لازم :

جسم شناور، کرنومتر و متر

 شرح آزمایش :

برای تعیین سرعت آب در این روش، دو نقطه را در مسیر آب به طول 20 الی 30 متر که نسبتاً مستقیم و عاری از علف و گیاهان آبی باشد انتخاب می کنیم و جسمی را که حتی المقدور اثر باد در آن کمتر باشد در ابتدای مسیر انتخاب شده (نقطه A) انداخته و فاصله زمانی را که جسم شناور به انتهای مسیر (نقطه B) برسد را با کرنومتر اندازه می گیریم. اگر فاصله زمانی لازم t و فاصله بین دو نقطه (A,B) برابر با l باشد، سرعت سطحی آب از فرمول رو به رو دست می آید.

متر (m) مسافت = L

V = l / t

 باید توجه کرد که سرعت جریان آب در دو طرف نهر کمتر و در وسط بیشتر است. همچنین سرعت آب در اعمال مختلف نهر متفاوت است که بیشترین سرعت در سطح آب و کمترین آن در عمق نزدیک به کف کانال است. لذا برای محاسبه سرعت، سرعت متوسط را اندازه گیری می کنند.

(vm=kv) مقدار k به عمق آب بستگی دارد و حدوداً 8/0 در نظر می گیرند.

ضریب = k

سرعت سطحی = V

سرعت متوسط = vm

برای اندازه گیری سرعت متوسط آب در کانالها از میله شناور که انتهای آنها کمی سنگین است و در داخل آب به طور عمودی قرار می گیرند، استفاده می شود. در پاره ای موارد نیز به جسم شناور وزنه ای با نخ متصل می کنند که در این حالت هنگامی که جسم در اب انداخته شود اگر در عمق معادل 6/0 عمق آب از کف روخانه قرار گیرد سرعت حرکت آب در این وضعیت برابر با سرعت متوسط جریان آب (vm) است.

Dm = d × bN

 که در این فرمول a,b ضرایب مربوط به نوع سرعت سنج است و توسط کارخانه سازنده در دفترچه راهنمای دستگاه نوشته می شود. در جریان های کم سرعت سنج با دست در داخل آب کار گذاشته می شود، ولی در جریان های زیاد وزنه ای به سرعت سنج متصل و از بالا توسط کابل سیمی آب قرار می گیرد. محور پروانه ها در بعضی از مولنیدها، عمودی و در برخی افقی است. از متداولترین انواع مولینه هایی که دارای محور عمودی بوده و محور پروانه عمود به جهت جریان آب قرار می گیرد مولینه پرایس است.

 اندازه گیری سطح مقطع آب در کانال ها :

برای محاسبه سطح مقطع جریان آب (s) اگر چنانچه مقطع نهر دست ساز و دارای شکل هندسی منظم ( ذوزنقه ای ، مستطیل ، نیم دایره، مثلثی) باشد از قواعد هندسی استفاده می شود.

در مواردی که سطح مقطع نهر شکل هندسی غیرمنظم داشته باشد در این صورت از طریق محاسبه عمق متوسط و حاصلضرب آن در عرض جریان آب، سطح مقطع جریان را بدست می آوریم.

 اندازه گیری عمق متوسط آب در کانال های طبیعی با سطح مقطع غیرهندسی

وسایل لازم :

خط کش

 شرح آزمایش :

 مقطعی از یک آبگذر را که جریان نسبتاً ملایمی داشته، انتخاب می کنیم.

خط کش را در کف نهر قرار داده به طوری که صفر خط کش در کف واقع شود سپس در فواصل مختلف عمق آب را اندازه گرفته و معدل را پیدا می کنیم. از ضرب عمق متوسط در عرض جریان، سطح مقطع جریان (s) بدست می آید.

S = سطح مقطع جریان

L = عرض مقطع جزر

dm = عمق متوسط

S = dm × L