Гидрометрия

1) «Тозлик – майдон» усули.
Бу усул дарё гидрометриясида кенг тарқалган. Оқимнинг кўндаланг кесим майдони чуқурлик ўлчаш натижалари асосида аниқланади. Жонли кесманинг айрим нуқталарида сувнинг оқиш тезлиги кўпроқ гидромертик вертушка ёрдамида, айрим ҳолларда бошқа асбоблар ёки пўкаклар ёрдамида ўлчанади. Бу усулга сув сарфини жонли кесим майдони ва оқимнинг ўртача оқиш тезлигини Шези ифодаси бўйича ҳисоблашга асосланган услуб ҳам киради.
2) Сув сарфини гидрометрик новлар ёки ташламалар ёрдамида аниқлаш.
Сув сарфини ўлчов қурилмалари ёрдамида аниқлаш усули асосан кичик дарё ва сойларда, нов ва сув ўтказгичларда, каналлар учун мўлжалланган. Бундан ташқари, бу усулдан гидроузеллар орқали оқаётган сув миқдорини аниқлашда ҳам фойдаланиш мумкин.
3) Аралаштириш усули
Аралаштириш усули (баъзи турлари: электролитик, иссиқлик, калориметрик) оқиш тезлиги катта, унчалик чуқур бўлмаган ва мураккаб ўзан туби рельефига эга бўлган тоғ дарёларида қўлланилади. Бу усулнинг муваффақиятли қўлланиш шартларидан бири сув ҳаракатининг турбулент режимида бўлиши ва натижада сувга қўшиладиган тузнинг яхши аралашишини таъминланиши керак.
Юқорида қайд қилинган усуллар ичида гидрометрик вертушка ёрдамида сув сарфини «тезлик-майдон» усулида аниқлаш дарё гидрометриясида энг кўп тарқалган. Шу холатни эътиборга олиб, қуйида мазкур усул билан батафсил танишамиз.
«Тезлик - майдон» усулининг моҳияти сув сарфини сувнинг оқиш тезлигини ўлчаш ва оқимнинг кўндаланг кесими майдони бўйича аниқлашдан иборат. Шу туфайли бу усул қисқартириб, «тезлик-майдон» усули деб аталади.
Аниқроғи бу усулда сув сарфи моделининг ҳажми аниқланади. «тезлик-майдон» (1.29-расм).

а) б)


1.29-расм. Сув сарфи модели (а) ва унинг элементи (б).

Сув сарфи моделини тушуниш учун оқимнинг кўндаланг кесимини кўриб чиқамиз. Сувнинг оқиш тезлиги кўндаланг кесимнинг турли нуқталарида турлича бўлади. Энг катта тезлик оқим юзасида, унинг ўртасида, энг кичик тезликлар дарёнинг қирғоқлари ва тубида кузатилади. Шунга мос ҳолда кўндаланг кесимнинг турли киркимларидаги элементар майдон­чалар орқали ўтадиган сув сарфлари ҳам ҳар хил бўлади.

Эле­ментар майдонча орқали оқиб ўтадиган сув сарфини аниқлаш учун шу майдонча майдонини сувнинг оқиш тезлигига кўпайтириш керак. Маҳаллий тезлик вектори кўндаланг кесимга нисбатан нормал бурчак остида йўналганлиги сабабли, векторнинг ўзи эмас, балки унинг проекцияси ҳисобга олиниши керак. У ҳолда элементар майдонча орқали оқиб ўтадиган сув сарфи қуйидаги ифода билан ҳисобланади:


(1.29)

бу ерда — элементар майдончадаги сувнинг оқиш тезлиги; — тезлик йўналиши ва нормал ўртасидаги бурчак; — элементар майдонча юзаси.

Дарёнинг бутун кўндаланг кесими майдони орқали оқиб ўтадиган сув сарфи қуйидаги ифодага тенг бўлади:


, (1.30)

Агар бурчакнинг қийматлари барча элементар майдончалар учун қиймати ўзгармаган бўлса юқоридаги ифодани қуйидагича ифодаласа бўлади:

. (1.31)

Агар барча элементар майдончаларда тезлик вектори нормал бўйича йўналган бўлса, яъни бўлса, унда қуйидаги ифодага эга бўламиз:

. (1.32)

Охирги(1,32) тенглик 1.29-расмда келтирилган сув сарфи моделининг ҳажмини ифодалайди. Бу ҳажм орқа томондан оқим кўндаланг кесими билан, юқоридан — юза оқиш тезлигининг эпюраси билан ва олд томондан боғланиши билан аниқланадиган эгри чизиқли юза билан чегараланган бўлади.

Юқорида баён қилинганлардан кўриниб турибдики, сув сарфини «тезлик-майдон» усулида аниқлаш (1,32) ифода келтирилган интегрални ечишга асосланади. Аммо амалиётда бундай усулни қўллаб бўлмайди, чунки функциянинг ечими номаълумдир.
Амалиётда сув сарфини аниқлашда қуйидаги ишлар бажарилади: оқимнинг кўндаланг кесим майдони ва сувнинг оқиш тезликлари ўлчанади. Сўнг сув сарфи интеграллаш йигинди билан алмаштирилган ифода ёрдамида ҳисобланади. Юқорида келтирилган ифода (1.32) ёрдамида ҳисоблашга асосланган усул аналитик деб аталади. Сув сарфини қуйидаги усуллар билан аниқлаш мумкин. Биринчидан, тикликлардаги элементар сув сарфлар маълум бўлса, умумий сув сарфи қуйидаги формула бўйича аниқланади:
, (1.33)
бу ерда: q — тикликдаги ўртача тезликнинг чуқурликка кўпайтмаси бўлиб яъни элементар сув сарфи деб аталади; B — дарёнинг кенглиги.
Иккинчидан, агар оқимнинг жонли кесимида изотахларни ўтказсак ва ҳар бир изотах ҳамда сув сатҳи оралиғидаги майдонни аниқласак, унда сув сарфи модели қуйидагига тенг бўлади:
(1.34)
бунда: — тезлиги га тенг бўлган изотаха ва сув сатҳи чизиғи билан чегараланган майдон; — кўндаланг кесимдаги энг катта тезлик.
Юқорида келтирилган ҳар икки усул амалда қўлланилганда дастлаб, тикликда сувнинг оқиш тезлигини ўлчаб, сўнгра юқорида келтирилган (1.33, 1.34) ифодалар ёрдамида сув сарфи ҳисобланади. Биринчи, яъни формулада (1.33) келтирилган интеграл график усулда, кейинги (1.34) ифодадаги интеграл эса сўнгги фарқлар усулида ечилади.
«Тозлик-майдон» усулини қўллаб сув сарфини аниқлашда дастлаб дарёнинг кўндаланг қирқимида чуқурликлар ўлчанади. Сўнг тозлик вертикаллари танланиб, уларда сувнинг оқиш тозлиги ўлчанади. Чуқурлик маълумотлари асосида элементлар майдончалар ҳисобланади. Тезлик вертикаллари билан чегараланган элементар майдончалардан оқиб ўтаётган сув сарфлари эса қуйидаги ифодалар билан ҳисобланади:

DQ₁ = W₁ × V₁ , (1.35)

ва ҳоказо, (1.36)

бу орда: W₁, W₂ -элементар майдончалар, V₁, V₂ – элементар майдончаларга мос келадиган тозликлар.