Giáo trình đo đạc và chỉnh lý số liệu thủy văn - Chương 2

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đo mực nước và nhiệt độ nước Mực nước là độ cao mặt thoáng của dòng nước so với một mặt chuẩn cao độ nào đó. Hệ cao độ đang được sử dụng rộng rãi ở ngành thuỷ văn là hệ cao độ Quốc gia. Mực nước kí hiệu là H (hoặc Z) đơn vị dùng là cm (hoặc m) Đ2-1 Công trình đo mực nước và máy đo mực nước Công trình đo mực nước và máy móc đo mực nước bao gồm các loại công trình đo mực nước không liên tục như cọc, thuỷ chí ... và...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình đo đạc và chỉnh lý số liệu thủy văn - Chương 2

Ch−¬ng II §o mùc n−íc vμ nhiÖt ®é n−íc Mùc n−íc lµ ®é cao mÆt tho¸ng cña dßng n−íc so víi mét mÆt chuÈn cao ®é nµo ®ã. HÖ cao ®é ®ang ®−îc sö dông réng r·i ë ngµnh thuû v¨n lµ hÖ cao ®é Quèc gia. Mùc n−íc kÝ hiÖu lµ H (hoÆc Z) ®¬n vÞ dïng lµ cm (hoÆc m) §2-1 C«ng tr×nh ®o mùc n−íc vμ m¸y ®o mùc n−íc C«ng tr×nh ®o mùc n−íc vµ m¸y mãc ®o mùc n−íc bao gåm c¸c lo¹i c«ng tr×nh ®o mùc n−íc kh«ng liªn tôc nh− cäc, thuû chÝ ... vµ m¸y tù ghi mùc n−íc liªn tôc hoÆc theo chÕ ®é tù chän. Sau ®©y sÏ giíi thiÖu mét sè lo¹i c«ng tr×nh, m¸y mãc ®o mùc n−íc ®ang ®−îc dïng réng r·i ë n−íc ta. I. Cäc ®o mùc n−íc: Cäc ®o mùc n−íc th−êng ký hiÖu lµ C Cäc ®−îc dïng ë c¸c tr¹m cã lßng s«ng tho¶i (s«ng ®ång b»ng) cã nhiÒu thuyÒn bÌ qua l¹i hoÆc dïng ë s«ng miÒn nói n¬i cã nhiÒu vËt tr«i trªn s«ng khi cã lò, biªn ®é mùc n−íc lín vµ l−u tèc lín . Cäc cã thÓ lµm b»ng gç tèt, bª t«ng, s¾t.. TiÕt diÖn ngang cã thÓ lµ h×nh vu«ng, (c¹nh tõ 10 -15 cm) hoÆc h×nh trßn (®−êng kÝnh tõ 10-15 cm), vµ cäc s¾t ch÷ L, I (tõ 6- 8 cm). ChiÒu dµi cña cäc ph¶i ®¶m b¶o ®ãng ngËp vµo líp ®Êt cøng Ýt nhÊt lµ 50 cm, phÇn cäc nh« ra khái mÆt ®Êt kho¶ng 10 cm. NÕu lµ cäc gç hoÆc cäc bª t«ng th× trªn ®Çu cäc ph¶i cã lâi s¾t φ = 10412 mm nh« khái mÆt cäc 10 mm ®Ó lµm chuÈn khi ®o . Sè l−îng cäc trªn mçi tuyÕn ®o H×nh 2-1. Mùc n−íc t¹i vÞ trÝ A tuú thuéc vµo ®Þa h×nh bê s«ng vµ biªn ®é dao ®éng mùc n−íc. Sau ®©y lµ nh÷ng ®iÒu kiÖn cÇn ®¶m b¶o khi x©y dùng hÖ thèng cäc ®o mùc n−íc. Chªnh lÖch cao ®é gi÷a hai ®Çu cäc kÒ nhau trong kho¶ng 30450 cm vµ kh«ng ®−îc • v−ît qu¸ 60 cm, c¸c cäc kh«ng nªn c¸ch nhau qu¸ xa. §Çu cäc trªn cïng ph¶i cao h¬n mùc n−íc lín nhÊt tõ 40450 cm, ®Çu cäc cuèi cïng ph¶i thÊp h¬n mùc n−íc thÊp nhÊt tõ 40450 cm. • Thø tù c¸c cäc ®−îc ghi tõ cäc cao nhÊt ®Õn cäc thÊp nhÊt. Tr−êng hîp ph¶i x©y dùng http://www.ebook.edu.vn 17
thªm cäc gi÷a hai cäc ®· cã th× tªn cäc míi mang sè hiÖu cäc trªn vµ ch÷ a. VÝ dô gi÷a cäc 3 vµ 4 thªm cäc 3a (Xem h×nh 2-2) H×nh 2-2. HÖ thèng cäc ®o mùc n−íc II. Thuû chÝ ®−îc ký hiÖu lµ P H×nh 2-3. Thuû trÝ ®o mùc n−íc http://www.ebook.edu.vn 18
Thuû chÝ th−êng ®−îc dïng ë n¬i lßng s«ng dèc, Ýt thuyÒn bÌ qua l¹i, Ýt vËt næi trªn s«ng, biªn ®é mùc n−íc nhá, n−íc kh«ng ch¶y xiÕt. hoÆc n¬i cã c«ng tr×nh víi t−êng v¸ch th¼ng ®øng (cèng, mè cÇu, cÇu c¶ng) Cã thÓ lµm thuû chÝ b»ng gç tèt, s¾t tr¸ng men, s¾t s¬n hoÆc bª t«ng. Thuû chÝ b»ng gç th−êng cã kÝch th−íc nh− sau : Dµi 243 m, réng 10420 cm, dµy 344 cm, trªn bÒ mÆt cã kh¾c ®é dµi 1cm, 2cm hoÆc 5cm mét. Khi ®é chÝnh x¸c cña mùc n−íc yªu cÇu 1 cm th× v¹ch kh¾c 0,5 hay 1 cm, khi yªu cÇu ®é chÝnh x¸c 2 cm hoÆc 5 cm th× v¹ch kh¾c lµ 1 cm hoÆc 2 cm. NÕu lµm b»ng gç cÇn ph¶i sö lý ®Ó chèng mèi môc . NÕu lµm b»ng s¾t tr¸ng men th× lµm thµnh nhiÒu ®o¹n nèi, mçi ®o¹n dµi 50 cm, réng 10 cm dµy 1- 2 mm . NÕu kh¾c trªn t−êng bª t«ng, ®¸ th× ph¶i cã chiÒu réng tõ 10-20 cm. ë tuyÕn ®o, thuû chÝ cã thÓ ®−îc g¾n vµo cäc gç, cäc bª t«ng, cäc s¾t, hoÆc vµo t−êng cèng, mè cÇu... §iÓm 0 ë mçi thuû chÝ ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh so víi mÆt chuÈn cao ®é tuyÖt ®èi. Khi x©y dùng hÖ thèng thuû chÝ cÇn chó ý mÊy ®iÓm sau: • §Ønh thuû chÝ trªn cïng cao h¬n Hmax Ýt nhÊt 50cm, gèc thuû chÝ d−íi cïng thÊp h¬n Hmin Ýt nhÊt 50cm 130mm • Cao tr×nh ®iÓm “ 0 “ cña thuû chÝ trªn ph¶i thÊp h¬n ®iÓm trªn cïng cña thuû chÝ kÕ tiÕp phÝa d−íi Ýt nhÊt lµ 20 cm Khi l¾p ®Æt cÇn h−íng chiÒu dÑt cña thuû chÝ theo h−íng ch¶y ®Ó gi¶m ¶nh h−ëng cña n−íc dÒnh . • Cã thÓ x©y dùng cäc xen kÏ víi thuû chÝ trªn cïng mét 86mm tuyÕn ®o . H×nh 2-4. Thuû chÝ III. M¸y tù ghi mùc n−íc 1. Ph©n lo¹i m¸y tù ghi mùc n−íc a) C¨n cø vµo ph−¬ng ®Æt trôc trèng quÊn giÊy tù ghi, cã thÓ ph©n thµnh hai lo¹i chÝnh: - Lo¹i trôc ngang : Khi m¸y ho¹t ®éng trôc trèng quÊn giÊy ®Æt n»m ngang. - Lo¹i trôc ®øng : Khi m¸y ho¹t ®éng, trôc trèng quÊn giÊy ®Æt th¼ng ®øng. b) C¨n cø vµo ph−¬ng thøc truyÒn dao ®éng cña mùc n−íc tíi m¸y, cã thÓ chia m¸y tù ghi mùc n−íc ra c¸c lo¹i sau : Lo¹i 1 : TruyÒn sù dao ®éng cña mùc n−íc b»ng phao næi nh− m¸y “ Van §ai “ ( Liªn X« cò s¶n xuÊt) m¸y steven A68-A71 ( Mü ); SW-40( Trung Quèc) http://www.ebook.edu.vn 19
Lo¹i 2 : TruyÒn dao ®éng cña mùc n−íc b»ng ¸p lùc khÝ vµ ®iÖn ¸p . + ¸p lùc khÝ nh− m¸y LPN 8/2 (Ph¸p) + §iÖn ¸p nh− m¸y T§N-324-M1 (ViÖt Nam) Lo¹i 3 : Dao ®éng cña mùc n−íc ®−îc truyÒn b»ng siªu ©m nh− WLR7 , WLR8( NhËt) 2. Giíi thiÖu mét sè lo¹i m¸y ®o mùc n−íc ®ang dïng ë n−íc ta M¸y tù ghi mùc n−íc "Van ®ai” : Lo¹i m¸y nµy do Liªn X« (cò) s¶n xuÊt (sau ®ã Trung Quèc s¶n xuÊt d¹ng t−¬ng tù). M¸y Van ®ai cã gi¸ thµnh thÊp, bÒn, dÔ sö dông nªn ®−îc dïng nhiÒu ë n−íc ta . a) C¸c bé phËn chÝnh cña m¸y Van ®ai H×nh 2-5. S¬ ®å cÊu t¹o m¸y tù ghi Van §ai 1. Trèng quÊn giÊy tù ghi : Trôc cña trèng quÊn giÊy g¾n víi c¸c pu-ly, giÊy tù ghi lµ lo¹i giÊy chuyªn dïng, tû lÖ biÓu ®å tuú thuéc vµo cÊu t¹o cña tõng lo¹i m¸y. 2. Kim tù ghi : Kim tù ghi cÊu t¹o t−¬ng tù nh− mét ngßi bót, ®Çu kim cã chç chøa mùc, kim ®−îc tr−ît trªn mét trôc song song víi trôc trèng quÊn giÊy vµ liªn hÖ víi sù chuyÓn ®éng cña ®ång hå . 3. Phao : Phao cã d¹ng h×nh trô rçng lµm b»ng t«n hoÆc b»ng ®ång cã t¸c dông truyÒn sù dao ®éng cña mùc n−íc tíi pu-ly. 4. Pu-ly : C¸c pu-ly ®−îc g¾n vµo c¸c trôc, c¸c trôc nµy liªn hÖ víi trôc trèng quÊn giÊy, nhê c¸c pu-ly nµy mµ sù dao ®éng cña phao ®−îc truyÒn tíi vµ lµm quay trôc quÊn giÊy. M¸y cã thÓ cã tõ 1 ®Õn 2 pu-ly víi ®−êng kÝnh kh¸c nhau ®Ó ghi biÓu ®å mùc n−íc víi c¸c tû lÖ kh¸c nhau. 5. §ång hå dïng ®Ó chØ thêi gian, nã cã liªn hÖ víi kim tù ghi . Lo¹i m¸y nµy cã ®ång hå ®−îc lªn gi©y cãt 24 giê 1 lÇn. http://www.ebook.edu.vn 20
Ngoµi c¸c bé phËn chÝnh ®· nªu cßn c¸c bé phËn kh¸c nh− trôc (6,7) ®Ó l¾p c¸c pu-ly, ®èi träng cña phao (8), ®èi träng cña ®ång hå (9), d©y treo phao nèi liÒn gi÷a phao vµ pu-ly, th©n m¸y (10). b) Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y Van ®ai Do phao ®−îc th¶ næi trªn mÆt n−íc, nªn dao ®éng mùc n−íc sÏ ®−îc truyÒn tíi c¸c pu- ly vµ truyÒn tíi trèng quÊn giÊy lµm trèng quÊn giÊy quay xung quanh trôc cña nã. MÆt kh¸c kim tù ghi dÞch chuyÓn theo thêi gian cã ph−¬ng song song víi trôc quÊn giÊy. Nh− vËy kim tù ghi vµ trèng quÇn giÊy dÞch chuyÓn theo 2 ph−¬ng vu«ng gãc víi nhau, kÕt qu¶ cho ta biÓu ®å tù ghi cña qu¸ tr×nh thay ®æi mùc n−íc trªn trôc vu«ng gãc(H~t). TØ lÖ cña mùc n−íc tuú thuéc vµo biªn ®é dao ®éng cña mùc n−íc mµ sö dông c¸c tû lÖ nh− sau: 1/1 vµ 1/2 khi g¾n 2 pu-ly vµo chèt 6; tû lÖ 1/5 vµ 1/10 khi g¾n 2 pu-ly vµo chèt 7 (xem h×nh 2-5). M¸y tù ghi mùc n−íc T§N-324-M1 : M¸y T§N-324-M1 do ViÖn kü thuËt qu©n sù (ViÖt Nam) s¶n suÊt . a) C¸c bé phËn chÝnh : M¸y cã c¸c bé phËn chÝnh sau ®©y §Çu ®o, khèi ®iÒu khiÓn xö lý sè liÖu, nguån ®iÖn (xem s¬ ®å 2-6 ) T§N-324-M1.03 T§N-324-M1.02 T§N-324-M1.01 T§N-324-M1.04 (Nguån) H×nh 2-6. S¬ ®å cÊu t¹o m¸y ®o mùc n−íc T§N-324-M1 b) Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y §Çu ®o ho¹t ®éng theo c¸c chÕ ®é ®o trùc tiÕp hoÆc ®o theo chÕ ®é ®Þnh tr−íc (theo chu kú ®−îc cµi ®Æt s½n) §Çu ®o gåm qu¶ däi cã g¾n ®Çu nhËn n−íc treo trªn mét sîi d©y (th−íc chuÈn). Khi cÇn ®o ®Çu ®o, nhËn lÖnh tõ khèi 02, qu¶ däi sÏ ®−îc th¶ xuèng tõ vÞ trÝ ®Æt ®Çu ®o (cã cao tr×nh x¸c ®Þnh) xuèng mÆt n−íc trong giÕng. Khi ®Çu nhËn n−íc võa ch¹m mÆt n−íc th× ®Çu ®o sÏ truyÒn gi¸ trÞ ®äc trªn th−íc chuÈn vÒ khèi 02, ®ång thêi kÐo qu¶ däi vµ ®Çu nhËn n−íc vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, kÕt thóc 1 lÇn ®o. ViÖc ®iÒu khiÓn khèi 02 cã thÓ ®−îc thùc hiÖn trùc tiÕp tõ ng−êi ®o hoÆc theo tr×nh tù ®· cµi ®Æt tõ khèi 03. Khèi 02 cã chøc n¨ng xö lý sè liÖu vµ hiÖn sè lªn mµn h×nh ®ång thêi truyÒn sè liÖu ®· xö lý sang khèi 03. Khèi 03 l−u tr÷ tµi liÖu vµ chuÈn bÞ tr¹ng th¸i cho chu kú ®o tiÕp theo. Toµn bé hÖ thèng ®−îc cung cÊp nguån ®iÖn tõ khèi 04. http://www.ebook.edu.vn 21
Nh− vËy m¸y tù ghi mùc n−íc T§N-324-M1, cã thÓ tù ®éng ®o, l−u tr÷ sè liÖu hoÆc cã thÓ ®o mùc n−íc tõ xa t¹i tõng thêi ®iÓm . c) C«ng tr×nh l¾p ®Æt m¸y tù ghi mùc n−íc M¸y T§N-324-M1 cã thÓ dïng lo¹i c«ng tr×nh giíi thiÖu trªn h×nh 2-8 ®Ó l¾p ®Æt. M¸y tù ghi mùc n−íc LPN 8/2 a) Nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y : M¸y lµm viÖc dùa vµo sù biÕn ®æi cña ¸p lùc khÝ. Sù dao ®éng cña mùc n−íc lµm biÕn thiªn ¸p lùc khÝ cña bé phËn khÝ, sù biÕn thiªn nµy ®−îc truyÒn tíi bé phËn nhËn, xö lý th«ng tin vµ cho kÕt qu¶ . Sù biÕn thiªn cña ¸p lùc khÝ nhê hÖ thèng nÐn khÝ, èng dÉn khÝ tiÕp xóc víi nguån n−íc cÇn ®o . b) C¸c bé phËn chñ yÕu cña m¸y : • HÖ thèng khÝ gåm b×nh nÐn khÝ, èng dÉn khÝ ®uîc nèi tõ m¸y tíi nguån n−íc. • Bé phËn nhËn vµ xö lý sè liÖu lµ bé phËn chÝnh cña m¸y, nã cã t¸c dông biÕn ®æi sù dao ®éng cña mùc n−íc th«ng qua sù biÕn thiªn cña ¸p thµnh gi¸ trÞ mùc n−íc. KÕt qu¶ nµy do m¸y tÝnh to¸n, l−u tr÷ vµ hiÓn thÞ trªn mµn h×nh khi cÇn thiÕt. ViÖc ®iÒu khiÓn m¸y vËn hµnh th«ng qua bµn phÝm vµ mµn h×nh hiÓn thÞ. ChÕ ®é ®o ®¹c, yÕu tè cÇn ®o ®¹c.. ®−îc cµi ®Æt theo yªu cÇu cña ng−êi sö dông vµ sau ®ã m¸y sÏ thùc hiÖn hoµn toµn tù ®éng trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh . - Nguån n¨ng l−îng : Cã thÓ dïng ¾c quy 11 ÷14V DC hoÆc nguån ®iÖn l−íi 220V AC 610 % c) TÝnh n¨ng vµ ph¹m vi øng dông cña m¸y : • C¸c yÕu tè ®o ®¹c : - §o mùc n−íc: Tuú theo c¸c lo¹i m¸y thiÕt kÕ kh¸c nhau mµ biªn ®é mùc n−íc cã thÓ ®o ®−îc kh¸c nhau nh− sau: 0-5, 0-10, 0-20 vµ 0-60m víi ®é chÝnh x¸c 60,1% §é ph©n gi¶i : Ph¹m vi ®o < 10 m : 1mm Ph¹m vi ®o /10 m : 1 cm Ngoµi mùc n−íc ra m¸y cßn x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®Æc tr−ng mùc n−íc kh¸c nh−: c−êng suÊt mùc n−íc, mùc n−íc cao nhÊt, thÊp nhÊt c¶nh b¸o (tuú chän) - §o nhiÖt ®é: + Ph¹m vi øng dông : Tõ -20oC 4 +60oC + §é chÝnh x¸c 60,3oC + §é ph©n gi¶i 0,1oC • Chøc n¨ng vËn hµnh cña m¸y: http://www.ebook.edu.vn 22
+ Thêi gian, chÕ ®é tù ghi, ngµy, giê hÖ thèng, thêi gian lÊy mÉu ( 1 lÇn ®o ), chÕ ®é tù ®éng kiÓm tra sù ho¹t ®éng cña m¸y, chÕ ®é ho¹t ®éng tiÕt kiÖm n¨ng l−îng, chÕ ®é ho¹t ®éng th−êng xuyªn. + §o ®¹c, l−u tr÷, truyÒn sè liÖu Ph©n tÝch kÕt qu¶, l−u tr÷ sè liÖu víi mét khèi l−îng nhÊt ®Þnh, hiÓn thÞ sè liÖu trªn mµn h×nh khi cÇn; cã thÓ “®æ” sè liÖu ®· ®o ®¹c vµo m¸y tÝnh (PC), cã thÓ huû sè liÖu khi kh«ng cÇn thiÕt l−u tr÷; sè liÖu cã thÓ truyÒn qua m¹ng ®iÖn tho¹i tõ xa tíi mét n¬i nµo ®ã. Mét sè chøc n¨ng tù ®éng, b¶o d−ìng m¸y theo ®Þnh kú vµ th«ng b¸o mét sè yÕu tè cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh ho¹t ®éng vµ hiÖn tr¹ng cña m¸y ... H×nh 2-7. Mét h×nh thøc l¾p ®Æt m¸y tù ghi mùc n−íc LPN 8/2 IV. C«ng tr×nh ®Æt m¸y tù ghi mùc n−íc ë ®©y giíi thiÖu 2 lo¹i c«ng tr×nh ®−îc dïng phæ biÕn ë n−íc ta : 1. GiÕng tù ghi kiÓu ®¶o (H×nh 2-8a). Lo¹i giÕng nµy ®uîc x©y trªn lßng s«ng, ngay t¹i tuyÕn ®o ®¹c. GiÕng cã d¹ng h×nh trô, cã thÓ lµm b»ng èng bª t«ng, gç .v.v. Trªn giÕng lµ sµn ®Æt m¸y cã m¸i che. Cao tr×nh sµn m¸y ph¶i cao h¬n mùc n−íc lín nhÊt. Tõ sµn m¸y cã cÇu c«ng t¸c nèi víi bê. Lç th«ng n−íc tõ giÕng víi n−íc s«ng n»m ë vÞ trÝ thÊp h¬n mùc n−íc thÊp nhÊt. Lo¹i giÕng nµy dÔ thi c«ng, vèn x©y dùng kh«ng nhiÒu l¾m song cã nh−îc ®iÓm lµ chÞu ¶nh h−ëng trùc tiÕp cña sãng, giã do ®ã tµi liÖu thu ®−îc h¹n chÕ vÒ ®é chÝnh x¸c. 2. GiÕng kiÓu bê ( h×nh 2 -8b) : C«ng tr×nh ®Æt m¸y tù ghi lo¹i nµy ®−îc x©y dùng trªn bê s«ng, cã c¸c bé phËn chÝnh: GiÕng, èng dÉn n−íc hoÆc xi ph«ng vµ sµn m¸y. http://www.ebook.edu.vn 23
Lo¹i giÕng nµy cã −u ®iÓm lµ kh¾c phôc ®−îc c¸c nh−îc ®iÓm cña lo¹i giÕng kiÓu ®¶o, nh−ng khã thi c«ng nªn gi¸ thµnh c«ng tr×nh th−êng cao h¬n. §èi víi c¸c lo¹i m¸y nh− LPN 8/2, WLR7 , WLR8... sÏ cã lo¹i c«ng tr×nh l¾p ®Æt m¸y thÝch hîp cho mçi lo¹i cô thÓ. H×nh 2-8. C«ng tr×nh ®Æt m¸y tù ghi mùc n−íc a- kiÓu ®¶o; b- kiÓu bê §2-2 ChÕ ®é ®o mùc n−íc ChÕ ®é ®o mùc n−íc ph¶i ®¶m b¶o thu thËp ®−îc qu¸ tr×nh diÔn biÕn cña mùc n−íc mét c¸ch hoµn chØnh. Do ®ã tuú theo chÕ ®é dßng ch¶y t¹i tr¹m (¶nh h−ëng lò hay ¶nh h−ëng triÒu), tuú theo sù thay ®æi mùc n−íc c¸c thêi kú trong n¨m ( mïa lò, mïa c¹n) mµ cã chÕ ®é ®o ®¹c cho phï hîp . Nãi chung chÕ dé ®o mùc n−íc b»ng c«ng tr×nh cäc , thuû chÝ quy ®Þnh nh− sau : • §o 1 lÇn trong mçi ngµy ®ªm vµo lóc 7h • §o 2 lÇn trong mçi ngµy ®ªm vµo c¸c giê 7h vµ 19h • §o 4 lÇn trong mçi ngµy ®ªm vµo c¸c giê 1, 7, 13, 19h • §o 8 lÇn trong mçi ngµy ®ªm vµo c¸c giê 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22h • §o 12 lÇn trong mçi ngµy ®ªm vµo c¸c giê lÎ: 1, 3, .. .., 21, 23h • §o 24 lÇn trong mçi ngµy ®ªm vµo c¸c giê : 1, 2, 3, .. .., 23, 24h http://www.ebook.edu.vn 24
§èi víi c¸c tr¹m kh«ng chÞu ¶nh h−ëng triÒu vÒ mïa c¹n th−êng ¸p dông c¸c chÕ ®é ®o 1 lÇn, 2 lÇn hoÆc 4 lÇn trong 1 ngµy. VÒ mïa lò tuú theo c−êng suÊt thay ®æi cña mùc n−íc mµ thay ®æi chÕ ®é ®o cho phï hîp . §èi víi c¸c tr¹m chÞu ¶nh h−ëng cña thuû triÒu th−êng ¸p dông chÕ ®é ngµy ®o 12 lÇn hoÆc 24 lÇn. Ngoµi c¸c chÕ ®é trªn khi cÇn x¸c ®Þnh ®−îc mùc n−íc ch©n, ®Ønh (lò, triÒu) hoÆc c¸c tr¹m cã môc ®Ých phôc vô riªng tuú theo yªu cÇu cßn cã thÓ bè trÝ ®o thªm 5ph, 10ph, 20ph, 30ph ®o 1 lÇn. NÕu chÕ ®é ®o ®¹c nµy cÇn kÐo dµi vµ th−êng xuyªn th× tèt nhÊt lµ sö dông m¸y tù ghi mùc n−íc. Qua kÕt qu¶ nghiªn cøu cã thÓ tinh gi¶m chÕ ®o b»ng c¸ch gi¶m lÇn ®o trong ngµy vµ gi¶m thêi kú ®o trong n¨m. Ch¼ng h¹n ë c¸c tr¹m ¶nh h−ëng cña triÒu, chØ ®o mét sè lÇn gÇn trÞ sè ®Ønh triÒu, ch©n triÒu hoÆc trong mçi n¨m chØ ®o mét sè kú triÒu ®Æc tr−ng nh− triÒu c−êng, triÒu m·n, triÒu trung b×nh trong c¸c th¸ng kiÖt nhÊt. §èi víi c¸c tr¹m ®o b»ng m¸y tù ghi cÇn cã chÕ ®é ®o kiÓm tra ®Ó hiÖu chØnh sè liÖu. C¸c chÕ ®é ®o kiÓm tra cã thÓ ngµy ®o 1 lÇn, 2 lÇn hoÆc 4 lÇn tuú theo chÊt l−îng tµi liÖu thu ®−îc cña m¸y tù ghi. §2-3 §o vμ tÝnh to¸n mùc n−íc I. §o mùc n−íc b»ng cäc vµ thuû chÝ Nguyªn t¾c chung cña ®o mùc nuíc b»ng c¸c lo¹i c«ng tr×nh cäc, thuû chÝ lµ x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch tõ mùc n−íc tíi ®Çu cäc ho¨c ®iÓm “0” cña thñy chÝ; khi ®ã mùc n−íc ®−îc tÝnh nh− sau: H=∇+a Trong ®ã : H- Mùc n−íc ( cm , m ) ∇- Cao ®é ®Çu cäc hoÆc cao ®é ®iÓm “0” cña thuû chÝ so víi mét mÆt chuÈn a- Sè ®äc trªn th−íc cÇm tay hoÆc sè ®äc trªn thuû chÝ. Th−íc cÇm tay ®−îc lµm b»ng gç réng 5-8 cm, dµy 1,5-3 cm dµi 80-120 cm, hoÆc lµm b»ng nh«m φ = 2,5-3 cm dµi 80-120 cm, trªn th−íc cã kh¾c v¹ch nhá nhÊt tíi 0,5 hoÆc 1,0cm. NÕu lµ th−íc gç th× ®Çu d−íi cã bäc kim lo¹i ®Ó tr¸nh bÞ mßn trong qu¸ tr×nh sö dông. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c mùc n−íc khi ®o b»ng cäc vµ thuû chÝ cÇn chó ý mÊy ®iÓm sau ®©y: • Khi ®o cÇn ®Æt chiÒu dÑt cña n−íc theo dßng ch¶y; ®Ó m¾t gÇn mÆt n−íc khi ®äc. Tr−êng hîp cã sãng to hoÆc n−íc dÒnh cÇn tranh thñ ®o khi mÆt n−íc t−¬ng ®èi æn ®Þnh vµ cÇn ®o 2 lÇn råi lÇy sè trung b×nh céng cña 2 lÇn ®äc lµm sè ®o chÝnh thøc. • Thêi gian trung b×nh cña c¸c lÇn ®o ph¶i trïng víi thêi ®iÓm quy ®Þnh ®o ®¹c. http://www.ebook.edu.vn 25
• Khi ®o cÇn chän cäc sao cho sè ®äc kh«ng nhá h¬n 5 cm mµ còng kh«ng lín qu¸ 60-70 cm, v× nh− vËy sÏ g©y khã kh¨n cho ®o ®¹c vµ h¹n chÕ ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶. II. §o mùc n−íc b»ng m¸y tù ghi §èi víi tr¹m cã m¸y tù ghi mùc n−íc th× ngoµi viÖc thay giÊy tù ghi, lªn gi©y cãt cho ®ång hå, kiÓm tra nguån ®iÖn .v.v cÇn ®o mùc n−íc kiÓm tra ë cäc hoÆc thuû chÝ theo chÕ ®é quy ®Þnh. Sau khi ®o kiÓm tra ngoµi viÖc ghi sè liÖu vµo sæ, cÇn ®¸nh dÊu to¹ ®é ®iÓm kiÓm tra trªn biÓu ®å tù ghi, hiÖu chØnh l¹i vÞ trÝ kim tù ghi nÕu m¸y cã sai sè. NÕu dïng m¸y hiÖn sè th× cÇn ghi c¶ sè liÖu ®o kiÓm tra vµ sè liÖu ®äc trªn m¸y vµo thêi ®iÓm kiÓm tra. Sè ®äc vµ sè hiÖu cäc (thuû chÝ) ®−îc ghi ngay vµo sæ sau khi ®o xong. Mét trong c¸c lo¹i sæ ghi mùc n−íc cã d¹ng nh− sau : Cao ®é Mùc Quan s¸t, ghi chÐp Mùc n−íc Sè hiÖu ®Çu cäc Sè n−íc trªn c¸c yÕu tè phô : b×nh qu©n Th¸ng Ngµy Giê cäc hay hay sè ®äc a mÆt quy sãng, giã, m−a vµ c¸c ngµy thuû chÝ “0” thuû (cm) chiÕu hiÖn t−îng ®Æc biÖt (cm) chÝ (cm) (cm) kh¸c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 →1 VII 15 7 3 1086 16 1102 §2-4 §o nhiÖt ®é n−íc Ton vμ nhiÖt ®é kh«ng khÝ Tok I. NhiÖt kÕ ®o nhiÖt ®é n−íc vµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ 1. NhiÖt kÕ ®o nhiÖt ®é n−íc: th−êng lµ nhiÖt kÕ thñy ng©n ®−îc bäc trong vá kim lo¹i kh«ng rØ. PhÝa d−íi nhiÖt kÕ cã bÇu chøa n−íc nh»m gi÷ nguyªn nhiÖt ®é n−íc khi ®−a nhiÖt kÕ ra khái mÆt n−íc ®Ó ®äc nhiÖt ®é. Thang ®é cña nhiÖt kÕ ®−îc kh¾c v¹ch nhá nhÊt kh«ng qu¸ 0,2oC. NÕu ë tr¹m dïng m¸y ®o mùc n−íc cã tÝnh n¨ng ®o ®−îc nhiÖt ®é n−íc th× sö dông lo¹i m¸y nµy thay cho nhiÖt kÕ. §é chÝnh x¸c cña nhiÖt kÕ hoÆc m¸y ®o cÇn ®−îc kiÓm ®Þnh tr−íc. NÕu cã sai sè cÇn ph¶i hiÖu chØnh cho kÕt qu¶. 2. NhiÖt kÕ ®o nhiÖt ®é kh«ng khÝ: th−êng lµ nhiÖt kÕ thñy ng©n chuyªn dïng. VÞ trÝ ®o ®−îc ®Æt trong lÒu khÝ t−îng hoÆc treo trong nhµ tr¹m c¸ch mÆt ®Êt kho¶ng 1,5m. NÕu viÖc qui ®Þnh ®o nhiÖt ®é kh«ng khÝ cïng víi ®o nhiÖt ®é n−íc th× chÕ ®é ®o nhiÖt ®é kh«ng khÝ nh− chÕ ®é ®o nhiÖt ®é n−íc. NÕu viÖc ®o nhiÖt ®é kh«ng khÝ yªu cÇu nh− ë mét tr¹m khÝ t−îng th× cÇn theo qui ®Þnh cña “Tµi liÖu h−íng dÉn ®o c¸c yÕu tè khÝ t−îng”. II. VÞ trÝ ®o nhiÖt ®é n−íc VÞ trÝ ®o nhiÖt ®é n−íc n»m trªn tuyÕn ®o mùc n−íc, cã thÓ ë gi÷a dßng hoÆc gÇn bê nh−ng ph¶i cã ®é s©u dßng ch¶y tõ 0,5m trë lªn, ph¶i ë n¬i n−íc ch¶y, kh«ng ®o ë n¬i cã cá http://www.ebook.edu.vn 26
hoÆc rong rªu, gÇn nguån n−íc ngÇm, n−íc bÈn hay n−íc nãng l¹nh do khu c«ng nghiÖp th¶i ra. §Ó thuËn tiÖn cho ®o ®¹c, vÞ trÝ ®o nhiÖt ®é n−íc cÇn ®Æt gÇn vÞ trÝ c«ng tr×nh ®o mùc n−íc. III. §o nhiÖt ®é n−íc 1. C¸ch ®o ®¹c Tr−íc giê ®o qui ®Þnh kho¶ng 5 phót nhiÖt kÕ ph¶i ®−îc ng©m th¼ng ®øng xuèng d−íi mÆt n−íc Ýt nhÊt 0,5m, kh«ng ®Ó nhiÖt kÕ ch¹m ®¸y s«ng hoÆc c¸c vËt kh¸c. Sau khi ng©m nhiÖt kÕ kho¶ng 5 phót th× ®−a nhiÖt kÕ lªn vµ ®äc ngay nhiÖt ®é víi ®é chÝnh x¸c tíi 0,1oC (®äc sè lÎ tr−íc, ®äc sè ®é sau). Khi ch−a ®äc xong nhiÖt ®é kh«ng ®−îc ®æ n−íc ra khái bÇu cña nhiÖt kÕ. Trong thêi gian chê ng©m nhiÖt kÕ cã thÓ quan s¸t c¸c yÕu tè kh¸c nh− sãng, giã, tr¹ng th¸i mÆt s«ng ... 2. ChÕ ®é ®o nhiÖt ®é n−íc • ChÕ ®é 1 : mçi ngµy ®o hai lÇn vµo 7, 19h • ChÕ ®é 2 : mçi ngµy ®o bèn lÇn vµo 1, 7, 13, 19h IV. TÝnh trÞ sè ®Æc tr−ng ngµy cña nhiÖt ®é n−íc vµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ 1. NhiÖt ®é b×nh qu©n ngµy 1 i=n o ∑ Tni o Tn = n i =1 Trong ®ã : o T n - NhiÖt ®é n−íc b×nh qu©n ngµy (oC) o Tni - NhiÖt ®é n−íc ®o t¹i lÇn thø i ®· hiÖu chØnh (nÕu cã) - oC n - Sè lÇn ®o trong ngµy 2. NhiÖt ®é lín nhÊt, nhá nhÊt ngµy : NhiÖt ®é lín nhÊt, nhá nhÊt ngµy ®−îc trÝch tõ tµi liÖu thùc ®o t¹i c¸c lÇn ®o trong ngµy sau khi ®· hiÖu chØnh (nÕu cã). §èi víi c¸c ®Æc tr−ng ngµy cña nhiÖt ®é kh«ng khÝ còng tÝnh to¸n t−¬ng tù. §2-5 Quan s¸t, ®o ®¹c c¸c yÕu tè kh¸c I. Quan s¸t sãng, giã ë tr¹m ®o mùc n−íc nãi chung kh«ng cã dông cô ®o sãng, giã do ®ã c¸c yÕu tè nµy th−êng ®o b»ng c¸ch −íc l−îng. Tuy vËy sè liÖu vÒ sãng vµ giã cã t¸c dông ®¸ng kÓ trong viÖc chØnh lý tµi liÖu mùc n−íc do ®ã cÇn quan s¸t ghi chÐp t−¬ng ®èi chÝnh x¸c c¸c yÕu tè trªn. Søc giã vµ h−íng giã so víi dßng ch¶y t¹i tr¹m ®−¬c ghi b»ng c¸c mòi tªn nh− sau: - Kh«ng cã giã ghi lµ 0 http://www.ebook.edu.vn 27
- Giã yÕu thæi ng−îc dßng ↑ - Giã võa thæi xu«i dßng ↓ \\ - Giã thæi m¹nh tõ tr¸i sang ph¶i ghi ⎯⎯→ CÊp sãng th−êng t−¬ng øng víi cÊp giã, cô thÓ : - Giã lÆng t−¬ng øng khi kh«ng cã sãng, ghi 0 - Giã yÕu t−¬ng øng sãng l¨n t¨n, ghi I - Giã võa t−¬ng øng sãng b¹c ®Çu, ghi II - Giã m¹nh thuyÒn nhá kh«ng ®i ®−îc, thuyÒn lín trßng trµnh, ghi III II. §o l−îng m−a ViÖc ®o l−îng m−a ë tr¹m thuû v¨n còng ®−îc coi träng nh− ë tr¹m khÝ t−îng. ChÕ ®é ®o m−a th−êng do c¬ quan qu¶n lý quy ®Þnh, nãi chung cã thÓ ®o m−a theo thêi ®o¹n cè ®Þnh, ®o m−a theo ngµy hoÆc ®o m−a theo trËn m−a . Dông cô ®o m−a th«ng th−êng lµ thïng ®o m−a, m¸y tù ghi l−îng m−a (tham kh¶o tµi liÖu h−íng dÉn ®o c¸c yÕu tè khÝ t−îng) III. Quan s¸t c¸c yÕu tè kh¸c ViÖc quan s¸t, ghi chÐp ®o ®¹c c¸c hiÖn t−îng kh¸c cã liªn quan tíi chÕ ®é dßng ch¶y nh− hiÖn t−îng n−íc d©ng do b·o, vì ®ª, ph©n lò, ®ãng më c¸c cèng lín gÇn tr¹m vËn hµnh nhµ m¸y thuû ®iÖn, sù xãi lë b·i, bê s«ng, ho¹t ®éng cña c¸c c«ng tr×nh kh¸c trªn s«ng... còng lµ c«ng viÖc cÇn lµm th−êng xuyªn ë mét tr¹m thuû v¨n. §2-6 TÝnh to¸n, thèng kª c¸c ®Æc tr−ng mùc n−íc . I. TÝnh mùc n−íc b×nh qu©n ngµy : 1. Ph−¬ng ph¸p sè häc : Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc ¸p dông ®Ó tÝnh mùc n−íc khi c¸c lÇn ®o trong ngµy c¸ch ®Òu nhau. Khi trong ngµy cã mét sè lÇn ®o thiÕu hoÆc ®o kh«ng ®Òu giê th× cã thÓ bæ sung sè liÖu b»ng ph−¬ng ph¸p néi suy ®Ó cã mùc n−íc c¸ch ®Òu giê råi ¸p dông ph−¬ng ph¸p sè häc ®Ó tÝnh to¸n theo c«ng thøc (2-1). n ∑ Hi i =1 H ng = (2-1) n Trong ®ã :Hng - Mùc n−íc b×nh qu©n ngµy Hi - Mùc n−íc ë lÇn ®o thø i n - sè lÇn cã mùc n−íc trong ngµy ( kÓ c¶ mùc n−íc ®−îc bæ sung ) http://www.ebook.edu.vn 28
2. Ph−¬ng ph¸p h×nh häc : Tr−êng hîp mùc n−íc ®o kh«ng c¸ch ®Òu nhau vÒ thêi gian th× ¸p dông ph−¬ng ph¸p h×nh häc ®Ó tÝnh mùc n−íc b×nh qu©n ngµy theo c«ng thøc. F Hng = (2-2) T Trong ®ã : F - diÖn tÝch biÓu ®å giíi h¹n bëi ®−êng qu¸ tr×nh H~t vµ trôc thêi gian (phÇn g¹ch chÐo ë h×nh 2-9) T- sè giê trong ngµy (24giê) H×nh 2-9. §−êng qu¸ tr×nh mùc n−íc thùc ®o trong 1 ngµy Chó ý : NÕu gèc cña trôc tung (trôc H) t¹i mùc n−íc H1 th× mùc n−íc b×nh qu©n ngµy ®−îc tÝnh theo c«ng thøc d−íi ®©y F H ng = H1 + (2-3) T II. TÝnh mùc n−íc b×nh qu©n th¸ng n ∑ H ngi C«ng thøc tÝnh to¸n : H thg = i =1 n H thg - mùc n−íc b×nh qu©n th¸ng Trong ®ã: H ngi - mùc n−íc b×nh qu©n ngµy thø i n - sè ngµy trong th¸ng Chó ý : NÕu trong th¸ng dï chØ 1 ngµy kh«ng cã mùc n−íc b×nh qu©n ngµy vµ nÕu kh«ng bæ sung ®−îc th× th¸ng ®ã kh«ng tÝnh mùc n−íc b×nh qu©n th¸ng . III. TÝnh mùc n−íc b×nh qu©n n¨m 12 N ∑ H ngi ∑ H Thgi i =1 hoÆc H n = i =1 Hn = (2-5) 12 N Trong ®ã : N - sè ngµy trong n¨m http://www.ebook.edu.vn 29
H n - mùc n−íc b×nh qu©n n¨m NÕu trong n¨m cã Ýt nhÊt 1 th¸ng kh«ng cã mùc n−íc b×nh qu©n th¸ng th× n¨m ®ã kh«ng tÝnh mùc n−íc b×nh qu©n n¨m . IV. TrÝch mùc n−íc cao nhÊt, thÊp nhÊt thêi ®o¹n Mùc n−íc cao nhÊt, thÊp nhÊt thêi ®o¹n ( ngµy, th¸ng, mïa, n¨m, trËn lò.. )nãi chung ®−îc chän tõ mùc n−íc tøc thêi ®o ®−îc hoÆc trÝch tõ m¸y tù ghi. Tr−êng hîp ®Æc biÖt kh«ng ®o ®−îc c¸c mùc n−íc ®Æc tr−ng trªn th× cã thÓ ngo¹i suy hoÆc dïng c¸c ph−¬ng ph¸p kh¸c bæ sung c¸c ®Æc tr−ng ®ã. Khi thèng kª mùc n−íc ®Æc tr−ng cÇn ghi c¶ thêi ®iÓm xuÊt hiÖn cña chóng . V. Chªnh lÖch mùc n−íc ( biªn ®é mùc n−íc ) Ta cã thÓ tÝnh chªnh lÖch mùc n−íc trong n¨m, trong 1 trËn lò, hay trong 1 con triÒu .. 1. Chªnh lÖch mùc n−íc trong n¨m: Chªnh lÖch mùc n−íc trong n¨m b»ng hiÖu sè gi÷a mùc n−íc cao nhÊt víi mùc n−íc thÊp nhÊt trong n¨m ®ã : ΔH = HMax - HMin 2. Chªnh lÖch mùc n−íc trong mét con lò : + Chªnh lÖch lò lªn lµ hiÖu sè gi÷a mùc n−íc ®Ønh lò víi mùc n−íc ch©n lò lªn, t−¬ng øng cã thêi gian lò lªn. + Chªnh lÖch lò xuèng lµ hiÖu sè gi÷a mùc n−íc ®Ønh lò víi mùc n−íc ch©n lò xuèng, t−¬ng øng cã thêi gian lò xuèng. 3. C¸c ®Æc tr−ng mùc n−íc triÒu + Chªnh lÖch triÒu lªn b»ng hiÖu sè gi÷a mùc n−íc ®Ønh triÒu víi mùc n−íc ch©n triÒu kÒ tr−íc ®Ønh ®ã (ΔHL) + Chªnh lÖch triÒu xuèng b»ng hiÖu sè gi÷a mùc n−íc ®Ønh triÒu víi mùc n−íc ch©n triÒu kÒ sau ®Ønh ®ã (ΔHX) T−¬ng øng víi chªnh lÖch triÒu lªn, chªnh lÖch triÒu xuèng lµ thêi gian triÒu lªn (TL), thêi gian triÒu xuèng (TX ) (xem s¬ ®å tÝnh to¸n ë h×nh 2-10) Tr−êng hîp tr¹m dïng m¸y tù ghi ®Ó thu thËp tµi liÖu mùc n−íc th× cÇn hiÖu chØnh sai sè H×nh 2-10. S¬ ®å tÝnh ®Æc tr−ng mùc (nÕu cã) tr−íc khi tÝnh mùc n−íc giê vµ tÝnh n−íc triÒu c¸c ®Æc tr−ng. C«ng thøc hiÖu chØnh sai sè nh− sau : http://www.ebook.edu.vn 30
- Khi mùc n−íc ®äc kiÓm tra vµ mùc n−íc ghi trªn m¸y sai kh¸c nhau lín h¬n sai sè cho phÐp th× mùc n−íc ®óng Ho ®−îc tÝnh: t − t1 Ho = Ht + ΔH = Ht + (H2 - H2’) (2-6) t 2 − t1 - Khi thêi ®iÓm ®äc kiÓm tra vµ thêi ®iÓm ghi trªn m¸y sai kh¸c nhau lín h¬n sai sè cho phÐp , th× thêi ®iÓm ®óng ( to) lóc xuÊt hiÖn Ho ®−îc tÝnh : t − t1 to = t + Δt = t + ( t 2 - t 2’ ) (2-7) t 2 − t1 Trong ®ã : Ht - mùc n−íc tù ghi t¹i thêi ®iÓm t H2 - mùc n−íc ®äc trªn th−íc n−íc kiÓm tra t¹i thêi ®iÓm t 2 H2’ - mùc n−íc tù ghi t¹i thêi ®iÓm t 2 t1 - thêi ®iÓm kiÓm tra lÇn thø nhÊt ( thêi ®iÓm ®óng ) t - thêi ®iÓm suÊt hiÖn H t ( thêi ®iÓm sai ) t2 - thêi ®iÓm kiÓm tra lÇn thø hai ( thêi ®iÓm ®óng ) t 2’ - thêi ®iÓm ghi trªn m¸y t¹i lÇn kiÓm tra lÇn thø 2 ( thêi ®iÓm sai ) http://www.ebook.edu.vn 31