Menu

Pomiary hydrologiczne

Rodzaje pomiarów hydrometrycznych

 

 

Pomiar stanu wody

Wykonywany jest przy użyciu łat wodowskazowych (odczyt miejscowy) lub przyrządów zwanych  limnigrafami (odczyt zdalny z ciągłą rejestracją). Więcej na ten temat znajdziecie na stronie:

http://www.wis.pk.edu.pl/s-1/hydrologia/dydaktyka/meteo/lab/Pomiar%20stanu%20wody.pdf

hyd_12d.jpg

Fot. Budka limnigrafu

 

Pomiar przepływu wody

 

Pomiar ten może być wykonywany:

- młynkiem hydrometrycznym

- metodą akustyczną

- przepływomierzem elektromagnetycznym

- przelwem mierniczym

Młynek hydrometryczny - przyrząd służący do pomiaru prędkości przepływu metodą "powierzchnia - prędkość". Parcie przepływającej wody powoduje obrót wirnika młynka, którego obroty są zliczane w określonym czasie. Prędkość wody określa się następnie z równania młynka:   

   V= α + ß n

gdzie:
α i ß - współczynniki młynka określane w wyniku procesu cechowania w kanale hydrometrycznym
n - ilość obrotów młynka w jednostce czasu [ obr/s].

Aby otrzymać wartość prędkości przepływu niezbędne jest określenie powierzchni przekroju w którym mierzony jest przepływ oraz prędkości wody w punktach pomiarowych. Zsumowanie iloczynów powierzchni cząstkowych i prędkości średnich dawało rezultacie natężenie przepływu. W rezultacie, stosując metodę pięciopunktową, przy szerokości rzeki powyżej 300 m stosowano 20 pionów co dawało 100 punktów pomiaru prędkości wody, na podstawie których obliczano w kolejnych krokach uśredniania natężenie przepływu.

 

Metoda akustyczna


ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)- akustyczny dopplerowski przepływomierz profilujący - służy do pomiaru natężenia przepływu wody Q [m3/s] w profilu rzeki. Metoda ADCP jest metodą wykorzystującą występujące przy propagacji fali dźwiękowej zjawisko Dopplera, polegające na zmianie częstotliwości sygnału odbitego od poruszającego się obiektu. Przyrząd wykorzystujący tę metodę, składa się z głowicy pomiarowej z 4 przetwornikami nadającymi i odbierającymi impulsy fal akustycznych o częstotliwości 1200 kHz oraz komputera, w którym dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu wykonywane są obliczenia i wizualizacja pomiaru.

pohyd2.jpgadcp.jpg

Pomiar prędkości przy użyciu metody adcp, po prawej głowica pomiarowa z 4 - ma przetwornikami

 

Przepływomierz elektromagnetyczny

 Przyrząd ten działa na zasadzie prawa Faradaya to znaczy, że przepływająca wokół głowicy przyrządu woda, indukuje w niej prąd o wartości proporcjonalnej do prędkości poruszającej się wody. Prąd ten jest mierzony w wyspecjalizowanym komputerze pomiarowym, a wynik jest wyświetlany wraz z miarami statystycznymi na ekranie przyrządu, zgodnie z zadanymi warunkami wstępnymi pomiaru. Przyrządy te charakteryzują się przede wszystkim

brakiem jakichkolwiek części ruchomych, a więc pomiar nie jest obarczony błędami związanymi z mechaniczną naturą ruchu śmigiełka hydrometrycznego w tym również z jego bezwładnością. Ciekawą właściwością tego typu przyrządów jest możliwość wykrywania i mierzenia przepływu o odwrotnym kierunku. Stała czasowa przyrządu jest bardzo mała, a również próg zadziałania jest mniejszy niż młynka hydrometrycznego. Przyrządy tego typu znajdują zastosowanie w pomiarach przepływu w płytkich ciekach, a również w ciekach zarastających.

 

Przelew mierniczy

 

Przelew mierniczy - jest to mała budowla hydrotechniczna lub narzędzie przenośne, umieszczane na małych ciekach, o małych głębokościach i prędkościach przepływu w celu częstego lub ciągłego wykonywania pomiarów natężenia przepływu. Pomiar natężenia przepływu polega na zmierzeniu wysokości spiętrzenia wywołanego przez szcze

lną przegrodę ustawioną pionowo i prostopadle do osi cieku lub kanału. W warunkach przelewu prostego (tj. usytuowanego prostopadle do osi cieku), nie zatopionego (tj. takiego, przy którym poziom wody dolnej znajduje się poniżej dolnej krawędzi przelewu) i o ostrej krawędzi, natężenie przepływu jest funkcją wysokości spiętrzenia. Zakres pomiarowy przelewów obejmuje przepływy od 0,0005 do 10 m3/s, przy czym dany przelew może pracować w dość wąskich granicach. W przypadku gdy amplituda wahań natężenia przepływu jest większa, stosuje się kombinowane przelewy lub przelewy dwudzielne.
Do najczęściej stosowanych przelewów mierniczych należą:
1) przelew prostokątny bez zwężenia bocznego (przelew Bazina),
2) przelew prostokątny z obustronnym zwężeniem bocznym (przelew Ponceleta),
3) przelew trapezowy (przelew Cipollettiego),
4) przelew trójkątny (przelew Thomsona).

Przelew mierniczy znajduje zastosowanie również w przypadku, gdy nie jest możliwe wykonanie pomiaru metodą młynkową lub objętościową.

 

Pomiar zjawisk lodowych


Kosa lodowa - przyrząd służący do określania grubości lodu, składający się z drewnianej łaty z podziałem co 1 cm, na której u dołu osadzony jest zaczep metalowy. Wierzchołek zaczepu, znajduje się na wysokości zera podziału. Część pohyd6.jpgmetalową urządzenia umieszcza się w przerębli pod lodem i trzymając pionowo odczytuje na drewnianej łacie grubość lodu. Taka konstrukcja umożliwia wyeliminowanie błędów wynikających z narastania lodu tuż przy brzegach przerębli.

Drabinka Sommera - przyrząd służący do określania stopnia pokrycia rzeki lodem, śryżem, i krą, cechujący się bardzo prostą konstrukcją i dużą trwałością. Przyrząd składa się z dwóch listew połączonych 11 prętami metalowymi rozmieszczonymi w równych odległościach. Powstałe w ten sposób jednakowe "okienka" pozwalają na określenie z dokładnością do 10% wielkości obserwowanego zjawiska. Całość zaopatrzona jest w drewniany uchwyt. Pomiar przeprowadza się z wyznaczonego stanowiska pomiarowego (na moście lub brzegu rzeki).

pohyd7.jpg

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});