Orificii și deversoare este geoapp-ul gratuit GeoStru pentru hidraulica orificiilor sub sarcină (perete subțire liber sau înecat, perete gros, orificiu mare dreptunghiular, stavilă plană) și a deversoarelor (Bazin, Rehbock, SIA, Francis cu contracție, Cipolletti, Thomson triunghiular, prag lat), inclusiv înecarea din aval. Pentru fiecare caz alegi ce se calculează: debitul din geometrie și sarcină, sarcina necesară pentru un debit sau dimensiunea (lățime, diametru, deschidere) pentru un debit și o sarcină date. Compară mai multe cazuri, trasează cheia limnimetrică și produce raportul în PDF. Funcționează în browser, fără instalare, și pe telefon, iar datele nu părăsesc calculatorul.
Deschide Orificii și deversoare
Ce sunt orificiile și deversoarele
Sunt cele două moduri în care apa iese dintr-un rezervor, dintr-un bazin sau dintr-un canal printr-o deschidere. Orificiul sub sarcină este o gaură sub suprafața liberă (golirea de fund a unui bazin, gura unui distribuitor, deschiderea de sub o stavilă): apa iese cu viteza dată de sarcină, adică înălțimea apei deasupra găurii, iar debitul crește cu rădăcina pătrată a sarcinii. Deversorul este în schimb un prag peste care apa se revarsă (un descărcător, un baraj de retenție, o placă într-un canal de măsură): debitul crește cu sarcina de deasupra pragului la puterea 1,5 (2,5 pentru cel triunghiular). Toate formulele au un coeficient obținut experimental (μ, Cd, Cc) care ține seama de contracția venei și de frecări, și fiecare este valabilă într-un domeniu de sarcini și dimensiuni: de aceea există mai multe formule pentru același deversor dreptunghiular (Bazin, Rehbock, SIA), iar aplicația avertizează când datele ies din domeniul experimental. Când nivelul din aval urcă peste gaură sau peste prag curgerea este înecată și debitul scade.
Ce face
- Cazuri (până la 8): fiecare cu tipul, necunoscuta și câmpurile tipului, care se schimbă singure; necunoscuta aleasă dispare din câmpuri și apare debitul de obținut. Se recalculează la fiecare tastă, Duplică creează imediat varianta.
- Orificii: perete subțire liber Q = μ·A·√(2gh); înecat cu h₁ − h₂; perete gros (tub scurt, μ 0,82, cu verificarea grosimii); orificiu mare dreptunghiular cu formula integrată; stavilă plană cu curgere liberă sau înecată și vena contractată Cc·a. Formă circulară sau dreptunghiulară.
- Deversoare: Bazin, Rehbock și SIA (dreptunghiulare cu perete subțire, cu înălțimea pragului), Francis cu 0/1/2 contracții laterale, Cipolletti (trapez 1:4), Thomson (triunghiular, unghi și Cd la alegere: 1,40·h^2,5 la 90°), prag lat cu verificarea H/L. Înecare Villemonte pentru toate, dat nivelul din aval deasupra pragului.
- Domenii de valabilitate: fiecare formulă avertizează când datele ies din domeniul ei experimental (Bazin 0,08-0,70 m, Rehbock h/p ≤ 1, Thomson 0,05-0,38 m, Cipolletti h ≤ b/3, prag lat 0,08 ≤ H/L ≤ 0,33, orificiu mic cu sarcină mică, stavilă în afara apei, deversor înecat…).
- Rezultate: schiță cu cotele cazului (secțiune pentru orificii și deversoare dreptunghiulare, vedere frontală pentru Francis, Cipolletti și Thomson), debit în m³/s și l/s, coeficientul folosit, viteză, regim, formulă; tabel de comparație între cazuri.
- Cheia limnimetrică: debitul în funcție de sarcină la geometrie fixă, cu grafic și tabel, pentru a citi debitul în exploatare din nivelul măsurat; se exportă în CSV pentru Excel.
- Raport / PDF: antet cu titlu, specialist și dată, linie rezumat pentru fiecare caz, schițe, rezultate, comparație, cheie limnimetrică și paragraful Metodă cu toate formulele. Se tipărește sau se salvează în PDF din browser.
- Salvează / Deschide: lucrarea se salvează într-un fișier
.jsoncu numele ales și se redeschide; rămâne și în browser între sesiuni.
Cum se folosește
- Scrie titlul și specialistul (ajung în raport).
- În fiecare caz alege tipul din listă (orificiile sus, deversoarele jos) și cu Calculează necunoscuta: debit, sarcină sau dimensiune. Pentru sarcină și dimensiune apare câmpul Debit Q de obținut.
- Completează câmpurile: la orificii sarcina este pe centrul deschiderii (pe muchia superioară la orificiul mare, de la fund la stavilă); la deversoare sarcina este deasupra pragului, p este înălțimea pragului de la fund și h₂ nivelul din aval deasupra pragului (0 = liber). Coeficienții au deja valoarea recomandată și pot fi schimbați.
- Citește rezultatul lângă schiță, verifică avertismentele despre domeniul de valabilitate, compară cazurile, exportă cheia limnimetrică, tipărește raportul.
Cheia limnimetrică și comparația
Pentru cazul ales cheia limnimetrică dă debitul pentru o serie de sarcini până la o dată și jumătate cea a cazului, cu punctul cazului evidențiat. Este tabelul care intră în raportul unui distribuitor sau al unui deversor de măsură și cel cu care se citește debitul din nivelul de pe mira hidrometrică. Tabelul de comparație aliniază toate cazurile cu debit, sarcină, geometrie, coeficient și regim.
Raportul
Cu Raport / PDF pagina devine documentul: antet, linie rezumat pentru fiecare caz cu toate datele, schițe, rezultate, comparație, cheie limnimetrică și paragraful Metodă cu formulele, gata de atașat la proiect.
Pe telefon
Pagina se adaptează ecranelor mici: câmpurile pe o coloană, schițele și graficele pe toată lățimea. Utilă pe teren, pentru a estima debitul unui deversor din sarcina măsurată.
Metodă
Orificii. Orificiu mic cu perete subțire Q = μ·A·√(2gh), h pe centru, μ ≈ 0,61; orificiu înecat Q = μ·A·√(2g(h₁ − h₂)); perete gros (tub scurt, grosime de 2-3 ori deschiderea) μ ≈ 0,82 prin realipirea venei; orificiu mare dreptunghiular Q = ⅔·μ·b·√(2g)·[(h+a)^1,5 − h^1,5] cu h pe muchia superioară; stavilă plană Q = Cc·a·b·√(2g(h₁ − Cc·a)) la curgere liberă, Q = Cc·a·b·√(2g(h₁ − h₂)) dacă este înecată (h₂ > Cc·a), Cc ≈ 0,61.
Deversoare. Bazin Q = μ·b·h·√(2gh) cu μ = (0,405 + 0,003/h)·[1 + 0,55·(h/(h+p))²]; Rehbock Q = ⅔·Cd·b·√(2g)·hₑ^1,5, Cd = 0,602 + 0,083·h/p, hₑ = h + 0,0011 m; SIA Q = ⅔·μ·b·√(2g)·h^1,5, μ = 0,615·[1 + 1/(1000h + 1,6)]·[1 + 0,5·(h/(h+p))²]; Francis Q = 1,838·(b − 0,1·n·h)·h^1,5; Cipolletti Q = 1,86·b·h^1,5; Thomson Q = 8/15·Cd·tan(θ/2)·√(2g)·h^2,5 (1,40·h^2,5 la 90° cu Cd = 0,593); prag lat Q = Cd·(⅔)^1,5·√g·b·H^1,5 = 1,705·Cd·b·H^1,5 cu curgere critică pe prag (Cd 0,85-1,0). Deversor înecat: reducerea Villemonte Qₛ = Q·[1 − (h₂/h)^k]^0,385 cu k = 1,5 (2,5 pentru cel triunghiular). Problemele inverse (sarcină sau dimensiune pentru un debit dat) se rezolvă prin bisecție, deoarece debitul crește cu sarcina și cu dimensiunea.
Aplicații conexe
Hietograme de proiect · Invarianță hidraulică · Mișcare uniformă · Pierderi de sarcină în conducte sub presiune · Dimensionarea hidraulică a rigolei
Referințe
GeoStru Orificii și deversoare — versiunea 1.0.1 din 15 septembrie 2026. Bazin H. (1898), Expériences nouvelles sur l’écoulement en déversoir; Rehbock T. (1929), Wassermessung mit scharfkantigen Überfallwehren; Villemonte J.R. (1947), Submerged-weir discharge studies, Engineering News-Record; Bos M.G. (1989), Discharge measurement structures, ILRI. Aplicație gratuită; calculul se face în browser și nicio dată nu este trimisă la server. Interfața este în italiană.
Apri