ĐỀ CƯƠNG MÔN Đo đạc full

Câu 1: Tài nguyên nước được đặc trưng bởi những yếu tố nào? TT Yếu tố đo đạc Ký hiệu Đơn vị tính Độ chính xác 1 Mực nước H cm 1.0 cm 2 Tốc độ dòng chảy V hoặc U ms Chính xác 0.01 3 Lưu lượng nước Q m3s (lits) Ba số có nghĩa 4 Lưu lượng đơn vị thủy trực q m2s Ba số có nghĩa 5 Hàm lượng chất lơ lửng  gm3 Ba số có nghĩa 6 Lưu lượng chất lơ lửng R Kgs Ba số có nghĩa 7 Lưu lượng chất lơ lửng đơn vị r gm2.s Ba số có nghĩa 8 Độ sâu thủy trực h m  5.0 lấy 0.01 m >5.0 lấy 0.1 m 9 Độ rộng mặt ngang B m Ba số có nghĩa 10 Độ dốc mặt nước J %o 0.0001 11 Độ mặn S %o 0.0001 12 Độ chua pH Độ pH 1.0 13 Nhiệt độ nước và không khí T0 C Độ 0.10C Các yếu tố thủy văn cần quan trắc, đo đạc Trạng thái dòng chảy, hoạt động của các công trình gần trạm đo; Lượng mưa, bốc hơi; Sóng, gió v.v. Câu 2: Xây dựng trạm đo lưu lượng: Cách bố trí các tuyến đo trên tuyến đo Tuyến đo lưu lượng nc hay mặt cắt đo Q (11): + Tuyến đo lưu lượng nc bố trí các thủy trực đo sâu là để xđịnh diện tích mcn sông và các thủy trực đo tốc độ là cơ sở để tính toán lưu lượng nc. + đc bố trí giữa đoạn sông nhưng fải vuôg góc với hướng nc chảy bình quân toàn dòng. + TM đk: . Bố trí các thủy trực đo sâu: XĐ độ sâu tại các thủy trực đo sâu . Thủy trực đo tốc độ: Đo tốc độ = máy hoặc đo = phao. + MĐích tuyến đo lưu lượng là xác định đc lượng nc chuyển qua m.c ngang Tuyến đo mực nc ( tuyến thước nc cơ bản) (22): + thường đc bố trí trùng với tuyến đo lưu luợng, + XDựng tuyến đo mực nc ở nơi mcn sông có địa chất tốt, ổn định, hai bờ sông khống chế đc từ mực nc thấp nhất đến mực nc cao nhất. mực nc phải phán ánh khách quan đc quá trình thay đổi mực nc trong sông. + Mđích: đo mực nước hang ngày vào những thời điểm quy định. Tuyến đo độ dốc (33): + Đo mực nc và thông qua mực nc và k.cách hai tuyến độ dốc trên và dưới để xác định độ dốc mặt nc của đoạn sông: I%0 = (ΔH L).1000 + Tuyến đo độ dốc trên dưới bố trí cách đều tuyến đo lưu lượng về 2 phía, xdựng ở nơi địa chất tốt, dòng nc ổn định + K.cách giữa 2 tuyến độ dốc k quá ngắn, thường đc xđịnh theo công thức sau: L = (140ΔH+100m√ L)(Z.n) ΔH độ chính xác khi quan trắc mực nc ở thuộc nc độ dốc M sai số khi đánh thăng bằng 1km chiều dài Z độ chênh mực nc trong 1km chiều dài N sai số khi quan trắc độ dốc %0 ( n 5.0 lấy 0.1 m Độ rộng mặt ngang B m Ba số có nghĩa 10 Độ dốc mặt nước J %o 0.0001 11 Độ mặn S %o 0.0001 12 Độ chua pH Độ pH 1.0 13 Nhiệt độ nước không khí T0 C Độ 0.10C - Các yếu tố thủy văn cần quan trắc, đo đạc Trạng thái dòng chảy, hoạt động công trình gần trạm đo; Lượng mưa, bốc hơi; Sóng, gió v.v Câu 2: Xây dựng trạm đo lưu lượng: Cách bố trí tuyến đo tuyến đo - Tuyến đo lưu lượng nc hay mặt cắt đo Q (1-1): + Tuyến đo lưu lượng nc bố trí thủy trực đo sâu để xđịnh diện tích mcn sông thủy trực đo tốc độ sở để tính toán lưu lượng nc + đc bố trí đoạn sông fải vuôg góc với hướng nc chảy bình quân toàn dòng - - - - + TM đk: Bố trí thủy trực đo sâu: XĐ độ sâu thủy trực đo sâu Thủy trực đo tốc độ: Đo tốc độ = máy đo = phao + MĐích tuyến đo lưu lượng xác định đc lượng nc chuyển qua m.c ngang Tuyến đo mực nc ( tuyến thước nc bản) (2-2): + thường đc bố trí trùng với tuyến đo lưu luợng, + XDựng tuyến đo mực nc nơi mcn sông có địa chất tốt, ổn định, hai bờ sông khống chế đc từ mực nc thấp đến mực nc cao mực nc phải phán ánh khách quan đc trình thay đổi mực nc sông + Mđích: đo mực nước hang ngày vào thời điểm quy định Tuyến đo độ dốc (3-3): + Đo mực nc thông qua mực nc k.cách hai tuyến độ dốc để xác định độ dốc mặt nc đoạn sông: I%0 = (ΔH/ L).1000 + Tuyến đo độ dốc & bố trí cách tuyến đo lưu lượng phía, xdựng nơi địa chất tốt, dòng nc ổn định + K.cách tuyến độ dốc k ngắn, thường đc xđịnh theo công thức sau: L = (140ΔH+100m√ L)/(Z.n) ΔH độ xác quan trắc mực nc thuộc nc độ dốc M sai số đánh thăng 1km chiều dài Z độ chênh mực nc 1km chiều dài N sai số quan trắc độ dốc %0 ( n 20 cm nta bố trí đo mực nc tính toán thủy trực vị trí 0,6h - Đo khoảng cách đến mốc khởi điểm: (k.c từ mép trái, mép phải đến môsc khởi điểm) thường khoảng cách cố định cho thuỷ trực - Đo độ sâu đường thuỷ trực đo tốc độ - Đo tốc độ điểm đường thuỷ trực: + Nếu h 3m bố trí đo 5đ: điểm mặt, 0,2h, 0,6h, 0,8h, đáy + pp đo 11điểm: mặt, 0,1h, 0,2h, 0,3h, 0,4h, 0,5h, 0,6h, 0,7h, 0,8h, 0,9h, đáy - Đo độ dốc mặt nước - Quan sát tượng thời tiết, hướng gió, sức gió tượng có liên quan khác ghi vào sổ đo lưu lượng Câu 10: Tính lưu lượng nước phương pháp phân tích: - Tính mực nc tính toán: Nếu ΔH ≤ 20 cm Htt = (Hđ + Hc)/2 Nếu ΔH > 20 cm: Htt=( ∑biViHi)/(∑biVi) - - + bi độ rộng mặt nc= nửa độ rộng phận cộng với nửa độ rộng phân đường thủy trực + Vi tốc độ trung bình thủy trực thứ i + Hi mực nc tuyến đo tốc độ đường thủy trực Xác định độ sâu tai thủy trực đo tốc độ Tính tốc độ bình quân thủy trực phận: Vbp1 = Kbờ* Vtt1 (K = 0,8- 0,9) Vbpn = Kbờ * Vttn Vbp2 = (Vtt1 + Vtt2)/2 Vbp3 = (Vtt2 + Vtt3)/2 Xác định diện tích phận: f1 = ½(b1h1) f2 = ½(h1+h2)b2 f3 = ½(h2+h3)b3 … - - fn = ½(bn+1hn) b1,2,n khoảng cách thủy trực đo tốc độ h độ sâu thủy trực đo sâu Tính lưu lượng phận: Q1 = Vbp1*f1 Q2 = Vbp2 * f2 Qn = Vbpn * fn Tính lưu lượng toàn mcn: Q = Q1 + Q2 + Q3 + … + Qn Câu 11: Các thuật ngữ thường dùng nghiên cứu lưu lượng nước vùng ảnh hưởng triều - Do sức hút mặt trăng, mặt trời thiên thể khác làm cho mặt nc biển lên xuống có chu kì, tượng gọi thủy triều Dòng chiều: tượng nc từ biển vào sông Nước đứng: nc ngừng chảy xuất thời điểm chuyển đổi dòng chiều nc đứng xuất vừa kết thúc dòng chiều lên gọi nước đứng triều lên Nc đứng xuất sau vừa kết thúc dòng chiều xuống đglà nc đứng triều xuống Mực nc xuất lúc nc đứng triều lên or xuống đc gọi tương ứng mực nc đứng triều lên or mực nc đứng triều xuống Thời gian dòng triều lên khoảng thời gian từ lúc xuất nước đứng triều xuống đến nước đứng triều lên kề sau Thời gian dòng triều xuống khoảng thời gian từ lúc xuất nước đứng triều lên đến nước đứng triều xuống kề sau - Tổng thời gian dòng triều lên dòng triều xuống chu kỳ triều gọi kỳ dòng triều Lượng triều lên lượng nước chảy từ biển vào sông thời gian dòng triều lên Lượng triều xuống lượng nước chảy từ sông biển thời gian dòng triều xuống Câu 12: Nguyên tắc chọn đường thủy trực lấy mẫu nước đại biểu: - Hàm lượng chất lơ lửng đường thủy trực đại biểu có quan hệ chặt chẽ với hàm lượng chất lơ lửng bình quân toàn mặt ngang - Vị trí đường thủy trực đại biểu thuận tiện cho việc lấy mẫu hàng ngày - Ở trạm có mặt cắt ổn định, phân bố hàm lượng chất lơ lửng có qui luật chọn đường thủy trực lấy mẫu nc đạ biểu chủ lưu - nơi sông rộng, mặt cắt ngang phức tạp quan hệ ( tt ~ m/ng) không ρ ρ chặt chẽ chọn đường thuỷ trực lấy mẫu nước đại biểu chủ lưu Câu 13: - PP tích điểm + lấy mẫu nước điểm (điểm đo tốc độ) phân tích (xử lý) điểm riêng biệt, điểm lấy mẫu phải đo tốc độ dòng nước + Phương pháp thường dùng máy kiểu ngang, máy chân không để lấy mẫu Khi dùng máy kiểu chai để lấy theo phương pháp tích điểm cần ý:Không có thiết bị đề phòng nước chảy đột ngột vào chai nên dùng với độ sâu nhỏ 5m (h ≤ 5m), thời gian lấy mẫu đảm bảo nguyên tắc lấy đầy chai, có nắp đóng mở vòi trước thả máy nút vòi kín, máy đến vị trí mở nắp (nút): - Vị trí điểm đo độ sâu thích hợp dùng loại phương tiện máy móc khác PP tích sâu + Việc lấy mẫu theo phương pháp tích sâu thực lần từ đáy lên mặt hai lần xuống lên Máy lấy mẫu theo phương pháp máy kiểu chai máy chân không + Khi kéo máy lấy mẫu lên khỏi mặt nước, nước chai mẫu không đầy Trường hợp nước đầy chai mẫu lấy lại mẫu khác, mẫu nước đạt yêu cầu lên khỏi mặt nước thể tích nước chai mẫu khoảng (80 ÷ 90)% dung tích chai +Khi thả máy xuống kéo máy lên với tốc độ + Tùy thuộc vào độ sâu tốc độ dòng nước mà dùng vòi lấy nước vòi thoát khí có đường kính khác + Khi lấy mẫu nước theo phương pháp tích sâu máy chân không cần vào phạm vi sử dụng máy Câu 15: Tính lưu lượng chất lơ lửng phương pháp phân tích: - Tính hàm lượng chất lơ lửng điểm đo Sau kiểm tra kết tính toán trọng lượng dung lượng mẫu nước, đối chiếu số liệu mẫu nước mẫu cát thấy sai sót, tiến hành tính hàm lượng chất lơ lửng điểm đo ρđiểm đo = - P.10 (g / m3 ) V Trong đó: ρ - lượng cát thực đo (g/m3) hay kg/m3) P - trọng lượng cát bùn có mẫu nước (gam) V - thể tích mẫu nước (cm3) Tính hàm lượng chất lơ lửng bình quân thuỷ trực Để tính hàm lượng chất lơ lửng bình quân thủy trực trường hợp lấy mẫu phương pháp tích phân phương pháp hỗn hợp tính hàm lượng chất lơ lửng điểm đo theo công thức (611) Lấy mẫu nước theo phương pháp tích điểm hàm lượng chất lơ lửng bình quân thủy trực tính theo công thức sau: Đo điểm : ρ V + ρ 02V02 + 3ρ 06 V06 + ρ 08V08 + ρ d Vd ρ tt = 00 00 V00 + 3V02 + 3V06 + 2V08 + Vd Hay : α + 3α 02 + 3α 06 + 2α 08 + α d α tt ρ tt = 00 = 10V tt V tt (6- 13) (6- 14) Đo điểm: ρ V + ρ 06V06 + ρ 08V08 ρ tt = 02 02 V02 + 2V06 + V08 (6- 15) Hay : α + 2α 06 + α 08 α tt = 02 = 4V tt V tt ρ tt (6- 16) Hoặc: ρ V + ρ 06V06 + ρ 08V08 ρ tt = 02 02 V02 + V06 + V08 Hay : ρ tt = α 02 + α 06 + α 08 α tt = 3V tt V tt (6- 17) (6- 18) Đo điểm : (6- 19) ρ V + ρ 08V08 ρ tt = 02 02 V02 + V08 Hay : (6- 20) α + α 08 α tt ρ tt = 02 = 2V tt V tt Đo điểm : ρ tt = C1xρ0,6 ρ tt = C1xρ0,5 Trong công thức thì: ρ tt ρ - hàm lượng chất lơ lửng bình quân thủy trực; 0,0 , ρ 0,2 , ρ 0,6 … - hàm lượng chất lơ lửng điểm đo; V0,0, V0,2, V0,6… - tốc độ điểm đo; - tốc độ bình quân thủy trực; V tt (6- 21) α0,0, α0,2, α0,6… - lưu lượng chất lơ lửng đơn vị; α tt - lưu lượng chất lơ lửng đơn vị bình quân thủy trực C1- hệ số, xác định qua thực nghiệm điều kiện thí nghiệm chọn C1=1.0 Bằng phương pháp thực nghiệm C1 xác định sau: C1= ρ 5d ρ1d (6- 22) - Tính lưu lượng chất lơ lửng thực đo toàn mặt ngang Tính theo lưu lượng chất lơ lửng đơn vị bình quân thủy trực Rmn α +αn α +α2 = 10 −3 (kα f + f + + n −1 f n + kα n f n +1 ) 2 (6- 23) Trường hợp đo ρ theo phương pháp tính sâu hỗn hợp tính lưu lượng chất lơ lửng theo công thức sau: Rmn ρ + ρn ρ + ρ2 = 10 −3 ( ρ1 ∆Q1 + ∆Q2 + + n −1 ∆Qn + ρ n ∆Qn +1 ) 2 (6- 24) Trong : Rmn - lưu lượng chất lơ lửng toàn mặt ngang (kg/s); k - hệ số bờ; α1 , α2, α3…αn+1- lưu lượng chất lơ lửng đơn vị thủy trực; fi - diện tích phận hai thủy trực lấy mẫu nước; f1, fn+1- diện tích hai phận sát bờ; ρi - hàm lượng chất lơ lửng bình quân thuỷ trực thứ i (g/m 3); ∆Qi - lưu lượng nước phận thuỷ trực thứ (i-1) i (m 3/s); ∆Q1 ∆Qn+1 lưu lượng nước hai phận thủy trực lấy mẫu sát bờ tới bờ gần 10-3 hệ số đổi đơn vị từ (gam) sang (kg) Trong trường hợp lượng ngậm cát nhỏ ≤ 50g/m3, lần ta xử lý theo phương pháp hỗn hợp (đổ chung toàn vào bình để xử lý) hàm lượng chất lơ lửng bình quân mặt ngang nên lưu lượng chất lơ lửng tính theo công thức sau : Rm/n = 10-3 ρ m / ng xQm / ngang (6- 25) -Hàm luợng chất lơ lửng bình quân mặt ngang tính theo công thức sau ρ m / ngang R 10 = (g / m3 ) Q