Handboek debietmeten in open waterlopen - Wageningen UR E-depot

STOWA 2009-41 Handboek debietmeten in open waterlopen
oktober 2009 Handboek debietmeten in open waterlopen
oktober 2009 Handboek debietmeten in open waterlopen
Figuur 5-6 meAn-SecTiOn meThODe vOOr inTegrATie vAn De STrOOmSnelheDen TOT heT DebieT
Ref. punt
L.O. R.O.
Een andere Een andere manier manier voor voor het het bepalen van van de de afvoer in de de oeversecties is het is fitten het fitten van een van een
horizontaal
Een andere
horizontaal machtsprofiel
manier
machtsprofiel
voor het
(1)
bepalen
of (1) logaritmisch of logaritmisch
van de
(2)
afvoer
(2) snelheidsprofiel. in de oeversecties
De De afvoer afvoer
is
in
het
het in eerste
fitten
het eerste en
van een
en
laatste horizontaal segment laatste
machtsprofiel
segment kan dan kan dan worden (1)
worden
of logaritmisch uitgerekend (2) door door
snelheidsprofiel.
integratie van van het het De
profiel
afvoer profiel tussen
in tussen oever
het
en
eerste oever en
meetraai. laatste segment
meetraai. Voor een Voor
kan machtsprofiel een
dan
machtsprofiel
worden is uitgerekend de is afvoerbijdrage de afvoerbijdrage
door integratie in de oeversecties, van het profiel tussen oever en
meetraai. Voor een machtsprofiel is de afvoerbijdrage in de oeversecties,
Hierin is een factor opgenomen a en a om te corrigeren voor de bodemligging in de
LO RO
oeversectie. De factor is 1 als het doorstroomoppervlak in de oeversectie rechthoekig is.
Voor een parabolisch verloop is de factor 2/3 en voor een lineair verloop 1/2 (diepte d in de 1
eerste verticaal en nul op de oever). De totale afvoer door de meetraai bestaat dus uit een
direct gemeten deel Q en twee onbemeten afvoeren, Q en Q , de afvoer in de linker- en
m LO RO
rechteroeverzone,
met:
a = correctiefactor horizontaal snelheidsprofiel [-]
b = breedte sectie [m]
d = lokale waterdiepte [m]
n = macht snelheidsprofiel [-]
Q = debiet [m3 oeversectie. De factor is 1 als het doorstroomoppervlak in de oeversectie rechthoekig is. Voor
een parabolisch verloop is de factor 2/3 en voor een lineair verloop 1/2 (diepte d1 in de eerste
verticaal en nul op de oever). De totale afvoer door de meetraai bestaat dus uit een direct
gemeten deel Qm en twee onbemeten afvoeren, QLO en QRO, de afvoer in de linker- en
rechteroeverzone,
Q tot = Qm
+ QLO
+ QRO
met:
α = correctiefactor horizontaal snelheidsprofiel [-]
b = breedte sectie [m]
d = lokale waterdiepte [m]
n = macht snelheidsprofiel [-]
Q = debiet [m
/s]
v = gemiddelde stroomsnelheid in verticaal [m/s]
De afvoer in de onbemeten zones nabij het wateroppervlak en nabij de bodem zijn opgenomen
in de manier waarop Q wordt bepaald.
m
Bijlage C geeft een voorbeeld van een berekening van de totale afvoer volgens de mean-section
methode.
miD-SecTiOn meThODe
Ook bij deze methode wordt het dwarsprofiel opgebouwd gedacht uit een aantal segmenten.
Het segment ligt nu aan weerszijden van de meetverticaal. De breedte van een segment is
gelijk aan de som van de halve breedtes tot de naastgelegen verticalen, zie Figuur 5-7. Voor het
segment met daarin verticaal i geldt:
3 Hierin is een factor opgenomen αLO en αRO om te corrigeren voor de bodemligging in de
oeversectie. De factor is 1 als het doorstroomoppervlak in de oeversectie rechthoekig is. Voor
een parabolisch verloop is de factor 2/3 en voor een lineair verloop 1/2 (diepte d1 in de eerste
verticaal en nul op de oever). De totale afvoer door de meetraai bestaat dus uit een direct
gemeten deel Qm en twee onbemeten afvoeren, QLO en QRO, de afvoer in de linker- en
rechteroeverzone,
Q tot = Qm
+ QLO
+ QRO
met:
α = correctiefactor horizontaal snelheidsprofiel [-]
b = breedte sectie [m]
d = lokale waterdiepte [m]
n = macht snelheidsprofiel
/s]
[-]
v Q = debiet gemiddelde [m stroomsnelheid in verticaal [m/s]
De afvoer in de onbemeten zones nabij het wateroppervlak en nabij de bodem zijn opgenomen
in de manier waarop Qm wordt bepaald.
Bijlage C geeft een voorbeeld van een berekening van de totale afvoer volgens de mean-section
methode.
Mid-section methode
Ook bij deze methode wordt het dwarsprofiel opgebouwd gedacht uit een aantal segmenten.
Het segment ligt nu aan weerszijden van de meetverticaal. De breedte van een segment is
gelijk aan de som van de halve breedtes tot de naastgelegen verticalen, zie Figuur 5-7. Voor het
segment met daarin verticaal i geldt:
⎛ i - i-1
⎞ ⎛ i+
1 - i ⎞ ⎛ i+
1 - i-1
⎞
3 /s]
v = gemiddelde stroomsnelheid in verticaal [m/s]
De afvoer in de onbemeten zones nabij het wateroppervlak en nabij de bodem zijn opgenomen
in de manier waarop Qm wordt bepaald.
Bijlage C geeft een voorbeeld van een berekening van de totale afvoer volgens de mean-section
methode.
Mid-section methode
Ook bij deze methode wordt het dwarsprofiel opgebouwd gedacht uit een aantal segmenten.
Het segment ligt nu aan weerszijden van de meetverticaal. De breedte van een segment is
gelijk aan de som van de halve breedtes tot de naastgelegen verticalen, zie Figuur 5-7. Voor het
segment met daarin verticaal i geldt:
34
1 i
x i
x i+1
d i
bi
i + 1 m
d i+1
Figuur 5-6 Mean-section methode voor integratie van de stroomsnelheden tot het debiet
Figuur 5-6 Mean-section methode voor integratie van de stroomsnelheden tot het debiet
n
QLO = α LO ⋅d1 ⋅v1 ⋅b1 ⋅ [m
n + 1
2 n
/s] en QRO = α RO ⋅d m ⋅vm ⋅bm ⋅ [m
n + 1
2 n
/s]
QLO = α LO ⋅d1 ⋅v1 ⋅b1 ⋅ [m
n + 1
2 n
/s] en QRO = α RO ⋅d m ⋅vm ⋅bm ⋅ [m
n + 1
2 /s]
Hierin is een factor opgenomen αLO en αRO om te corrigeren voor de bodemligging in de
x x
bi
= ⎜⎛
xi
-
⎝⎜
2
x
bi
=
⎝ 2
i-1
x
⎟⎞
+ ⎜⎛
x
⎠⎟
+ ⎝⎜
⎠ ⎝
i+
x x
⎟=
⎜
1 -
2
xi
⎞ ⎛ x
⎠⎟
= ⎝⎜
2 ⎠ ⎝
i+
1
x
-
2
x
2
i-1
33
33
⎟⎞ ⎠⎟
⎠