Mesure de la surface d'écoulement: mesure de la largeur et de la profondeur
Lisez cet article pour en savoir plus sur la mesure de la surface d'écoulement, qui comprend la mesure de la largeur et de la profondeur.
À ce stade, il est clair que la distribution des vitesses sur toute la section du canal est tellement variée qu'il est pratiquement impossible d'arriver à une valeur de la vitesse qui représente la vitesse moyenne de l'écoulement. Par conséquent, pour mesurer l'évacuation, la section est généralement divisée en petites bandes verticales, Fig. 15.9.
La largeur des bandes est choisie de telle sorte que chaque bande puisse être considérée comme un rectangle à des fins pratiques. Ensuite, la vitesse de chaque compartiment peut être calculée avec une précision suffisante, soit par flotteurs, soit par la méthode du courantomètre. Le produit de la surface de la bande et de la vitesse moyenne de la bande donne la décharge de la bande. La décharge du canal peut être obtenue en additionnant les décharges de toutes les bandes.
Ainsi, si A 1, A 2, A 3 etc., sont les zones des bandes et la Fig. 15.9. Mesure de surface si V 1, V 2, V 3 sont les vitesses moyennes correspondantes alors la décharge dans le canal est donnée par
Q = A 1 V 1 + A 2 V 2 + A 3 V 3 etc. = ∑A 1 V 1
Il est clair que la mesure de la surface d'écoulement implique la mesure de la largeur et de la profondeur de la bande.
1. Mesure de largeur:
Pour mesurer la largeur de chaque bande, un câble en acier est tendu sur le canal afin de reconnaître la largeur de la bande. Le câble est marqué de pendentifs. Il convient de noter ici que la corde tendue s'affaisse sous son propre poids. Il est donc essentiel de corriger la largeur de la bande en conséquence.
Pour obtenir une précision optimale, la largeur de la bande doit être mesurée à l'aide d'un théodolite. Cette méthode est utile jusqu’à une largeur totale de 150 mètres d’un canal. Lorsque la largeur du chenal est supérieure à 150 mètres (par exemple, rivières), la méthode du point pivot est utilisée. Cette méthode est basée sur le principe de triangles similaires. La méthode est décrite ci-dessous pour une bonne compréhension (voir Fig. 15.10).
X et X sont deux points fixés sur la ligne de coupe transversale sur la rive du canal. À partir du point X, une ligne de pivotement est érigée perpendiculairement à la section XX. La ligne de pivot doit avoir une longueur d'environ la moitié de la largeur du chenal ou 300 m, selon la valeur la plus longue. L’autre extrémité de la ligne de pivot s’appelle un point de pivot, marqué d’un point P sur la figure 15.10. À 1/5 de la longueur de la ligne de pivotement à partir du point de pivotement, une ligne de direction DD1 est dessinée perpendiculairement à la ligne de pivotement. La ligne directrice DD 1 est divisée en parties appropriées de longueur égale par les points d 1, d 2, d 3, etc. Laisser la longueur de chaque partie être de 3 m.
Alors, à partir de triangles semblables Pd 1 d 2 et Ps 1 s 2, la longueur de s 1 s 2 est égale à 5 fois la longueur de d 1, d 2 (puisque PX est égale à 5 fois la valeur PD). La longueur de chaque bande s 1 s 2, s 2 s 3 etc. est de 15 m. Les points, etc., peuvent être situés sur la ligne de coupe de manière très précise à l'aide d'un théodolite placé en P.
Lorsque le site de gabarit doit être rendu permanent, les points D, d 1, d 2, etc., sur la ligne directrice, les points et la ligne de coupe transversale et le point de pivotement doivent être construits avec de la maçonnerie en forme de blocs trou au centre pour fixer un drapeau exactement sur le point.
Lorsqu'un canal a une largeur supérieure à 600 m, les p lignes de pivot doivent être installées sur les deux rives. Les points de sondage peuvent être localisés avec précision en adoptant la même procédure. Chaque ensemble de pivot couvre la moitié de la largeur de la rivière. Une autre méthode de mesure de la largeur consiste à utiliser un sextant (Fig. 15.11).
Un bateau est remorqué le long de la ligne transversale XX1 et immobilisé au point d'observation O. À partir du point O, l'angle XOP est mesuré par un sextant. La distance S est connue. La distance entre le point d'observation O et la cible X est donnée par S. cot a. Pour une observation régulière, un graphique peut être préparé pour donner des largeurs pour différents angles mesurés. Cette méthode donne une position assez correcte du bateau. Le seul inconvénient est que, à chaque angle, le sextant doit mesurer le processus et que le processus devient plutôt fastidieux que la méthode du point pivot.
2. Mesure de la profondeur:
La profondeur est mesurée juste en dessous de chaque suspension de la corde qui est tendue à travers le canal. La profondeur peut être mesurée en observant directement les lectures, par exemple au moyen de sondes. En variante, un instrument peut être utilisé pour effectuer la lecture, puis à partir de tableaux ou de graphiques, la profondeur peut être déterminée.
Certaines méthodes courantes de mesure de la profondeur sont mentionnées ci-dessous:
une. Tige de sondage:
C'est une tige de bois de 5 à 8 cm de diamètre avec des inscriptions. Un bâton de bambou peut également être utilisé comme tige de sondage. Plusieurs fois, un fer plat de 5 cm x 0, 6 cm peut également être utilisé à cet effet. Les graduations sont généralement en dixième de mètre. Pour éviter que la tige ne s'enfonce et pour obtenir une mesure précise, la tige est munie d'une plaque de base plate. La plaque de base se présente sous la forme d’un disque de fer de 10 à 15 cm de diamètre fixé à l’extrémité inférieure de la tige.
b. Ligne principale:
Lorsque la vitesse d'écoulement est élevée et que la profondeur est supérieure, il n'est pas préférable d'utiliser une tige. Ensuite, la ligne de plomb est utilisée. Il consiste en une corde généralement en cuivre recouverte de chanvre. Un poids ou une laisse est attaché à une extrémité de la corde. La forme de la mine ressemble à un tronc de cône. Il pèse de 5 à 30 kg en fonction de la vitesse d'écoulement dans le canal.
