Гидрология рек и гидрологические расчеты

довжині і всьому перетину потоку. Точкові поплавці ділять на поверхневі та глибинні.

В якості поверхневих поплавців у залежності від ширини річки (тобто від відстані спостереження) можна використовувати бруски деревини, відпиляні від колоди циліндричні кільця висотою 3-7 см, сполучені хрестом дві дошки або колоди, напівзанурені скляні або пластикові пляшки тощо. Для кращої видимості з берега поплавці забезпечують яскравими прапорцями. Швидкість руху поплавця визначають по довжині траєкторії його руху за відповідний відрізок часу. Під час льодоходу на річках у якості поплавців можна використовувати крижини, що пливуть.

На рисунку 22 відтворена картина А. Фразера, на якій зображений Леонардо да Вінчі (1452-1519), що вивчає розподіл швидкостей течії в річці. Дерев'яний поплавець, що пливе у воді, художник змалював із рукопису Леонардо, що зберігається в Інституті Франції. Такий же поплавець зображений в одній із записних книжок Леонардо.  

Рис. 22. Леонардо да Вінчі вимірює швидкість течії води за допомогою поплавців.  

Леонардо тримається врівень із поплавцем, що пливе посередині річки вниз за течією. Одночасно він вимірює пройдену відстань за допомогою одометра - приладу для вимірювання пройденого шляху.

Для виміру часу, за який поплавець покриває цю відстань, він розспівує музичні гами. На протилежному березі річки сидить його помічник із заготовленими поплавцями. За Леонардо - ватерпас, за допомогою якого він визначав похил річки, і глечик із водою для «заправки» ватерпаса. Всі ці предмети відтворені художником із справжніх рукописів Леонардо. Це, мабуть, була перша серйозна спроба визначення швидкості води за допомогою поплавців.

Одним з перших гідрометричних приладів для вимірювання швидкості течії води, мабуть були хитромудрі пристосування італійського лікаря Санторіо (1591-1630). Його наштовхнули на це досить курйозні обставини. Він вирішив виміряти, при яких швидкостях вода створює той легкий шум, при якому засинають його пацієнти, і при якому - навпаки, шумить так, що не дає заснути.  

Рис

23. Вимірювач швидкості течії води Санторіо.  

Використовуючи той же самий принцип, Санторіо сконструював прилад для вимірювання силу вітру, який своїм шумом аналогічним чином впливає на його пацієнтів.  

Рис. 24. Анемометр Санторіо.  

Прилади Санторіо вимірювали тільки тиск води (рис. 23) або вітру (рис. 24) на пластини, не перетворюючи отримані дані в показники швидкості води або вітру. Математичні методи для такого перетворення на той час ще не були розроблені.  

Рис. 25. Гідрометричне гребне колесо Паоло Фризі.  

У 18 столітті Паоло Фризі (1727-1784) писав про вимірювання швидкості течії води за допомогою гребного колеса, лопатки якого торкались поверхні води. Число обертів цього колеса за одиницю часу приймалось за показник швидкості течії води (рис. 25).

Тоді ж були сконструйовані численні "гідрометричні маятники", за допомогою яких швидкість вимірюється по куту нахилу маятника: чим більше кут його відхилення від вертикалі, тим вища швидкість потоку (рис. 26).  

Рис. 26. Гідрометричний маятник.

По аналогії з водомірами і вітромірами Санторіо, продовжувалось створення чисельних приладів для вимірювання швидкості потоку води, в яких використовувався принцип римських терезів (безмін) (рис. 27).  

Похожие работы

Рефераты

Курсовые

Дипломные