Ryhmä 4: Pinnankorkeuden määrittäminen vaaitsemalla / Virtaaman mittaaminen V-padon ja volymetrisen menetelmän avulla. 12.10.2021

Aamu aukeni edessämme koleana kesän antaessa tietä kauniille savolaiselle syksylle ja nelihenkiselle maanmittausryhmällemme, jonka tehtävänä oli keltaisten lehtien putoillessa määrittää Pieni-Valkeisen ja Iso-Valkeisen pinnankorkeus vaaittamalla. Tehtävä otettiin ilolla vastaan kuten tapana oli ollut.

Vaaitukseen toteuttamiseen tarvitaan vaaituskoje, kolmijalka, mittalatta. 

Vaaituksen tarkoituksena on selvittää pisteiden välinen korkeusero. Työ alkaa kolmijalan kasauksella ja kojeen kiinnittämisellä kolmijalkaan. Koje asetetaan tunnetun pisteen ja määritettävän pisteen väliin, josta on selvä näköyhteys molemmille pisteille. Tämän jälkeen koje tasataan eli kojeen tähtäysakseli asetetaan vaakasuoraan. Harjoituksessa käytetyssä kojeessa ei ollut automatiikkaa vaan tämä tapahtui rasiatasaimella.

Pieni-Valkeisen lammella tunnetun pisteen korko on N2000-järjestelmässä +99,064 m ja Iso-Valkeisen rannassa +91,781 m.

Jonovaaituksen vaiheet vedenpinnan korkeuden mittaamisessa:

1. Mittaus tunnetulle pisteelle, lattalukema + XX,XX
2. Kojeen korko = tunnettu piste + 1. lattalukema
3. Vedenpinnan mittaus, lattalukema -XX,XXX
4. Vedenkorko = Kojeen korko - 3.lattalukema

Tulokset esitetty alla: 

Pieni-Valkeisen tunnetun pisteen lattalukema oli 155 cm  ja lammen vedenpinnan 340,5 cm.

Lasketaan: 99,064 m + 1,55 m = 100,614 m

                  100,614 m - 3,405 m = 97,209 m

Iso-Valkeisen tunnetun pisteen lattalukema oli 69 cm ja lammen vedenpinnan 273,5 cm.

Lasketaan: 91,781 m + 0,69 m = 92,471 m

                  92,471 m - 2,735 m = 89,736 m

 

Lampi	Tunnettu piste	Vaaitus tunnetulle pisteelle	Vaaitus lammelle	Vedenpinnankorkeus
Pieni-Valkeinen	99,064 m	1,55 m	3,405 m	97,209 m
Iso-Valkeinen	91,781 m	0,69 m	2,735 m	89,736 m

Vaaitusta (Kinnunen, 12-10-2021)

 Päivän toinen askare oli mitata Pieni-Valkeisen virtaama v-padon avulla. Työkaluina mukana oli väliaikaisesti asennettava pressupato mitta-asteikolla, lapio, kannu ja rutkasti itseluottamusta. Aloitimme Iso-Valkeisen tulouoman virtaaman määrittämisellä ja sopiva kohta uoman varresta löytyi helposti, hetken aikaa kaiveltuamme ja toinen toistamme neuvoen saimme rakenneltua mittaamiseen sopivan padon puron varrelle. 

Mittaus suoritettiin merkitsemällä ylös vedenpinnan korkeus padon suuaukolla ja ottamalla aikaa kun vesi sai täytettyä 5 litran mittakannun, täyttö suoritettiin viisi kertaa josta haarukoitiin suuntaa-antava keskiarvo virtaamalle.

Virtaama mittaukset (Kinnunen, 12-10-2021)

 

 

 

Sama operaatio suoritettiin Pieni-valkeisen päätulouomalla, mieli oli korkealla, neuvot senkun paranivat ja insinöörin harkintaa käyttäen saimme yhteisymmärryksen mittauksen tuloksista.

                                                

Virtaama tulokset:

Volymetrisen mittauksen tulokset saatiin laskemalla mittakannun täyttämiseen kuluneen ajan keskiarvosta,  virtaaman arvo litroina sekunnissa.

Volymetrinen	Iso-Valkeinen	Pieni-Valkeinen
	Virtaama 5 l/s	Virtaama 5 l/s
	3,7	6,34
	3,2	6,1
	3,3	6,31
	3,7	6,67
	3,5	6,39
ka s/5l	3,48	6,362
l/s	0,696	1,2724

V-padosta katsotun vedenpinnan korkeuden mukaan saatiin virtaama laskettua yhtälöllä;

Näin ollen v-padon vedenpinnan korkeudesta saatiin yhtälöllä seuraavat tulokset;

	Iso-Valkeinen	Pieni-Valkeinen
veden korkeus h (m)	0,085	0,05
virtaama Q (l/s)	2,89	0,77

Tulosten arvioinnissa täytyy ottaa huomioon mittaustavan epävarmuudet. Eritoten volymetristä mittausta käytettäessä mittaustulokseen vaikuttaa se että, yksi jäsen ottaa sekuntikellolla aikaa ja toinen jäsen yrittää tähdätä mittakannun 5 litran merkin kohdalle. Viiden mittauksen keskiarvo hieman tasaa mittauksen tarkkuutta ja tuloksista voidaan laskea suuntaa antava virtaama. V-pato samaten on huonoimmillaan melko epätarkka mittausväline jos patoa ei ole rakennettu huolellisesti ja vedenpinnan korkeusasema on katsottu huolimattomasti. Tähän emme tietenkään missään vaiheessa sortuneet. 

Vaaituksen voi syntyä huolimattomasta mittausaseman pystyttämisestä tai latanpitäjän holtittomasta käytöksestä mitattavalla pisteellä, nämä virhelähteet eliminoitiin kurilla ja ammattitaidolla. Myös huolimaton vaaituskojeen tähtäily aiheuttaa helposti väärän korkeuslukeman, joka oli helposti ehkäistävissä sillä että, lukeman vaaituskojeesta varmenti aina toinen ryhmän jäsenistä.