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How to measure stream flow rate/hi

From Appropedia
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चित्र 1. एक बहती हुई पहाड़ी धारा।

इस पृष्ठ में छोटी धाराओं और नदियों के प्रवाह को निर्धारित करने के लिए निम्न-तकनीकी विधियों के साथ-साथ इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जा सकने वाले अन्य उपकरणों का वर्णन किया गया है।

प्रवाह किसी तरल पदार्थ का कुल आयतन है जो समय के साथ किसी नदी या नाले में एक निश्चित बिंदु से होकर बहता है। यह उस गति के बराबर है जिस पर तरल पदार्थ का आयतन चित्र 1 में दिखाया गया है। आयतन प्रवाह दरों को विभिन्न आयतन/समय इकाइयों में मापा जा सकता है, जैसे:

  • लीटर प्रति सेकंड (L/s)
  • घन फीट प्रति सेकंड (ft³/s)
  • गैलन प्रति मिनट (गैलन/मिनट)
  • घन मीटर प्रति सेकंड (m³/s)

घरेलू उपकरणों या विशेष मीटरों का उपयोग पाइपों, सीवेज प्रणालियों और घरेलू उपकरणों के प्रवाह दर का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। लोग सूक्ष्म जल प्रणालियों, अपशिष्ट जल प्रणालियों, वर्षा जल संग्रहण, जल लेखा परीक्षा , निक्षेपण दर, जल स्तर सांख्यिकी और अन्य जल संबंधी जानकारी के लिए प्रवाह आँकड़ों का उपयोग करते हैं। बड़ी नदियों या बाँधों के पीछे जैसे बड़े जल निकायों के प्रवाह का पता लगाने के लिए मीटरों का उपयोग किया जाता है। [ 1 ]

विधि 1: बकेट विधि

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चित्र 2. बाल्टी का उपयोग करके प्रवाह दर ज्ञात करना।

बाल्टी विधि घरेलू उपकरणों का उपयोग करके प्रवाह दर मापने का एक सरल तरीका है। इसके लिए एक स्टॉपवॉच, एक बड़ी बाल्टी और संभवतः दो से तीन लोगों की आवश्यकता होती है। बाल्टी विधि का उपयोग करके प्रवाह दर मापने के लिए:

  1. बाल्टी या कंटेनर का आयतन नापें। ध्यान रखें कि एक सामान्य 5 गैलन की बाल्टी अक्सर 5 गैलन से कम होती है।
  2. धारा के किनारे एक ऐसा स्थान खोजें जहाँ झरना हो। यदि कोई न मिले, तो एक बाँध (वीयर) का उपयोग करके झरना बनाया जा सकता है (चित्र 4 देखें)।
  3. स्टॉपवॉच की मदद से, झरने को बाल्टी में पानी भरने में लगने वाले समय को देखें। बाल्टी के भरने के साथ ही स्टॉपवॉच शुरू कर दें और बाल्टी भर जाने पर स्टॉपवॉच बंद कर दें। बाल्टी को धारा की सतह से नीचे पकड़कर नहीं भरना चाहिए क्योंकि यह सही प्रवाह दर नहीं है।
  4. बाल्टी भरने में लगने वाले समय को रिकॉर्ड करें।
  5. दूसरे और तीसरे चरण को लगभग छह या सात बार दोहराएँ और औसत निकालें। किसी भी डेटा को रिकॉर्ड करने से पहले कुछ बार परीक्षण करना एक अच्छा विचार है ताकि आपको आवश्यक समय और माप का अंदाज़ा हो सके।
  6. डेटा को केवल तभी हटाएँ जब बड़ी समस्याएँ उत्पन्न हों, जैसे कि जलधारा से निकलने वाला मलबा प्रवाह में बाधा उत्पन्न कर रहा हो।
  7. प्रवाह दर बाल्टी के आयतन को बाल्टी को भरने में लगे औसत समय से विभाजित करके प्राप्त की जाती है। [ 2 ]
प्रवाह के लिए बकेट विधि डेटा (उदाहरण)
परीक्षण संख्यासमय (सेकंड)बाल्टी का आयतन (गैलन)
113.25
2145
314.55
4135
513.45
613.15

कैल पॉली हम्बोल्ट मैदान पर जॉली जायंट क्रीक के प्रवाह दर के लिए प्राप्त आंकड़ों का उपयोग करते हुए यहां एक उदाहरण दिया गया है : इस डेटा का उपयोग करते हुए, वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर (Q) बाल्टी के आयतन (V) के बराबर है जिसे औसत समय (t) से विभाजित किया गया है।

क्यू=वी/टी

कहाँटी=13.2एस+14एस+14.5एस+13एस+13.4एस+13.1एस6टीआरमैंएलएस=13.5एससीहेएनडीएस

इसलिएटी=13.5एससीहेएनडीएसऔरवी=5जीएलएलहेएनएस

क्यू=वीटी=5जीएलएलहेएनएस13.5एससीहेएनडीएस=0.37जीएलएलहेएनएसएससीहेएनडी

अतः प्रवाह दर 0.37 गैलन/सेकंड या Q = 0.37 गैलन/सेकंड * 60 सेकंड/मिनट = 22.2 गैलन/मिनट है।

इसलिए प्रवाह दर (Q) 22.2 GPM है

विधि 2: फ़्लोट विधि

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चित्र 3. एक फ्लोट और एक मीटर स्टिक का उपयोग करके प्रवाह दर ज्ञात करना।

फ्लोट विधि (जिसे अनुप्रस्थ काट विधि भी कहते हैं) का उपयोग बड़ी धाराओं और नदियों के प्रवाह दर को मापने के लिए किया जाता है। यह धारा के अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल को पानी के वेग से गुणा करके ज्ञात की जाती है। फ्लोट विधि का उपयोग करके प्रवाह दर मापने के लिए:

  1. धारा में एक स्थान का पता लगाएं जो धारा के क्रॉस सेक्शन के रूप में कार्य करेगा।
  2. मीटर स्टिक या किसी अन्य मापक उपकरण का उपयोग करके, धारा की चौड़ाई के साथ समान अंतराल पर धारा की गहराई नापें (चित्र 3 देखें)। यह विधि नदी की चौड़ाई के लिए रीमान योग की हाथ से गणना करने के समान है।
  3. एक बार यह आँकड़ा इकट्ठा हो जाए, तो प्रत्येक गहराई को उस अंतराल से गुणा करें जिसमें वह ली गई थी और सभी राशियों को एक साथ जोड़ दें। यह गणना धारा के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है।
  4. किसी तैरती हुई वस्तु को नीचे भेजने के लिए धारा की लंबाई तय करें, जो आमतौर पर नदी की चौड़ाई से अधिक हो (संतरे बहुत अच्छे होते हैं)। [ 3 ]
  5. स्टॉपवॉच का उपयोग करते हुए, चरण 4 से धारा की लंबाई तक फ्लोट को यात्रा करने में लगने वाले समय को मापें।
  6. चरण पाँच को 5-10 बार दोहराएँ और फ्लोट को धारा में यात्रा करने में लगने वाला औसत समय ज्ञात करें। अधिक सटीक औसत प्राप्त करने के लिए फ्लोट को तटरेखा से अलग-अलग दूरी पर पानी में फेंकें।
  7. धारा का औसत वेग ज्ञात करने के लिए चरण 4 में प्राप्त धारा की लंबाई को चरण 6 में औसत समय से विभाजित करें।
  8. चरण 7 में प्राप्त वेग को घर्षण सुधार कारक से गुणा करना होगा। चूँकि धारा तल पर घर्षण के कारण धारा का ऊपरी भाग तल की तुलना में तेज़ बहता है, इसलिए घर्षण सुधार कारक प्रवाह को संतुलित करता है। उबड़-खाबड़ या पथरीले तल के लिए, वेग को 0.85 से गुणा करें। चिकनी, कीचड़दार, रेतीली या चिकनी आधार-शिलाओं के लिए, वेग को 0.9 के सुधार कारक से गुणा करें।
  9. संशोधित वेग को अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल से गुणा करने पर आयतन/समय में प्रवाह दर प्राप्त होती है। (अनुप्रस्थ काट और वेग मापते समय लंबाई/दूरी की इकाइयों, जैसे मीटर, फुट, का एक समान उपयोग सुनिश्चित करें)

विधि 3: वियर

वीयर छोटे बाँध होते हैं जिनका उपयोग छोटी से मध्यम आकार की धाराओं (कुछ मीटर या उससे अधिक चौड़ी) के प्रवाह दर को मापने में किया जा सकता है। ये धारा के अतिप्रवाह को वीयर के ऊपर बहने देते हैं, जिससे एक झरना बनता है, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है। वीयर ऊँचाई में परिवर्तन को बढ़ाते हैं जिससे धारा का प्रवाह अधिक सुसंगत हो जाता है जिससे प्रवाह दर माप अधिक सटीक हो जाता है। हालाँकि, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि धारा का सारा पानी वीयर में प्रवाहित हो ताकि यह धारा के प्रवाह को सटीक रूप से दर्शा सके। वीयर के पीछे तलछट जमा होने से रोकना भी महत्वपूर्ण है। तीक्ष्ण शिखा वाले वीयर सबसे अच्छे काम करते हैं। वीयर कई अलग-अलग प्रकार के होते हैं जिनमें वृहत् शिखा वाले वीयर, तीक्ष्ण शिखा वाले वीयर, संयोजन वीयर, वी-नोच वीयर और न्यूनतम ऊर्जा हानि वाले वीयर शामिल हैं।

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चित्र 4: वी-नोच वीयर का एक उदाहरण।

विधि 4: मीटर

मीटर ऐसे उपकरण होते हैं जो धारा को सीधे मापकर धारा के प्रवाह को मापते हैं। मीटर कई प्रकार के होते हैं, लेकिन सबसे आम हैं पिग्मी मीटर, वोर्टेक्स मीटर, फ्लो प्रोब और करंट मीटर, जिनका वर्णन नीचे किया गया है:

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संदर्भ

  1. इंजीनियर्स एज (2000)। द्रव आयतन प्रवाह दर - द्रव प्रवाह। 28 अक्टूबर 2009 को इंजीनियर्स एज वेबसाइट http://www.engineersedge.com से प्राप्त।
  2. ट्रिमर, डब्ल्यूएल (सितंबर 1994)। जल प्रवाह का अनुमान। 29 अक्टूबर, 2009 को ओरेगन स्टेट यूनिवर्सिटी की वेबसाइट से प्राप्त: http://web.archive.org/web/20091122100921/http://extension.oregonstate.edu:80/catalog/pdf/ec/ec1369.pdf
  3. विकिपीडिया। (अक्टूबर 2009)। स्ट्रीमफ़्लो। 28 अक्टूबर 2009 को विकिपीडिया वेबसाइट से पुनःप्राप्त: http://en.wikipedia.org/wiki/Streamflow
  4. जियो-साइंटिफिक लिमिटेड (2001). प्रवाह और धारा मीटर। 7 नवंबर, 2009 को जियो-साइंटिफिक लिमिटेड की वेबसाइट से प्राप्त: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/index.html
  5. काहनर पब्लिशिंग कंपनी। (1984, 21 नवंबर)। लिक्विड फ्लोमीटर। 28 अक्टूबर, 2009 को ओमेगा इंजीनियरिंग वेबसाइट से प्राप्त: http://web.archive.org/web/20170909023441/http://www.omega.com:80/techref/flowcontrol.html
  6. जियो साइंटिफिक लिमिटेड (2001). ग्लोबल फ्लो प्रोब. 7 नवंबर, 2009 को जियो साइंटिफिक लिमिटेड की वेबसाइट से प्राप्त: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/Flow_Probe.html
  7. जियो साइंटिफिक लिमिटेड (2001). स्वोफ़र करंट मीटर। 4 नवंबर, 2009 को जियो साइंटिफिक लिमिटेड की वेबसाइट से प्राप्त: http://www.geoscientific.com/flowcurrent/Swoffer2100_CurrentMeter.html
पृष्ठ डेटा
का हिस्साEngr115 इंजीनियरिंग का परिचय , Engr305 उपयुक्त प्रौद्योगिकी
कीवर्डमाप , प्रवाह दर , पानी , कैसे करें , पानी , माइक्रोहाइड्रो
एसडीजीSDG06 स्वच्छ जल और स्वच्छता
लेखकलोनी ग्राफमैन , मोनिका नेपोल्स , एंड्रयू कॉलिन्स-एंडरसन , नाथन हॉक
लाइसेंससीसी-बाय-एसए-3.0
संगठनोंकैल पॉली हम्बोल्ट
भाषाअंग्रेज़ी (en)
अनुवादजर्मन , पुर्तगाली , फ्रेंच , स्पेनिश , वियतनामी , थाई , इंडोनेशियाई , तुर्की , कोरियाई , रूसी
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रीडायरेक्टप्रवाह कैसे मापें , जल प्रवाह कैसे मापें , प्रवाह दर कैसे मापें
दृश्य153,691 पृष्ठ दृश्य ( विश्लेषण )
बनाया था26 अक्टूबर 2009 लोनी ग्राफ़मैन द्वारा
अंतिम संपादन7 नवंबर, 2025 फ़ेलिप शेनोन द्वारा
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