Q#2. Express the laboratory procedure of Discharge flow of
water through floating method along with necessary
calculations.
Answers
Explanation:
Discharge measurements in natural watercourses are performed in order to determine the value of the surface outflow of a basin, its temporal variability, and the outflow characteristics. The methods conventionally used for these measurements utilize an immersed current meter in different points of a river section, which acquires the mean flow velocity. Using this measurement, the discharge can be calculated. Some experimental problems arise, however, when there is a very high discharge. An important method, valid in such cases, is the artificial tracing method. In particular, the use of chemical tracers for small watercourses is very convenient because they are low cost, easily handled, low impact and provide satisfactory results. In the past, radioactive tracers such as tritium have been used in large rivers, while fluorescent tracers have been commonly exploited in the USA and now elsewhere. However, if the water is turbid, the suspended sediments may easily absorb some tracers. In this paper, the preliminary results of a comparison between current meter and artificial tracer measurements are reported. In particular, field tests in a small tributary have been performed, in order to investigate the behaviour of different tracers.
Citation Tazioli, A. (2011) Experimental methods for river discharge measurements: comparison among tracers and current meter. Hydrol. Sci. J. 56(7), 1314–1324.
Résumé
Les mesures de débit en cours d'eau naturels sont effectuées afin de déterminer la valeur de l’écoulement de surface à l'exutoire d'un bassin, sa variabilité temporelle, et les caractéristiques de cet écoulement. Les méthodes classiquement utilisées pour ces mesures utilisent un courantomètre immergé en différents points de la section d'une rivière, qui mesure la vitesse d’écoulement moyenne. En utilisant cette mesure, le débit peut être calculé. Certains problèmes expérimentaux surgissent cependant en présence d'un débit très élevé. Une méthode importante, valable dans de tels cas, est la méthode de traçage artificiel. En particulier, l'utilisation de traceurs chimiques pour de petits cours d'eau est très pratique car ils sont peu coûteux, faciles à manipuler, à faible impact et fournissent des résultats satisfaisants. Dans le passé, des traceurs radioactifs comme le tritium ont été utilisés dans les grands fleuves, tandis que des traceurs fluorescents ont été couramment employés aux Etats-Unis et maintenant ailleurs. Cependant, si l'eau est turbide, les sédiments en suspension peuvent facilement absorber certains traceurs. Dans cet article, les résultats préliminaires d'une comparaison entre des mesures par courantomètre et par traceur artificiel sont présentés. En particulier, des tests de terrain sur un petit affluent ont été réalisés, afin d’étudier le comportement de traceurs différents.
Key words: tracer, current meter, river discharge, stage–discharge relationship, suspended sediment, stream
Mots clefs: traceur, courantomètre, débit fluvial, relation hauteur--débit, sédiments en suspension, cours d'eau
1 INTRODUCTION
Discharge measurements in natural watercourses are performed in order to determine the value of the surface outflow of a basin, its temporal variability, and the outflow characteristics. Hydrometric stations are usually equipped with a staff gauge, which records values continuously over defined time periods. Unfortunately, there are not as many hydrometric stations as would be ideal, though there are enough for sufficient data collection. A stage–discharge relationship allows the water level data to be converted into river discharge information. Such relationships can be explained using analytical formulas, but it is better to obtain experimental data and calibrate it using direct measurements of the river discharge. In this case, it is crucial to use appropriate tools to measure the watercourse discharge with good precision, accuracy and repeatability.