Açık Kanallarda Debi Ölçümü. Hazırlayan: Onur Dündar

Transkript

1 Açık Kanallarda Debi Ölçümü Hazırlayan: Onur Dündar

2 Doğal nehirlerde debi ölçümü ğ ç Orta nokta yöntemi ile debi hesabı

3 Debi ölçümünde doğru kesitin belirlenmesi Dbiöl Debi ölçümü ü yapılacak kkesit nehrin hi düz bir bölgesinde yer almalı ve akım çizgileri bir birine paralel olmalıdır. Akım hızı 015m/s 0.15 den büyük ve derinlikler 015m 0.15 den daha fazla olmalıdır Kanal tabanı mümkün olduğunda düzgün olmalı ve büyük kaya parçaları ve akım oluşturmuş olabileceği düzensizliklerin olmadığı bölgeler olmalıdır Akım mümkünolduğunda düzgün olmalı, çevrinti ve fazlaca türbülans barındırmamalıdır. Akım ölçümü yapılacakkesit kesit ölçüm istasyonlarına yakın seçilmeli ve ölçüm kesiti ve ölçüm istasyon arasında yanal akımlar olmamalıdır.

4 Hız ölçümü Hız ölçüm cihazları bir noktadaki kihızı ölçerler. l Bu yöntem ile debi hesabı yapılabilmesi için hesap yapılacak kdüşey alandaki ortalama hızın doğru ğ belirlenmesi gerekir. Ortalama hız düşey olarak seçilen noktalarda yapılacak birçok hız ölçümünden yararlanılarak bulunabilir. Düşeyde yapılan bir veya iki noktadaki hız ölçümleri kullanılarak ortalama hız için bir yaklaşım yapılabilir.

5 Ölçüm derinliğinin kesit derinliğine oranı ile ortalama hız ile ölçüm hızı arasındaki ilişki Gözlem noktasının Ölçülen hızın derinliğinin kesit kesit derinliğine ortalama oranı hızına oranı Gözlem noktasının derinliğinin kesit derinliğine oranı Gözlem noktasının derinliğinin kesit derinliğine oranı

6 1. İki nokta metodu Yaklaşık hız için iki yaklaşım Hız dağılımı normal hız dağılımına yakın olduğu durumlarda kesit derinliğinin ğ %80 den ve %20 den alınacak iki ölçümün ortalaması kesitteki ortalama hızı verecektir. Eğer düşey hız dağılımı normalhız dağılımındanfarlılık gösteriyorsa mesela tabandaki bitkiler su yüzüne kadar ulaşıyorsa yada su yüzeyinde yüzen kütleler var ise bu iki ölçümeilave olarakderinliğin %60dan da ölçüm alınıp ortalama alınmalıdır. Kullanılan akım hızı ölçüm cihazının boyutları kesit derinliğine göre boyutları uygun değilse ikinoktadanhız almakyenine tek noktadan hız ölçülmelidir.

7 Tek ölçüm noktası metodu 2. Derinliğin % 60 dan alınacak tek noktada hız ölçümü Verilen hız dağılımı eğrinden de görülebileceği üzere derinliğin %60 da yapılan hız ortalama hız ile hemen hemen eşittir. Bu noktada yapılacak tek hız ölçümü debi hesabında kullanılarak o düşey kesite ait debi hesaplanabilir.

8 Hız ölçüm araçları Pitot tüp Pervaneli hız ölçer Aqustik Dopler Laser Dopler PIV tanecik görtülemeli hiz ölçer

9 Pitot tüp p 1 + 1/2 ρ v 12 =p 2 v 1 = [ 2 (p 2 p 1 ) / ρ ] 1/2 1 [ (p 2 p 1 ) / ρ ]

10 Pervaneli hız ölçer

11 Akustik Dopler Hız ölçer

12 Lazer Dopler hız ölçerler

13 PIV hız ölçerler

14 Savaklar ve kanallar Keskin kenarlı savaklar Geniş kenarlı savaklar Kısa kenarlı savaklar Kanallar

15 Keskin kenarlı savaklar

16 Matematiksel denklemler

17 İdeal ve gerçek debi

18 Dikdörtgen savaklar Rehbock ün formülü

19 V şeklinde savaklar ISO (1980), ASTM (1993), ve USBR (1997) Kindsvater Shen denkleminin kullanılmasını öneriyorlar C = Ø x10-6 Ø 2 k(ft ) Ø Ø Ø 3 k(ft.)= Ø x10-6Ø x10-8Ø 3 Ø savak dip açısı derece cinsinden

20 Cipoletti (Trapezoidal) Savak Q cfs (ft 3 /s) ve yükseklik genişlik feet cinsinden (USBR, 1997)

21 Geniş kenarlı savaklar Matematiksel denklemler C değeri savak şekli ve debiye bağlı olarak ancak genellikle 1.6 olarak kullanılır.

22 Kanallar

23 Parshall kanalı debi hesabı SO 9826 önerileri h<=2 m and <= b <= m. b<=0.152 m,için C ve n değerleriğ Herschy (1995). b>0.152 m,için C ve n değerleri ISO 9826 (1992). Q = C h n denklemde Q (m 3 /s) ve h (m) cinsinden