Ryhmä 9 virtaaman mittaaminen V-padolla ja volymetrisellä mittauksella. Siivikointi

Olosuhteet mittauspäivänä 3.10.2017 olivat otolliset, sillä vettä ei satanut ja tuulta ei ollut paljoa. Tehtävänämme oli määrittää Pieni-Valkeisen lammen purku- ja tulouomien virtaamat V-pato menetelmällä ja volymetrisellä menetelmällä.

V-Pato

Otimme V-pato mittauksen väliaikaisesti asennettavan pressu V-padon avulla tulo ja poistouomasta. V-pato sopi hyvin uomien virtaamien määrittämiseen, sillä virtaama uomissa oli hyvin vähäistä. Asensimme V-padon virittämällä sen reunat uoman laidoille ja tuimme padon kiviä käyttäen. Saimme molemmissa päissä täytettyä padon siten, että vesi pääsi virtaamaan vapaasti V-aukosta. Laskimme v-padon aukossa olevan pinnankorkeus asteikon mukaan virtaamat sekä tulo ja purku-uomille.

Ensimmäinen V-pato virtaamamittaus otettiin Pieni-Valkeisen poistouomasta jonka sijainti ja koordinaatit selviävät alapuolella olevista kolmesta kuvasta. Purku-uoman mittaustulos löytyy Taulukosta 1.

Purku-uoman v-pato sijainti kartalla

Purku-uoman v-pato koordinaatit

Purku-uoman V-pato maastossa

Toinen V-pato virtaamamittaus otettiin Pieni-Valkeisen tulouomasta jonka sijainti ja koordinaatit selviävät alapuolella olevista kolmesta kuvasta. tulouoman mittaustulos löytyy Taulukosta 1.

Tulouoman v-padon koordinaatit

Tulouoman v-padon sijainti kartalla

Tulouoman v-padon rakentamista

Taulukko 1 V-pato laskut virtaaman määrittämiseksi

Volymetrinen mittaus


Suoritimme volymetrisen mittauksen Pieni-Valkeisen lammen tulo ja purku-uomista ison sankon, mittausastian ja sekuntikellon avulla. Tulouoman virtaama oli sen verran pieni, että mittaus jouduttiin suorittamaan käyttäen apuna pressu V-patoa ja mittausastiaa. Toistimme mittauksen molemmissa pisteissä viisi kertaa ja laskimme lopullisen tuloksen näiden ottojen keskiarvosta.

Ensimäinen volymetrimi mittaus suoritettiin Pieni-Valkeisen purku-uomasta tien alta menevän rummun päästä. Rummusta otetun mittauspisteen koordinaatit ja maastokuva näkyy alla olevista kuvista. Purku-uoman mittaustulokset ja laskettu keskiarvo virtaamalle löytyy taulukosta 2.

Purku-uoman volymetrimittauksen koordinaatit

Volymetri mittaus rummun päästä

Taulukko 2 Purku-uoman volymetrinen mittaus

Toinen volymetrinen mittaus otettiin Pieni-Valkeisen tulouomasta käyttäen apuna pressu V-patoa. Virtaama tulouomassa oli hyvin pieni joten mittaaminen oli vaikeaa ja saattoi vaikuttaa tulosten tarkkuuteen. Kyseisen mittauksen koordinaatit löytyvät alla olevasta kuvasta ja saadut tulokset taulukosta 3.

Tulouoman volymetrisen mittauksen koordinaatit

Tulouoman volymetrisen mittauksen piste kartalla

Taulukko 3 tulouoman volymetrinen mittaus

Johtopäätös:

Tulouoman virtaama on selkeästi pienempi kuin poistouoman molemmilla mittaustavoilla. Poistouoman mittauspisteen löytäminen oli helpompaa, sillä vettä oli enemmän ja virtaus suurempi. Kun sen sijaan tarkastellaan tuloksia V-pato mittauksen ja volymetri mittauksen välillä huomataan, että virtaamat ovat toisiinsa verrattuna pientä heittoa lukuunottamatta molemmissa hyvällä tasolla.



Siivikointi

Teimme virtaama mittauksen siivikoinnin avulla Pieni Valkeisen tulo ja poistouomasta. Ensimmäiseksi kokosimme laitteen valmiiksi, lisäksi otimme tarvittavat välineet (sekunttikello ja rullamitta) mukaamme ja lähdimme etsimään poistouomasta hyvää mittauspistettä.

Mittauspisteeksi poistouomalle valitsimme tien ali menevän rummun alkupään, sillä siinä kohdassa vesi virtasi hyvin ja saimme asetettua mittalaitteen helposti pohjaan. Mittasimme rummun halkaisijan ja veden syvyyden mittauspisteestä rullamitan avulla ja otimme aikaa kuinka monta kertaa ropelli pyörähti 30 sekunnissa. Kuva mittauksesta ja koordinaatit löytyvät alapuolelta. Poistouoman virtaaman tulokset siivikointimenetelmää käyttäen löytyy taulukosta 4.

Koordinaatit poistouoman siivikoinnille

Virtaaman mittaus poistouomasta siivikoimalla

Tulouoman virtaaman mittauspisteen löytäminen oli huomattavasti hankalempaa, sillä tulouoman vesimäärä oli todella pieni. Pienen vesimäärän takia oli vaikeaa löytää kohtaa, jossa siivikon sai kunnolla pyörimään. Loppujen lopuksi löysimme uoman josta saimme otettua kaksi mittausta. Toteutimme tarvittavat mittaukset rullamitalla ja otimme sekuntikellolla aikaa kuinka monta kertaa siivikko pyörähti 30 sekunnissa. Siivikoinnissa käytettä uoma, karttakuva ja koordinaatit näkyvät alapuolella olevista kuvista. Tulo virtaaman tulokset siivikointimenetelmää käyttäen löytyy taulukosta 4.

Karttakuva tulouoman siivikoinnista

Koordinaatit tulouoman siivikoinnista

Kuva tulouoman siivikoinnin mittauspisteestä.

       Taulukko 4 Tulokset Pieni Valkeisen tulo ja poistouoman virtaamille siivikoimalla.

       Taulukossa on laskettu jokaiselle mittauspisteelle virtausnopeus käyttäen kaavaa V= k*n+D,               jossa V=virtaus nopeus (k= siiven hydraulinen nousu (m) ja D= siivikkovakio, jotka on                       määritetty  mittalaite kohtaisesti siivikon kalibrointikäyrän avulla.), sekä n=siiven                                 kierroslukumäärä. Tästä eteenpäin laskettiin virtaama kaavalla                                                               Q(virtaama)=V(virtausnopeus)*A(pinta-ala).