Ryhmä 10, Vedenpinnan määritys vaaitsemalla ja virtaaman vittaaminen V-padolla ja volymetrisellä mittaamisella
Teimme tiistaina 3.10.2017 pinnankorkeuden määrityksen Pieni-Valkeiselle ja Iso-Valkeiselle vaaituskoneen avulla.
Vaaitus toimii siten että paikalle, jonka korko tiedetään, asetetaan latta jossa on asteikko pituudelle. Jonkin matkan päähän asetetaan vaaituskone, joka on yksinkertaistaen jalustan päällä oleva kiikari. "Kiikari" tasataan niin että se on kohtisuorassa maata kohti käyttäen laitteessa apuna olevaa "tasapainokuplaa". Sitten katsotaan kiikarin läpi lattaa, ja luetaan tähtäimessä oleva pituusarvo. Kirjataan lukema ylös. Tämän jälkeen lattaa siirretään haluttua pistettä kohti ja luetaan lukema uudestaan. Tämän jälkeen latta pidetään paikallaan ja konetta siirretään. Jatketaan kunnes haluttu piste on saavutettu, siirtäen kerralla vain joko vaaituskonetta tai lattaa. Kun haluttu piste on saavutettu, voidaan korkeusero laskea.
Tässä harjoituksessa teimme niin, että tiedossa oli Pieni-Valkeista lähellä olevan kaivonkannen korko (+98,965 m). Lähdimme tästä mittaamaan Pieni-Valkeisen pinnankorkeuden, ja sen jälkeen kauempana sijaitsevan Iso-Valkeisen. Pieni-Valkeisen pinnankorkeudeksi saimme +97,087 m, Iso-Valkeisen +89,61 m. Tämän jälkeen teimme vaaituksen takaisin Iso-Valkeiselta takaisin kaivon kannelle.
Ero mittaamamme kaivonkannen korkeuden ja oikean korkeuden välillä oli noin 25,5 cm. Virheiksi voisimme arvella tuulen aiheuttamaa heilumaa, latan arvon lukemista väärin (kuva oli vaaituskoneessa ylösalaisin). Takaisin tullessa teimme myös ajantaulullisista syistä työn nopeammin joka saattoi johtaa epätarkkuuksiin.
Volymetrinen mittaus suoritettiin ensin Pieni-Valkeisen purku-uoman rummusta ottamalla vettä mitta-astiaan ja kellottamalla siihen kulunut aika. Tulouomasta tehtiin volymetrinen mittaus V-patoa apuna käyttäen, koska virtaama olisi muuten ollut liian pieni luotettavan mittaustuloksen saamiseksi. Volymetrisiä mittauksia tehtiin viisi molemmista uomista ja näistä laskettiin keskiarvo.
Purku-uoman rumpu oli näissä koordinaateissa: X= 62,928753 Y= 27,663082
Volymetrisen mittauksen tuloksiksi saimme:
Poistouoman virtaama Q = 3,5 l/s
Tulouoman virtaama Q = 0,5 l/s
V-pato pressun asensimme viettävän uoman pohjalle pohjan myötäisesti kiviä ja hiekkaa apuna käyttäen. Tavoitteena oli saada vesi virtaamaan pressun päällä padon kautta, pyrkien samalla minimoimaan ohivirtauksen. Padossa on metallinen mitta-asteikko, josta katsoimme pinnankorkeuden. Koe tehtiin ensin poistouomasta, jossa tulos oli 9cm ja sen jälkeen tulouomasta, jossa tulos oli 6 cm. Virtaama oli siis tulouomassa huomattavasti pienempi.
Poistouoma:
Koordinaatit X= 62,9286 Y= 27,6645
Pinnankorkeus V-padossa 9 cm
Laskemalla saimme virtaudeksi Q= 3,33 l/s
Tulouoma:
Koordinaatit: X= 62,9300 Y= 27,6576
Pinnankorkeus V-padossa 6 cm
Laskemalla saimme virtaudeksi Q= 1,21 l/s
 |
| Kuva 1. Vaaitusta tekemässä. Onneksi tämä viikko ei ollut niin sumuinen. |
Vaaitus toimii siten että paikalle, jonka korko tiedetään, asetetaan latta jossa on asteikko pituudelle. Jonkin matkan päähän asetetaan vaaituskone, joka on yksinkertaistaen jalustan päällä oleva kiikari. "Kiikari" tasataan niin että se on kohtisuorassa maata kohti käyttäen laitteessa apuna olevaa "tasapainokuplaa". Sitten katsotaan kiikarin läpi lattaa, ja luetaan tähtäimessä oleva pituusarvo. Kirjataan lukema ylös. Tämän jälkeen lattaa siirretään haluttua pistettä kohti ja luetaan lukema uudestaan. Tämän jälkeen latta pidetään paikallaan ja konetta siirretään. Jatketaan kunnes haluttu piste on saavutettu, siirtäen kerralla vain joko vaaituskonetta tai lattaa. Kun haluttu piste on saavutettu, voidaan korkeusero laskea.
 |
| Kuva 2. Lattaa siirtämässä. |
Tässä harjoituksessa teimme niin, että tiedossa oli Pieni-Valkeista lähellä olevan kaivonkannen korko (+98,965 m). Lähdimme tästä mittaamaan Pieni-Valkeisen pinnankorkeuden, ja sen jälkeen kauempana sijaitsevan Iso-Valkeisen. Pieni-Valkeisen pinnankorkeudeksi saimme +97,087 m, Iso-Valkeisen +89,61 m. Tämän jälkeen teimme vaaituksen takaisin Iso-Valkeiselta takaisin kaivon kannelle.
 |
| Kuva 3. Vaaituslomake. Huomioi että Iso-Valkeiselle mentäessä suunta on laskeva (plus/miinus on miinus) ja takaisin tultaessa nouseva (plus/miinus on plus) |
Volymetrinen mittaus suoritettiin ensin Pieni-Valkeisen purku-uoman rummusta ottamalla vettä mitta-astiaan ja kellottamalla siihen kulunut aika. Tulouomasta tehtiin volymetrinen mittaus V-patoa apuna käyttäen, koska virtaama olisi muuten ollut liian pieni luotettavan mittaustuloksen saamiseksi. Volymetrisiä mittauksia tehtiin viisi molemmista uomista ja näistä laskettiin keskiarvo.
Purku-uoman rumpu oli näissä koordinaateissa: X= 62,928753 Y= 27,663082
 |
| Kuva 4. Purku-uoman volymetrisen mittauksen sijainti. |
Volymetrisen mittauksen tuloksiksi saimme:
Poistouoman virtaama Q = 3,5 l/s
Tulouoman virtaama Q = 0,5 l/s
 |
| Kuva 5. V-pato asennettu uomaan. |
Poistouoma:
Koordinaatit X= 62,9286 Y= 27,6645
Pinnankorkeus V-padossa 9 cm
Laskemalla saimme virtaudeksi Q= 3,33 l/s
 |
| Kuva 6. Poistouoman V-padon sijanti. |
Tulouoma:
Koordinaatit: X= 62,9300 Y= 27,6576
Pinnankorkeus V-padossa 6 cm
Laskemalla saimme virtaudeksi Q= 1,21 l/s
 |
| Kuva 7. Tulouoman V-padon sijainti. Tässä teimme edellä mainitusti myös volymetrinem mittauksen. |
Kiitoksia seikkaperäisestä kuvauksesta liittyen vaaituksen tekemiseen. Ryhmien välisessä kisassa 25,5 cm tarkkuus ei ihan oikeuta johtosijaan. Uskon kyllä että nyt kun toteutuksen periaate on selvillä, seuraava vaaitus toisi jo tarkemman tuloksen. Työn saa käydä muuten tekemässä halutessaan uudestaan...
ReplyDeletePienen uoman virtaamamittauksien osalta tulokset näyttävät järkeviltä. Laskutoimitusten kaavat ja välivaiheet olisi hyvä olla mukana raportissa. Samoin virtaamien tulosten kannalta olisi hyvä tuoda esille myös säätila mittaushetkeltä ja ehkäpä edeltävältä päivältäkin. Sateilla on suuri vaikutus virtaamaan ja tuloksia tulkitettassa olisi hyvä olla kaikki tiedot käytössä.
Terveisin
Teemu