Transcript hydrometria.

Hydrometria
Hydrometria
Definícia
Časť hydrológie zaoberajúca sa:
 spôsobmi merania hydrologických prvkov
 priame
 nepriame
 potrebnými prístrojmi
 hydrometrické vrtuľe
 bezvrtuľový snímač rýchlosti vody na báze vodivosti
 bezvrtuľový snímač ultrazvukový (ADCP)
 metódami




získavania,
prenosu,
spracovania a
archivácie hydrologických údajov.
Hydrometria
Priame merania a stanovenie prietokov
Pomocou merných nádob, ktoré vyhovujú podmienkam
merania
Meriame čas potrebný na naplnenie nádoby
Použitie:
 Výdatnosť prameňov
 Meranie malých prietokov
V
Q
t
Hydrometria
Nepriame merania
Hydrometrickou vrtuľou
 v - rýchlosť [m.s-1]
 n - počet obrátok vrtule za
sekundu
 α a β – konštanty
v = α + β*n
OTT Hydrometrie - Nemecko
Hydrometria
Nepriame merania
Bezvrtuľovým snímačom rýchlosti vody
 OTT – Nautilus
 pracuje na princípe vodivosti
 pri veľmi malých rýchlostiach
 pri zarastenom koryte vegetáciou
Hydrometria
Nepriame merania
Bezvrtuľovým ultrazvukovým snímačom (ADCP)
Z lode, člna, mosta, lanovky, atď.
Prístroj je „zasadený“ do katamaránu.
Čidlo musí byť pod vodou, aby prístroj
mohol pracovať spoľahlivo.
Orientácia podľa GPS alebo kompasu
zabudovaného do prístroja
Hydrometria
Nepriame merania
Metódami využitia poznatkov z hydrauliky (sklony,
prepady, priepuste, atď.)
Thomsonov prepad – s vrcholovým uhlom 90°
μ = súčiniteľ vplyvu kontrakcie
h = prepadová výška
g = konštanta tiažového
zrýchlenia (9,81 m.s-2)
5
8
2
Q
..h . 2 gh  1,46.h 2
15
pre   0,62
Thomsonov prepad
Hydrometria
Nepriame merania
Chemická metóda
(v praxi SHMÚ sa nepoužíva)
Injektáž látky môže byť:
Jednorazová
Kontinuálna
Hydrometria
Definícia
Časť hydrológie zaoberajúca sa:
 spôsobmi merania hydrologických prvkov
 priame
 nepriame
 potrebnými prístrojmi
 hydrometrické vrtuľe
 bezvrtuľový snímač rýchlosti vody na báze vodivosti
 bezvrtuľový snímač ultrazvukový (ADCP)
 metódami




získavania,
prenosu,
spracovania a
archivácie hydrologických údajov.
Hydrometria
Získavanie údajov
Merania pravidelné:
Merné profily vodomerných staníc
Medzinárodne stanovené profily na hraničných tokoch
Merania nepravidelné:
Profily stanovené pre riešenie rámcových a iných úloh
Profily určené objednávkou
Výber merného profilu
 Súmerné prúdenie a
plynulý sklon
 Sústredený celý prietok
 Bez balvanov a porastov
a iných prekážok
 Bez vzdutia
 Prístupnosť
 Možnosť opakovania
Hydrometria
Získavanie údajov – vodomerné stanice
 v súčasnosti je v správe SHMÚ vyše 400 vodomerných staníc
pozorujúcich vodný stav
Hydrometria
Získavanie údajov – vodomerné stanice
Vodný stav
 hodinové (15 min.) intervaly (automatické stanice)
 denné údaje od pozorovateľov
Prietok
 ako vodný stav, stanovený zo záznamu vodných stavov pomocou
mernej krivky prietokov
 alebo priamymi meraniami
Teplota vody
 ako vodný stav, meraný pozorovateľom alebo senzorom
Ľadové úkazy
 denne v zimnom období – vizuálne pozorovateľom
Plaveniny
 denné vzorky brané pozorovateľom, alebo priame odbery
Hydrometria
Získavanie údajov – vodomerné stanice
Typy prístrojov na meranie vodného stavu
MARS 2 to MARS 5i,
Solar, SK
UL 501, 502, CSSR
Hydrus,Ott, D
UL 501, 502, CSSR
Hydrus,Ott, D
MARS 2 to MARS 5i,
Solar, SK
Hydrometria
Prenos údajov
Záznamy v papierovej forme
 Pozorovateľ mesačne zasiela poštou
Digitálne údaje zbierané priamo z prístrojov vo VS
 Mesačne, dvojmesačne, podľa potreby
Digitálne údaje zbierané „online“
 S hodinovou alebo 15 minútovou frekvenciou
Hydrometria
Prenos údajov
Automatické stanice s „online“ komunikáciou
Hydrometria
Spracovanie údajov – čiary priemerných denných vodných stavov a
prietokov
10000
1000
9000
900
8000
800
7000
700
6000
600
5000
500
4000
400
3000
300
2000
200
Prietoky
1000
Vodné stavy
0
100
0
Dni
Vodné stavy [m]
Prietoky [m3 .s-1 ]
Vodné stavy a prietoky v Bratislave na Dunaji v roku 1991
Hydrometria
Získavanie údajov - meranie v teréne
Profil musí byť prístupný za rôznych meteorologických podmienok
Priamo z toku
 Brodenie
 Z člna a lode
Hydrometria
Získavanie údajov - meranie v teréne
Z mosta
Rohožník - Rudavka
Meranie z auta
Hydrometria
Namerané údaje
Vzdialenosť od brehu
Hĺbka vo zvislici
Uhol závesu
Bodové rýchlosti
Vodný stav
 Záznam počas meranie
 Stanovenie jeho hodnoty pre
meranie
Hydrometria
Spracovanie údajov – výpočet Q z hydrometrovaní
Každá národná hydrologická služba má svoju vlastnú metodiku merania,
spôsobu výpočtu a program
Hydrometria
Spracovanie údajov – výpočet Q z meraní pomocou ADCP
Hydrometria
Spracovanie údajov – merná krivka prietokov
Vzťah vodných stavov a prietokov. Q = a (b+H)m
Mení sa v čase (nestálosť koryta, prúdenia, atď.)
Hydrometria
Spracovanie údajov – merná krivka prietokov
Vzťah maximálnych prietokov a im odpovedajúcich vodných stavov
Červený most – Vydrica (5135)
250
200
H cm
150
100
50
1965 - 2006
0
0
1
2
3
4
Q m 3.s -1
5
6
7
8
Hydrometria
Plaveniny
sú jemnozrnné nerozpustené častice rozptýlené vo vode
sú produktom zmyvu z povodia, erózie vo vlastnom koryte, atď.
ich množstvo je ovplyvnené fyzicko-geografickými pomermi v povodí ako
aj antropogénnou činnosťou
Odbery vzoriek plavenín
Brehové: odoberajú sa v mernom profile litrovou PVC fľašou uchytenou na
2 metrovej tyči
Celoprofilové: odoberajú sa pri hydrometrovaní lápákmi plavenín
Kontrolné: odoberajú sa litrovou PVC fľašou a slúžia na kontrolu správnosti
odobratých vzoriek pozorovateľmi
Hydrometria
Získavanie a spracovanie údajov – plaveniny
Priem erná m esačná m útnosť na Dunaji (m g.l -1)
250
200
Ročný
odtok fľaša
plavenín na Dunaji (t)
Odberná
150
BA-Dunaj
Medveďov-Dunaj
8000000
100
Komárno-Dunaj
7000000
Brehový
odber
50
6000000
5000000
Bratislava Dunaj
4000000
Medveďov Dunaj
0
20
20
20
20
20
19
19
19
19
19
19
19
04
03
02
01
00
99
98
97
96
95
94
93
3000000
Komárno Dunaj
2000000
1000000
0
20
20
20
20
20
19
19
19
19
19
19
19
Lapák plavenín - VÚVH
04
03
02
01
00
99
98
97
96
95
94
93