Нивелиры
Нивелир - геодезический инструмент для нивелирования, то есть определение разности высот между несколькими большими и маленькими клетками земной поверхности относительно условного уровня т.е. определения превышения.
Нивелированием называется комплекс работ, связанных с измерением превышений и высот точек местности. Существует различные способы нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое барометрическое, механическое, стереофотограмметрическое. В рамках практики нами использовалось геометрическое нивелирование. Геометрическое нивелирование – выполняется с помощью горизонтального визирного луча, создаваемого нивелиром. Превышение между точками получают как разность отсчетов по рейкам, установленным в разных точках.
Во время данной учебной практики использовался метод “нивелирования из середины”. Сутью данного метода является получения превышения из отсчетов по двум рейкам. Отсчет на начальной точке профиля, берется за первый задний отсчет. Инструмент при данном методе устанавливается между точками где измеряется высота. Если при данном методе измерить горизонт инструмента (высоту центра трубы над поверхностью земли), то мы получаем дополнительную точку профиля при измерении на каждой станции (станция место установки прибора).
GPS-навигатор
GPS-навигатор – устройство, которое получает сигналы глобальной системы позиционирования с целью определения текущего местоположения устройства на Земле. Устройства GPS обеспечивают информацию о широте и долготе, а некоторые могут также вычислить высоту.
С помощью навигатора мы определяем точное местоположение точки, на которой проводим исследования и можем определить границы фации и ландшафта, а так же измерить высоту над уровнем моря, так как этот показатель влияет на составляющие флоры и фауны.
 |
Измеритель скорости течения воды
Рисунок 1 – Измерение скорости течения воды
Измеритель скорости течения воды “Гидрометрическаямикровертушка” предназначен для измерения осредненной за время наблюдения скорости течения водного потока в точках сечения естественных и искусственных водотоков.
Измеритель может использоваться для измерения объемного расхода воды методом “скорость течения х площадь сечения”, а так же определения напорно-расходных характеристик гидрометрических лотков.
٭ Диапазон измерения скорости с нормированной погрешностью, М/С…………0,05-4,0
٭ Полный диапазон измерения скорости, М/C…………………………………...0,03-5,999
٭ Относительная погрешность измерения ,%.......не более (0,02+0,0005(4/V-1))*100%,где V – величина измерения скорости
٭ Время осреднения, Сек………………………………………………….….…..не менее 30
٭ Диаметры лопастного винта, М………………………………………..…..0,015 или 0,025
٭ Источник питания………………………………………………………………9В (корунд)
٭ Ток потребления, А…………………………………………………………..не более 0,005
٭ Габаритные размеры, М:
Датчика………………………………………………..0,025 х 0,035 х 0,1
Блока обработки…………………...…………………0,045 х 0,07 х 0,16
Укладочного футляра………………………………..…0,08 х 0,12 х 0,3
٭ Масса измерителя, кГ……………………………………………………………………..1,0
٭ Рабочие условия:
Температура воздуха, град…………...…………………от -20 до + 50С
Температура воды, град………………………………………....до +45С
Минерализация воды, мг/л……………………………...…….....до 1000
Содержание взвесей (песок), г/л…………………………………….до 1
Устройство и принцип работы
Измеритель состоит из датчика и блока обработки измерительной информации. Основным метрологическим элементом датчика является лопастный винт (турбинка). Конструкция датчика включает также точечный электрод и держатель лопастного винта. Датчик предназначен для установки на гидрометрическую штангу с диаметром 28мм. Для формирования электрического сигнала, характеризующего скорость водного потока, используется свойство электропроводности воды. Лопастный винт под воздействием водного потока вращается вблизи электрода и, тем самым, изменяя электрическое сопротивление в пограничном слое электрода, образует электрические импульсы, частота которых пропорциональна измеряемой скорости водного потока. Блок обработки измерительной информации использует импульсы датчика для вычисления величины скорости водного потока с достаточной точностью описывается линейной функцией вида: V=A * N + B, где N – частота вращения лопастного винта; А,В- коэффициенты, определяемые при градуировке лопастного винта на эталонной установке скорости течения водного потока. Коэффициенты лопастного винта А и В вводятся в блок обработки измерительной информации в двоичном коде при помощи перемычек, запаянных соответствующим образом на сменном штекере, устанавливаемом в измеритель при подготовке к работе. Измеритель укомплектован двумя пронумерованными штекерами, номера которых соответственно совпадают с номерами лопастных винтов. Перед началом работы следует проверить совпадение номеров используемого лопастного винта и штекера, установленного в гнездо измерителя, расположенного под задней крышкой блока обработки измерительной информации.
Измерение расхода воды
Измерение расхода воды на постоянных и временных водотоках для геоморфологических целей производится для количественной оценки воздействия текучих вод на окружающие формы рельефа. Количественная оценка воздействия осуществляется в виде определения величины произведения расходы воды на уклон изучаемого участка. Это произведение имеет физический смысл мощности потока.
Принцип выбора места измерения расхода заключается в трех пунктах:
1) Поток на участке измерения должен по возможности протекать одним рукавом;
2) Русло на участке измерения должно быть наиболее стабильным;
3) На участке измерения следует избегать косоструйности в движении потока (направление потока должно как можно меньше отличаться от направления берегов).Такие условия чаще всего соблюдаются на прямолинейных перекатанных участках. Если косоструйности избежать не удается ее надо учесть поворотом вертушки по направлению максимальных скоростей.
Измерение расхода воды на малых водотоках может быть произведено в брод. В случае если глубина не превышает 1м. На первом этапе измеряются глубины. Их можно измерять через равные промежутки или согласно очертаниям поперечного сечения т.е. учитывая точки перегиба поперечного профиля русла и области малого изменения глубин. Учет очертаний поперечного сечения возможен только в случае достаточной прозрачности.
Принципы назначения скоростных вертикалей:
1) Измерениями скорости должно быть охвачено все поперечное сечение реки ( если в мелководной области движение воды не наблюдается это должно быть отмечено нулевым значением скорости);
2) Желательно измерение скорости течения в точках перегиба поперечного профиля и в области стрежня потока если он выделяется визуально, в случае малой разницы в скоростях течения измерения производятся через равные расстояния по ширине.
Для измерения средней по вертикали скорости течения можно использовать имперический принцип, согласно которому скорость течения близкая к средней по вертикали наблюдается на глубине равной 0.6 от глубины потока на данной вертикали.
Нами был измерен расход воды в реке Кызылчин, результаты измерения сведены в таблицу.
|
S |
H |
0.6h |
V |
|
v |
q |
Примечание |
|
0,65 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
Застойная зона |
|
|
|
|
|
0,011 |
|
|
|
|
1,00 |
0,065 |
0,39 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,017 |
|
|
|
|
1,20 |
0,1 |
0,06 |
0 |
|
|
0,021 |
|
|
|
|
|
|
0,056 |
|
|
|
|
1,40 |
0,46 |
0,1 |
0,358 |
|
0,358 |
|
|
|
|
|
|
|
0,063 |
0,432 |
0,027 |
|
|
1,60 |
0,17 |
0,1 |
0,507 |
|
|
|
Направление в сторону л.б |
|
|
|
|
|
0,016 |
0,337 |
0,005 |
|
|
1,70 |
0,14 |
0,08 |
0,167 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,015 |
0,173 |
0,002 |
|
|
1,90 |
0,13 |
0,08 |
0,180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,022 |
0,176 |
0,003 |
|
|
2,10 |
0,09 |
0,08 |
0,172 |
|
|
|
Ложбина выработанная в крупнообломочном материале. |
|
|
|
|
|
0,008 |
0,169 |
0,001 |
|
|
2,20 |
0,07 |
0,042 |
0,166 |
|
0,166 |
|
|
|
|
|
|
|
0,001 |
|
0,0001 |
|
|
2,50 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0591 |
Q=0,0591м |
, м
Таблица 1 – Расход воды на реке Кызылчин
Прибрежная область правого берега q=
. Прибрежная область левого берега характеризуется более крутым уступом., поэтому коэффициент, учитывающий крутизну берега равен 0,8 .
Таким образом, расход воды реки Кызылчин измеренный 12 июля 2014 года составил 0,0591 м
/c. Исходя из вышеприведенной таблицы можно отметить, что не смотря на горный характер местности скорости течения в меженный период характеризуются малыми величинами сопоставимыми со скоростями течения полугорных и равнинных рек. Эти скорости не соответствуют размерам обломков слагающих русло реки, следовательно большая часть рельефообразующей деятельности проходит во время стока талых вод и коротких паводков. Но даже такие скорости способны производить существенную геоморфологическую работу, если учитывать длительность воздействия потока на его русло.
Для сравнительного анализа было произведено измерение скорости течения воды в прибрежной зоне равнинной реки (нижнее течение р. Томи в районе 6 корпуса ТГУ) уже при визуальном наблюдении обнаружилось обратное течение, скорость этого обратного течения по измерениям вышеописанной вертушкой составило 0.049 м/c.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему