Upload
roman-rogac
View
167
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
GRAðEVINSKI FAKULTET OSIJEK INTERNA SKRIPTA IZ HIDROLOGIJE
PRVI DIO Prof. dr. sc. Vladimir Patr čević
Prof. dr. sc. Vladimir Patrčević:Prof. dr. sc. Vladimir Patrčević:
2
• Želimo li neku prirodnu pojavu upoznati i proučiti, moramo tu pojavu promatrati i obaviti odreñena mjerenja.
• U tome cilju služimo se POKUSOM koji je osnova svake objektivne fizikalne spoznaje.
• Pokusom odreñujemo razne PARAMETRE o kojima ovisi promatrana prirodna pojava.
• Parametre, pomoću kojih opisujemo neki FIZIKALNI PROCES nazivamo FIZIKALNIM VELIČINAMA.
• Broj fizikalnih velièina, kojima opisujemo neki fizikalni proces, može biti veoma veliki.
• Razlikujemo: OSNOVNE fizikalne veličine i IZVEDENE fizikalne veličine.
3
• Vrijednosti osnovnih fizikalnih veličina dobijaju se neposrednim fizikalnim mjerenjima posebnim fizikalnim postupcima.
• Na primjeru mjerenja DULJINE. Što je duljina? Za odreñivanje duljine X moramo najprije odabrati JEDINICU za mjerenje odnosno mjernu jedinicu /x/.
• Postupak mjerenja duljine se tada sastoji u tome da se odredi koliko se puta (n) odabrana mjera /x/ ponavlja u promatranom predmetu mjerenja X.
• X = (n) puta /x/• Gdje su: • X - predmet mjerenja (duljina)• (n) - skalar - broj ponavljanja• /x/ - mjerna jedinica (m, cm, km)
• Vrijednosti izvedenih fizikalnih veličina dobijaju se definicijskim jednadžbama koje povezuju osnovne fizikalne veličine. Vrijednosti se izvedenih fizikalnih veličina dobivaju dakle pomoću mjerenja osnovnih veličina.
• Na primjeru mjerenja POVRŠINE pravokutnika.• Potrebno je najprije odrediti duljine pojedinih stranica (osnovne
fizikalne veličine),• a zatim površinu odrediti definicijskom jednadžbom P=a b.• Broj osnovnih fizikalnih veličina zavisi o širini oblasti koja se
proučava. • Što je oblast šira to je i njihov broj veći. U geometriji (površina,
volumen, kut) je dovoljna samo jedna osnovna veličina - duljina.• U kinematici je potrebno uvesti i drugu osnovnu veličinu - VRIJEME.• U dinamici je potrebno uvesti treću veličinu - MASU. i.t.d.• Skup mjernih jedinica, osnovnih i izvedenih fizikalnih veličina čini
MJERNI SUSTAV.
4
• U pojedinim su se područjima FIZIKE i TEHNIKE upotrebljavali, a i danas se još upotrebljavaju različiti mjerni sustavi.
• - Metarski gravitacijski sustav• - Metarski apsolutni sustav• - Angloamerički apsolutni sustav• - Angloamerički gravitacijski sustav• Razlika izmeñu metarskog i angloameričkog sustava je u različitosti
mjernih jedinica za duljinu (metar i yard), odnosno različitih standarda.
• Razlika izmeñu apsolutnog i gravitacijskog sustava je u definiciji pojmova MASE i SILE.
• U apsolutnim se sustavima MASA (m) uzima kao osnovna fizikalna veličina. U tome je slučaju SILA (N) izvedena fizikalna veličina(N=mg).
• Za gravitacijske sustave SILA (N) je osnovna osnovna fizikalna veličina. U tome je slučaju MASA (m) izvedena fizikalna veličina(m=N/g).
Meñunarodni sustav mjernih jedinica(SI mjerni sustav)
• Radi toga je na 14. generalnoj konferenciji za mjere i utege 1971. godine donešena odluka o jedinstvenom SI mjernom sustavu (System International) kao obvezatnim za sve zemlje potpisnice konvencije.
5
FIZIKALNA VELIČINA OSNOVNA (SI) JEDINICA
naziv oznaka naziv oznaka
duljina l metar m
masa m kilogram kg
vrijeme t sekunda s
električna struja l ampere A
termodinamička temp. T kelvin K
količina tvari n mol mol
intenzitet in candela cd
OSNOVNE FIZIKALNE VELIČINE
IZVEDENE FIZIKALNE VELIČINE
FIZIKALNA Naziv jedinice Oznaka Definicija
VELIČINA etimološki fonetski jedinice
sila newton njutn N kgm/s2
tlak pascal paskal Pa N/m2
energija
rad joule džul J Nm
toplina
snaga watt vat W J/s
frekvencija hertz herc Hz s-1
6
• Prihvaćanjem osnovnih fizikalnih veličina nije odreñen i mjerni sustavnego je potrebno izabrati i izvedene fizikalne veličine.
• Kako je broj tih veličina veoma velik, ograničiti ćemo se na prikaz samo onih fizikalnih veličina koje se češće pojavljuju u praksi osobito u oblasti HIDROTEHNIKE.
• -POVRŠINA-A = l2 (m2) 1 m2 je ploha kvadrata kojoj je stranica l duga 1 m
• - VOLUMEN -V= l3 (m3) 1 m3 je volumen kocke kojoj je brid l dug 1 m
• - FREKVENCIJA- f (učestalost) 1 Hz= 1/s (herc je frekvencija periodične pojave kojoj perioda traje 1 sekundu.
• -BRZINA - v = l/t (m/s) 1 m/s jednak je brzini tijela koje uz jednoliko gibanje prelazi udaljenost od 1 metra u 1 sekundi.
• - UBRZANJE- a =v/t (m/s2) 1 m/s2 jednak je ubrzanju tijela kojemu se brzina za vrijeme 1 sekunde jednoliko mijenja za 1 metar u sekundi.
• - GUSTOĆA - ρ =m/V (kg/m3) 1 kg/m3 je gustoća homogenog tijela kojemu je masa 1 kilogram a volumen 1 kubični metar. Pokazuje raspodjelu mase u volumenu.
• - SILA -F =ma (N) 1 N je sila koja tijelo mase 1 kilogram ubrzava za 1 m/s2
7
• - TEŽINA - G = mg (N) djelovanjem gravitacije na masu tijela dobivamo težinu toga tijela
• -SPECIFIČNA TEŽINA - γ =ρg (N/m3) je težina tijela kod iznosa volumena od 1 m3
• - TLAK - p = F/A (Pa) je tlak što ga proizvodi sila od 1 N na površinu od 1 m2
• -KINEMATI ČKA VISKOZNOST - ν=µ/ρ (m2/s) je viskoznost homogenog fluida kojemu je dinamièka viskoznost µ =1 pascalsekunda a gustoća 1 kg/m3
• - ENERGIJA, RAD- E = Fs (J) je jednaka radu što ga obavi sila F od 1 N na putu s od 1 m
• - SNAGA - P =Et (W) je snaga kojom se obavi rad od 1 J u 1 sekundi , odnosno obavljeni rad u jedinici vremena.
IZVEDENE FIZIKALNEVELIČINE
učestale u područjuHIDROTEHNIKE
FIZIKALNA VELIČINA
naziv oznaka Definicija jedinica
Duljina l m
Masa m kg
Vrijeme t s
Površina A l2 m2
Volumen V l3 m3
Frekvencija f 1/s Hz
Brzina v l/t m/s
Ubrzanje a v/t m/s2
Gustoća ρ m/V kg/m3
Sila F ma N
Težina G mg N
Specifična težina γ ρg N/m3
Tlak p F/A Pa
Kinematička viskoznost ν µ/ρ m2/s
Energija, rad E Fl J
Snaga P Et W
8
MULTIPLE JEDINICE SUBMULTIPLE JEDINICE
Predmetak Oznaka vrijednost Predmetak Oznaka vrijednost
deka da 101 deci d 10-1
hekto h 102 centi c 10-2
kilo k 103 mili m 10-3
mega M 106 mikro µ 10-7
giga G 109 nano n 10-9
tera T 1012 piko p 10-12
peta P 1015 femto f 10-15
eksa E 1018 ato a 10-18
Definicija predmetaka za tvorbu decimalnih jedinica
1 UVOD
- Definicija hidrologije
- Povijest hidrologije
- Predmet i područje izučavanja
- Podjela hidrologije
- Zadaci hidrologije
9
Definicija hidrologije
Znanost o vodi (fizika hidrosfere)
- ATMOSFERA
(vodena para, oborine)
- ZEMLJA - hidrosfera
(more, vodotoci, jezera, močvare, glečeri)
- PODZEMLJE - litosfera
(vlažnost zemljišta, infiltracija, podzemna voda)
Povijest hidrologije
- Početak hidrologije - (cca 1000 P.K.) Homer, Platon, Aristotel
- Početak mjerenja u hidrologiji - period Renesansa
Leonardo da Vinci (1452-1519)
- Mjerenje oborina, protoke - 17. St. Edme Mariotte (1686)
- Natapni sistema (Mesopotamija, Egipat, Kina)
- Odvodni sistemi (Indija)
- Vodoopskrbni sistemi (Rimski vodovod, Arabija)
- Podučje Geofizike (do 1922)
-Konferencija meñunarodne Unije za Geofiziku i Geodeziju (Rim 1922)
Osnovano meñunarodno udruženje za Hidrologiju (IASH)
10
Predmet izučavanja
PROCESI gibanja vode u prirodi
- atmosfera - zemlja
- zemlja - podzemlje
- podzemlje - zemlja
- zemlja - atmosfera
11
Podjela hidrologije
- (gibanje vode u atmosferi)
- HIDROMETEOROLOGIJA
- (gibanje vode po površini zemlje)
- HIDROLOGIJA RIJEKA
- HIDROLOGIJA JEZERA
- HIDROLOGIJA MORA
- GLACIOLOGIJA
- (gibanje vode ispod površine zemlje)
- HIDROLOGIJA PODZEMNIH VODA
- (mjerenje)
- HIDROMETRIJA
Zadaci hidrologije
Temeljem dostupnih hidroloških metoda
(opažanja, mjerenja, hidrološki proračuni)
definirati vodni režim prostora kao glavne podloge za mnogobrojne vodoprivredne potrebe a posebno prilikom:
- Korištenja vodnih resursa
- Upravljanje i gospodarenje vodama
- Zaštita voda kao prirodnog resursa
- Zaštite od štetnog djelovanja voda
12
2 HIDROLOŠKI CIKLUS
Hidrološki ciklus je proces obnavljanja i kruženja vode na ZEMLJI
Zemlja je ZATVORENI hidrološki sustav (Atmosfera, Litosfera)
Osnovni procesi kruženja vode u zemljinom hidrološkom sustavu:
- OBORINE (P)
- ISPARIVANJE (E)
- OTJECANJE (O)
pri tome vrijedi relacija:
P=E+O
HIDROLOŠKI CIKLUS
13
HIDROLOŠKI CIKLUS
HIDROLOŠKI CIKLUS (godišnja vodna bilanca svijeta)
14
HIDROLOŠKI CIKLUS (godišnja vodna bilanca svijeta)
Približna svjetska godišnja vodna bilanca
PODRUČJE Površina Količina vode (km3 x 103) Količina vode (mm)
oborina i isparivanja Zemlje Oborine Isparivanje Otjecanje Oborine Isparivanje Otjecanje(km2 x 106) P E O P E O
MORA I OCEANI 366 324 361 -37 885 986 -101
KOPNO SA OTJECANJEM 114 90 53 37 789 465 324
KOPNO BEZ OTJECANJA 30 9 9 0 300 300 0
UKUPNO 510 423 423 0 829 829 0
Godišnje isparivanje 423 000 km3
Atmosfera sadrži 13 000 km3
Koeficijent izmjene vode 32
HIDROLOŠKI CIKLUS (godišnja vodna bilanca svijeta)
15
3 VODNA BILANCAVodna bilanca je rezultat analize hidroloških procesa kao dijelova hidrološkog ciklusa, na odreñenom prostoru, u odreñenom vremenu
Osnovni hidrološki procesi u vodnoj bilanci:
- OBORINE (ulazna veličina) U(t)
- ISPARIVANJE i OTJECANJE (izlazna veličina) I (t)
pri tome vrijedi relacija:
U - I = ± ∆W
odnosno ako ∆W → 0
P = O1+O2+E
Vodna bilanca
16
VERTIKALNA VODNA BILANCA
17
VODNA BILANCA
VERTIKALNA VODNA BILANCA
18
19
20
21
22
ATMOSFERA
• Definicija
• Podjela i osobine• troposfera (do 10 km)
• stratosfera (do 50 km)
• mezosfera (do 80 km) - ionosfera
• Termosfera (do 500 km)
• EGZOSFERA
ATMOSFERA
23
ATMOSFERA
ATMOSFERA
24
Osnovni pojmovi
• VRIJEME I KLIMA
• sunčevo zračenje i zemljino izračivanje
• pritisak zraka (ciklona i anticiklona)
• temperatura zraka
• zračni frontovi
• vlažnost zraka
• vjetar
25
Sunčevo zračenje
• Kratkovalno zračenje (0,3 - 3 µ)– direktno sunčevo zračenje (S)
– difuzno (nebesko) zračenje (D)
– reflektirano zračenje (R)
• Dugovalno zračenje (3 - 50 µ)– Zračenje atmosfere prema Zemlji (A)
– Izračivanje Zemlje (E)
– Reflektirano zračenje (r)
Sunčevo zračenjeToplotna bilanca kratkovalnog zračenja
Qkv = (S+D) - R Qkv = G - R R = a G
Qkv = G - a G = G (1- a)
26
Sunčevo zračenje• Toplotna bilanca dugovalnog zračenja
Qdv = A - E - rA
• Ukupna toplotna bilanca Qu = Qkv + Qdv
za atmosferu ( - 19%)
za Zemlju (+ 19%)
TOPLOTNA BILANCA
2930 J
27
Energija - 1 grcal = 4,186 J Snaga - 1 grcal/s = 4,186 W
TOPLOTNA BILANCA
Prijelaz LATENTNE topline u atmosferu
28
Dnevne vrijednosti kratkovalne radijacije tokom godine (na zemljinoj površini)
INSTRUMENTI ZA MJERENJE KOMPONENTI KRATKOVALNE RADIJACIJE
29
INSTRUMENTI ZA MJERENJE KOMPONENTI KRATKOVALNE RADIJACIJE
INSTRUMENTI ZA MJERENJE KOMPONENTI KRATKOVALNE I DUGOVALNE RADIJACIJE
30
(1) Sijanje sunca (sati/mjesec)
(2) Sijanje sunca (sati/dan)
(1) (2)
Tlak zraka• Definicija
• Jedinice za izražavanje tlaka zraka– (Pa) paskal, (hPa) hektoPaskal (hPa) = 102 (Pa)
– (mb) milibar, (b) bar (b) = 103 mb
• 1 (mb) = 100 (Pa) odnosno 1 (mb) = 1 (hPa)
– napuštena jedinica (mmHg) 1 (mmHg) = 1,333 (mb)
• Instrumenti za mjerenje tlaka zraka– živini barometri
– aneroidi
– barografi
• Normalni zračni pritisak
• Pojam ciklona
• Pojam anticiklona
31
Tlak zraka
Instrumenti za mjerenje tlaka zraka
32
Instrumenti za mjerenje tlaka zraka
Pojam CIKLONE
- Manja gustoća zraka - niži barometarski pritisak
33
Pojam CIKLONE
Postanak i razvoj CIKLONE
34
Postanak i razvoj CIKLONE
Postanak i razvoj CIKLONE
35
Pojam ANTICIKLONE
- Veća gustoća zraka - visoki barometarski pritisak
Modelski prikaz CIKLONE I ANTICIKLONE
36
Generalna cirkulacija zračnih masa
Temperatura zraka• Definicija
• Jedinice za izražavanje temperature zraka• ( 0C ) Andres CELSIUS (švedski fizičar i astronom 1701-1744)
• Nula je ledište vode kod tlaka zraka od 1013 hPa (Primjena veći dio svijeta)
• ( 0K ) Wiliam KELVIN (engleski fizičar 1824-1907)• Apsolutna nula (-273,16 0C) dekadna podjela (Primjena u astronomiji)
• ( 0F ) Gabriel FAHRENHEIT (njemački fizi čar 1686-1736)• Temperatura ledišta vode kod 32 0F, a vrelišta vode kod 212 0F (SAD-Engleska)
• Instrumenti za mjerenje temperature zraka– obični živini termometri
– maksimalni živin i minimalni alkoholni termometar
– psihrometar
– termograf
• Prikaz temperatura zraka– srednje dnevne, mjesečne, godišnje
tsred = 0,25(t7 + t14 + 2t21)
tC= 5/9 (tF - 32)
37
Meteorološki zaklon sa instrumentima
Instrumenti za mjerenje temperature zraka
Minimalni i maksimalni termometar
Obični Augustov psihrometar
Obični živin termometar
38
Instrumenti za mjerenje temperature zraka
Assmanov psihrometar sa ventilatorom
Termograf sa higrografom
Instrumenti za mjerenje temperature zraka
Digitalni termometar i higrometar Digitalni prenosivi termometar
39
Analogni zapis sa termografa (termografska traka)
40
Zračni frontovi
• Definicija
• Vrste i tipovi zračnih frontova
– Stacionarni front
– Topli front
– Hladni front
– Front okluzije
Stacionarni zračni front
41
Topli zračni front
Hladni zračni front
42
Zračni front okluzije
Vlažnost zraka
• Definicija
• Oblici za izražavanje vlažnosti zraka apsolutna vlažnost zraka (A) (g/m3)
tlak vodene pare (e) (Pa) | e | = | A |
relativna vlažnost zraka (R) (%) R = e/emax
specifična vlažnost zraka (S) (g/kg)
deficit vlažnosti zraka (d) d = emax - e
točka rose ili rosište (t) (0C) e = emax
• Instrumenti za mjerenje vlažnosti zraka– psihrometar
– higrometar
– higrograf
43
Tlak vodene pare
e = emax - c ∆ t Assmanov psihrometar sa ventilatorom
Obični Augustov psihrometar
Instrumenti za mjerenje vlažnosti zraka
Skica higrografahigrometar
44
Vjetar
• Definicija
• Uzroci pojave i nastanak vjetra
• Osmatranje vjetra - boforova ljestvica (0 - 12)
• Prikaz i interpretacija vjetra (mjesec, sezona, godina)
• Instrumenti za mjerenje osobina vjetra– anemometar
– anemograf
Uzroci pojave vjetra
45
Uzroci pojave vjetra
Uzroci pojave vjetra
46
Uzroci pojave vjetra
Uzroci pojave vjetraPressure Distribution (July)
Pressure Distribution (January)
47
Uzroci pojave vjetra
(1)
(2)
(3)
Uzroci pojave vjetra
48
Osmatranje vjetra
Boforova ljestvica
Interpretacija vjetra
0
2
4
6
8
10
12
14
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSESSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
smjer vjetra brzina vjetra
Godišnja ruža vjetra(Gradište kod Županje 1986-1995)
49
Analogni zapis (traka Fusovog anemografa)
Fusov anemograf (analogni tip)
Instrumenti za mjerenje osobina vjetra
50
Instrumenti za mjerenje osobina vjetra
Digitalno mjerenje brzine vjetra Digitalno mjerenje smjera vjetra
Instrumenti za mjerenje osobina vjetra
Digitalno mjerenje smjera i brzine vjetra Digitalno mjerenje smjera i brzine vjetra
Ultrazvučni mjerač (doppler) Mehanički mjerač (elektronski)
51
OBORINE• Definicija
• Podjela - horizontalne oborine (rosa, mraz, inje, poledica
- vertikalne oborine (kiša, ledena kiša, snijeg, tuča)
• Uvjeti za stvaranje oborina
1. postojanje atmosferske vlažnosti
2. Kondenzacija vodene pare hlañenje zračnih masa (dinamičko, kontaktno, radijacijsko )
3. Prisustvo kondenzacijskih jezgri čestice oceanske soli, čestice izgaranja
52
OBORINE
• Procesi koji uvjetuju stvaranje oborina– proces kristalizacije leda
– proces srastanja
53
OBORINE
Klasifikacija oborina prema uvjetima kretanja zračnih masa
– KONVEKTIVNE
– OROGRAFSKE
– CIKLONALNE
54
Konvektivne oborine
Orografske oborine
55
Ciklonalne oborine
Ledena kiša, snijeg, tuča
Ledena kiša Snijeg Tuča
56
OBORINE
• Instrumenti za mjerenje oborina
• mjerenje horizontalnih oborina
• običan kišomjer tipa Helman
• totalizator
• ombrograf (pluviograf)– mehanički (analogni zapis)
– elektronski (digitalni zapis)
Mjerenje oborina
Uzemljeni kišomjer
Mjerenje horizontalnih oborina
Oborine od MAGLE
Oborine od ROSE
Mjerenje vertikalnih oborina
57
Mjerenje oborina
običan kišomjer (Hellman)
Mjerenje oborina
kišomjer OMBROGRAF (pluviograf) - mehanički
58
Mjerenje oborina
Ombrografska traka (intenziteti oborina)
Mjerenje oborina
kišomjer OMBROGRAF (pluviograf) - digitalni
59
Mjerenje oborina
Mjerenje oborina
Mjerenje gustoće snijega
ρ = m/V
60
Interpretacija oborina
• Kratkotrajne oborine
• dnevne oborine P24 = P7+P14+P21
• mjesečne oborine Pmj = ΣP24 (1…31)
• godišnje oborine Pgod = ΣP24 (1…365)
Analiza oborina
• Promjenljivost u prostoru i vremenu f (A,T,P) = 0
• Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru P = f1 (A) (T= const)– više kišomjernih stanica
• metoda aritmetičke sredine
• metoda Thiessena (poligonalna metoda ili metoda trokuta)
• metoda izohijeta
– jedna kišomjerna stanica
• krivulja redukcije kiša
• Analiza 2 - raspodjela oborina u vremenu P = f2 (T) (A= const)– anvelopa maksimalnih oborina
61
Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru (metoda aritmetičke sredine)
P sred =ΣPn
n
A7
A6
A5
A4
A3
A2
Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru (metoda Thiessena)
P sred= Σ (Pn An)
A
Σ (An) = A
A8
62
Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru (metoda izohijeta)
A5
A4
A3
A2
A1
Σ (An) = A
P sred= Σ (PsredAn)
A
Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru (krivulja redukcije kiša)
Jednodnevna jaka kiša (P24)
63
Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru (krivulja redukcije kiša)
Analiza 1 - raspodjela oborina u prostoru (krivulja redukcije kiša)
64
Analiza 2 - raspodjela oborina u vremenu
Anvelopa maksimalnih oborina
Kratkotrajne oborine
65
0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,01,11,21,31,41,51,61,71,81,92,02,12,22,32,42,52,62,72,82,93,0
inte
nzite
t obo
rine
(mm
/min
)
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60trajanje oborine (minuta)
1 god 2 god 3 god 5 god 10 god 20 god 100 god 50 god
ITP krivulje (mm/min) OSIJEK (1959 - 1991)
LOG-PEARSON III
66
ISPARIVANJE• Definicija
– evaporacija (E0), evapotranspiracija stvarna (ETa) i potencijalna (ETp)
• 0 < ETa < Etp < E0
• Metode • - metoda vodne bilance• - metoda toplotne bilance (bilanca energije)• - metoda prijenosa masa (transfer masa)
• - kombinacija metoda toplotne bilance i transporta masa
• Mjerenje isparivanja– evapometri (Piche, Vild)– isparitelji (class A)– bazeni (mali, veliki)– poljske parcele i lizimetri
67
Isparivanje
Metoda vodne bilance
Metoda se zasniva na primjeni zakona održanja mase u poznatom zatvorenomhidrološkom sustavu i Reynolds-ove postavke fluksa (tečenja) konzervativne mase krozpoznatu kontroliranu površinu.Obzirom da u prikazanom zatvorenom hidrološkom sustavu nema mogućnostiprotjecanja mase vode kroz kontrolnu površinu (flux mase vode ρv=0) može se postavitizakon održanja mase u obliku:
dm/dt= - mEodnosno:
–mE= dV/dt
prema slici može se promjena volumena u sustavu uslijed isparivanja napisati kao
dV/dt =A(-dh/dt)odnosno:
mE=ρA(-dh/dt)=ρAE
Kako je promjena stanja hidrološkog sustava, odnosno sniženje nivoa vode (-dh/dt) samouslijed EVAPORACIJE to slijedi da je dovoljno mjeriti promjenu razine vode u sustavupoznatog volumena da se odredi veličina isparivanja.
68
Metoda vodne bilancedm/dt = - mE = ρ dV/dt mE = ρA(-dh/dt)= ρAE
E = ρVE
ρA
E = mE
ρA
E = h
m = ρV
Metoda toplotne bilance (bilanca energije)
Metoda se zasniva na primjeni zakona održanja energije kojim je moguće ukupnuenergiju sadržanu u kontrolnom volumenu zatvorenog hidrološkog sustava, analiziratiputem izmjene energije kroz kontrolnu površinu. Količina energije sadržana u sustavusastoji se od:
- unutarnje (specifične) energije- kinetičke energije mase vode- potencijalne energije
Energetsko stanje zatvorenog sustava opisano je dakle promjenom ukupne energije uhidrološkom sustavu. U termodinamici je usvojeno da se rad računa pozitivno kada gasustav prima, odnosno negativno kada ga sustav predaje okolini.Ako postoji promjena tog stanja ona ukazuje na pojavu kondenzacije ili isparivanja.
Specifična energija sastoji se od senzorske (osjetilne ili specifične) topline i latentnetopline isparivanja. Promjenu te topline u sustavu možemo prikazati toplinskom bilancom(prema Penmanu):
Ru-Ri=dQ/dt
Poznavajući masu vode utrošenu na isparivanje (mE) kao i količinu potrošene topline(TL)Možemo odrediti utrošenu energiju iz sustava:
RL= mE TL
Odnosno veličinu isparivanja (E) prema slijedećoj slici:
69
Metoda toplotne bilanceRU - RI = dQ/dt
za zatvoreni sistemdQ/dt =0 odnosnoRU - RD= RL kod RL = mE TL
RU - RD= mE TL = ρE TL E =RU - RD
ρTL
RU - RD- RL = dQ/dtRI = RD+RL
Metoda transporta masa (aerodinamička metoda)
Metoda se zasniva na proporcionalnosti ISPARIVANJA sa molekularnom odnosnoturbulentnom difuzijom.
Veličina evaporacije je odreñena razlikom apsolutne vlažnosti zraka u graničnom slojupovršine vode, gdje je u pravilu prisutan tlak saturirane vodene pare i apsolutne vlažnostizraka neposredno iznad vodne površine.
Unutar datih uvjeta evaporacija je proporcionalna deficitu vlažnosti u vertikalnom slojuzraka iznad površine vode. To je saznanje prvi postavio Dalton (1802) izrazom:
E=c(e0-ea)
70
Metoda transfera masa
DALTON-ov pristup (1802)
Koeficijent proporcionalnosti C=11,25 (1-0,225 w2)
- Fitzgerald (1886)- Meyer (1915)- Horton (1917)
E = C (emax- e)
MJERENJE ISPARIVANJA
PICHE-ov isparitelj
71
MJERENJE ISPARIVANJA
VILD-ov ispariteljEVAPOGRAF
MJERENJE ISPARIVANJA
Isparitelj klase A
A = 1,13 m2 h = 0,25 m
Komora sa mikrometrom
Automatski mjerač nivoa
72
MJERENJE ISPARIVANJA
Isparitelj klase A
A = 1,13 m2 h = 0,25 m
MJERENJE ISPARIVANJA
Isparitelj klase A
Logger MDS-3
Temperaturni sensor
Potenciometar
Plovak
Protuteg
Mjerenje vjetra
73
MJERENJE ISPARIVANJA
Isparitelj klase A
Logger MDS-3
Temperaturni sensor Ultrazvučni sensorMjerenje vjetra
Infiltrometar - lizimetar (VARKOM Varaždin)
74
MJERENJE ISPARIVANJA
Infiltrometar - lizimetar (VARKOM Varaždin)
75
Infiltrometar - lizimetar (VARKOM Varaždin)
76
Vu=Qu T
Qu
Qi
Vi=Qi T
Vp=P A
E
A
P dV/dt=Vu-Vi= V∆
∆V= (mE A )3
E= V/A (mm)∆
MJERENJE ISPARIVANJA(poljska parcela)
PRORAČUN ISPARIVANJA
• DALTON-ov pristup (1802) E0 = C (emax- e)
• DALTON-MAYER
• THORNTWAITE (1948)
• BLANEY - CRIDDLE (1950)
• TURC - WUNDUT (1960)
• PENNMAN (1948)
77
PRORAČUN ISPARIVANJA
E0 = k(emax-e) f(w2)
E0 = 11,25(1 - R)emax f(w2)
R = e/emax
f(w2) = 1 - 0,225 w2
DALTON-MAYER (mm/mj)
PRORAČUN ISPARIVANJA
Etp* = 16 (10 t/J)a
a = (675 × 10-9)J3-(771 × 10-7)J2+(178 × 10-4)J+0,492
THORNTWAITE (mm/mj)
J = 3 j1
12
j = (t/5)1,514
a =0,016J+0,5 (SERRA)
E0=Etp= Etp* ×D × T
30 × 12
D (broj dana) T (broj sati)
78
PRORAČUN ISPARIVANJA
1 Prikaz srednjih mjesečnih temperatura zraka t (0C)
2 Odrediti mjesečni postotak dnevne svjetlostiod ukupnog godišnjeg zbroja p (%)
3 Odrediti mjesečni faktor potrebe potrošnje vodef = t x p (f)
4 Odrediti mjesečni empirijski faktor potrebe potrošnje vodek = kt x kc (k)kt = 0,0173 t - 0,314 t (0F)kc = koecicijenat ovisan o fazi razvoja
5 Odrediti mjesečnu POTREBU POTROŠNJE vodeu = f x k (u)
6 Odrediti potrošnju vode za ukupno vegetacijsko razdobljeU = sum ( f x k) (mm/mjesec)
Metoda BLANEY - CRIDDLE (mm/mj)
PRORAČUN ISPARIVANJAMetoda BLANEY - CRIDDLE (mm/mj)
79
PRORAČUN ISPARIVANJA
Metoda PENNMAN (mm/dan)
∆H+γE0E =∆+γ
Etp=f E (mm/dan)f = faktor redukcije (0,6 – 0,8)
γγ
+∆Ε+∆= 0H
E
γ = psihrometrijska konstanta (0,49)H = raspoloživa toplotna energija u masi vode za evaporaciju
H = Rc-Rb(direktna sunčeva radijacija – reflektirana radijacija od Zemlje)
+−= )()1(D
nbarRR aC 10)( −=
D
n
Relativno osunčanje
Ra = količina toplinske energije na vanjskom rubu atmosfere (Angot)r = albedo a, b = konstante (a = 0,18 b = 0,55)
(
+−= )(9,01,0)09,056,04
D
neTR ab σ
E0 = 0,35 (emax – e) (0,5 + 0,54 w2)
∆ = tg α = a/b
80
SLIVNA POVRŠINA (SLIV)
81
OTJECANJE
• Faktori koji utjeću na osobine otjecanja
• KLIMATOLOŠKI (oborine, isparivanje, itd)
• MORFOLOŠKI(veličina sliva, pad i oblik sliva, gustoća riječne mreže)
• GEOLOŠKI(sastav terena, vrste stijena itd)
• BIOLOŠKI (vrsta vegetacija i obraslost zemljišta)
• ANTROPOLOŠKI(umjetne akumulacije, te ostali zahvati u prirodi)
SLIV (veličina sliva)
• VODODIJELNICA (razvodnica)
– topografska (površinska)
– hidrološka (podzemna)
82
SLIV (veličina sliva)
83
SLIV hipsomertijska krivulja
i pad sliva
S= srednja nadmorska visina sliva ili medijana sliva
Izjednačeni pad sliva (%)
I = D ΣL
AX 100
SLIV (izjednačeni pad vodotoka)
84
SLIV (oblik sliva)
Od oblika i pada sliva ovisi vrijeme KONCENTRACIJE sliva
KOEFICIJENT KONCENTRIRANOSTI (po Graveliusu)
K = 0,28 O
p A
K = 1 (kružni oblik)
K > 1 (izduženi oblik)
SLIV (gustoća riječne mreže)
APSOLUTNA GUSTOĆA Ga = ΣL
RELATIVNA GUSTOĆA Gr = ΣL/A
85
OTJECANJE
• Hidrološki pojmovi koji definiraju otjecanje
• VODOSTAJ(razina vode)
• DUBINA VODE (geometrija oblika proticajnog profila)
• BRZINA VODE (hidrodinamička veličina)
• PROTOKA(hidrodinamička veličina)
VODOSTAJ
• Definicija vodostaja
• MJERENJE VODOSTAJA
• INTERPRETACIJA I OSNOVNA OBRADA– ekstremni vodostaji (VVV, NNV)
– srednji vodostaji (SV)
– nivogrami
86
MJERENJE VODOSTAJA
MJERENJE VODOSTAJA
87
MJERENJE VODOSTAJA
MJERENJE VODOSTAJAŘ140
364
88
MJERENJE VODOSTAJA VODE(ultrazvučni mjerač)
H
∆p = p1 - p
h = p
ρg
h =p1 - ∆p
ρg
∆p
p1
h
MJERENJE VODOSTAJAPNEUMATSKA METODA
89
MJERENJE VODOSTAJAPNEUMATSKA METODA
h
MJERENJE VODOSTAJA
B10
_02.
07.1
998_
MD
S-In
side
r_s
90
MJERENJE VODOSTAJA
01m
10
MJERENJE VODOSTAJA
91
92
93
07.02.2002 13:00:00 18.09.2002 11:00:0003 04 05 06 07 08 09
[Months]
0.000
10.000
0.000
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
[m]
Kop. Rit
NIVOGRAM (limnigraf KOPAČKI RIT)
DUBINA VODE
• Definicija dubine vode
• MJERENJE DUBINE VODE– metode i instrumenti
• INTERPRETACIJA I OSNOVNA OBRADA– poprečni profili
– uzdužni profili
– izobate
94
DEFINICIJA DUBINE VODE
DEFINICIJA DUBINE VODE
X (m)
Y (m)
h (m)y
x
95
MJERENJE DUBINE VODE
MJERENJE DUBINE VODE
Čelično uže sa utegom
h
a
l
a
h = l - a -∆
∆ = 1
cos"1( ) a
a < 1,0 m
96
h = d + [(0,5 ct)2 - (a/2)2]0,5
METODA MJERENJA DUBINE
EHO-SONDEROM
c=1462 m/s na 14 0C
MJERENJE DUBINE VODE (ultrazvučni mjerač)
97
MJERENJE DUBINE VODE(ultrazvučni mjerač)
MJERENJE DUBINE VODE(ultrazvučni mjerač)
98
Piezoelektrična membrana
∆p = p1 - p
h = p
ρg
h =p1 - ∆p
ρg
∆p
p1
h
MJERENJE VODOSTAJAPNEUMATSKA METODA
99
h (m)
h1
h2
y (m)
h3
h4
h5
h6 h7
y1y7
POPREČNI PROFIL VODOTOKA
x (m)
PP1 PP2 PP3 PP4
PP5
h2
H (m.n.m.)
h3
h3
h4
h1
I (%)
∆l
∆h
UZDUŽNI PROFIL VODOTOKA
100
BRZINA VODE
• Definicija brzine vode– raspodjela brzina
– pulzacija brzina vode
• MJERENJE BRZINE VODE– metode i instrumenti
• INTERPRETACIJA I OSNOVNA OBRADA– srednje brzine
– maksimalne brzine
– izotahe
0
v (m/s)
t (s)
v (m/s)
0
v (m/s)
t (s)
v (m/s)
0
v (m/s)
t (s)
v (m/s)
Brzina u smjeru Y
Brzina u smjeru Z
Brzina u smjeru X
V sred = 0Y
V sred = 0Z
V sred > 0X
V X
PULZACIJA BRZINE VODEu mjernoj točki kod
TURBULENTNOG TEČENJAVODE U VODOTOKU
z
x
y
x
y
v (m/s)
101
RASPODJELA BRZINE VODE U POPREČNOM PRESJEKU VODOTOKA
y (m)
h (m)
x (m)
v (m/s)
h3
h4
h5h2
h1 v2
v4
v1
v2
v3
v4
v5y
RASPODJELA BRZINE VODE I PULZACIJE BRZINApo dubini poprečnog presjeka vodotoka
F =Σ(vn - vsred )2
N
t (s)
v (m/s)
F
102
RASPODJELA BRZINE VODE I PULZACIJE BRZINApo dubini poprečnog presjeka vodotoka
BRZINA VODE
• MJERNE METODE I INSTRUMENTI
– mjerenje brzine plivajućeg tijela (plovak)
– mjerenje brzine potopljene elise (mehanički postupak)
– mjerenje brzinske visine (hidraulički postupak)
– mjerenje induciranog napona (elektromagnetski postupak)
– mjerenje Dopplerovog efekta (ultrazvučni postupak)
103
MJERENJE BRZINE VODE PLOVCIMA
L (m)
A CB
B
MJERENJE BRZINE VODEURONJENOM ELISOM
Hidrometrijsko krilo (1940. god.)
104
MJERENJE BRZINE VODE mehanički postupak
n (o/min)
v (m/s)
n=N/tv
nn1
v0
n2
1 3
2
1
3
v=a +b n1 1
v=a +b n2 2
v=a +b n3 3
2
105
106
107
h1
∆h = v /2g2
v
h2
MJERENJE BRZINE VODE hidraulički postupakmjerenje dinamičkog tlaka pomoću PITOT cijevi
V = nnnn(2 g ∆h)0,5
Za v >5,0 m/s
MJERENJE BRZINE VODEELEKTROMAGNETNIM
MJERAČEM
108
Elektromagnetski mjerači brzine vode djeluju na principu Faradyjevog zakona elektromagnetske indukcije. Elektromagnetski senzori koriste se za mjerenje brzine i protokabilo koje vrste fluida. Posebno su pogodni za mjerenje u profilima gdje voda pronosi veće količine suspenzije, kao što suotpadne vode u kanalizacijskim sustavima. Princip rada takvih mjerača zasniva se na električnom vodiču (voda ili bilo koja električno vodljiva tekućina) koji protjeće vodotokom, te svojim gibanjem u magnetnom polju inducira električni napon. Magnetno polje proizvodi se zavojnicom u senzoru baterijskim napajanjem, dok se inducirani napon mjeri parom elektroda, smještenim takoñe u senzoru elektromagnetnog mjerača te prenosi do centralne memorijske jedinice. Digitalna tehnologija omogućuje memoriranje ili očitavanje promjene tog induciranog naponau realnom vremenu, a koji je proporcionalan brzinigibanja vode na mjernom mjestu.
MJERENJE BRZINE VODE(ultrazvučni mjerač - Doppler)
V(m/s)
transduktor
transduktor
Ultrasonic FlowmeterSystem (UFS)
109
Prvi akustički ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) mjerači pojavili su se kao eksperimentalni sredinom 1970. godine u SAD-u za potrebe oceanografskih istraživanja. Od 1982. godine naglim razvojem digitalne tehnologije prilagoñuju se za komercijalnu upotrebu na svim prirodnim vodnim resursima, najviše za veće vodne prostore gdje se mjerenja obavljaju sa plovnih jedinica. Od 1992. godine prilagoñuju se upotrebi mjerenja protjecanja na vrlo velikim rijekama, ali i manjim vodotocima i kanalima, kao i za potrebe mjerenja količina industrijskih otpadnih voda te protoka u gradskim kanalizacijskim kolektorima. Europski proizvoñači (Njemačka) razvili su sličnu tehnologiju nazvanu UFSmjerači (Ultrasonic Flowmeter System) sa stacionarnim transduktorima (pretvornicima) u mjernom profilu vodotoka. Tim ureñajima električna energija se pretvara u ultrazvučnu i obrnuto.
MJERENJE protoke VODEu cijevnim kolektorima(ultrazvučni UFS mjerač)
110
MJERENJE BRZINE VODE(ultrazvučni mjerač - Doppler)
Primjena UFSmjerača je uglavnom za mjerenja brzine vode i protoka na manjim i relativno čistim vodotocima do najviše 1000 m, te gravitacijskim ili tlačnim cijevima profila od 1 m i veći.Osnovna primjena ADCP kao pokretnih mjerača je izmjera brzinskog polja u poprečnom presjeku vodotoka i to sa jednim pokretnim ureñajem na osnovi ultrazvuka. Prikladni oscilator pretvarač (transduktor) kao izvor ultrazvuka, upućuje zvučni udarac kroz vodu (Ping), slično kao Sonar kod podmornica ali znatno veće frekvencije (veći od 30 kHz). Odaslani ultrazvuk reflektira se od lebdećh čestica suspenzije u vodi koje imaju isti smjer i brzinu kao masa vode. Dio energije koji se uslijed refleksije vraća na izvor (transduktor) moguće je izmjeriti piezoelektričnim transduktorom. Takav transduktor djeluje kao izvor i kao prijemnik ultrazvuka (pijezo-elektricitet je reverzibilan). Razlika emitirane i primljene energiji na transduktoru odreñuje se kao promjena frekvencije ultrazvuka, poznata pod nazivom Doplerov pomak(Doppler shift).
111
Mjerenjem Doplerovog pomakamoguće je u svakoj prilici izračunati relativnu brzinu protjecanja vode kroz odabrani profil u odnosu na izvor ultrazvuka (transduktor). Doplerov efekt je poznat u teoriji akustike te razvojem digitalne tehnologije i primjenom mikroprocesora preveden u efikasan model mjerenja nivoa, brzine vode, a time i protoka. Najznačajnija prednost ultrazvučnih mjerača pred klasičnim mehaničkim mjeračima je u mnogostruko bržem postupku mjerenja, kontinuirano vremenski neprekinutom mjerenju i mogućnosti trodimenzionalne analize vektora brzina u mjernom profilu.Istim principom moguće je mjeriti i vlastitu brzinui smjer plovila u odnosu na dno kanala, rijeke, jezera ili izmjeriti brzinu vodei protokuvodotoka iz pokretnog plovila.
MJERENJE BRZINE VODEAcoustic Doppler Current Profiler (ADCP)
Vektorsko polje brzina vode mjeri se pokretno po prostorno dubinskim segmentima vodotoka, koji mogu biti manji od 10 cm Mjerenje je max do 128 dubinskih segmenata što bi za usporedbu mjerenja klasičnim, mehaničkim mjeračem, zahtijevalo 128 mjernih točaka hidrometrijskog krila samo na jednoj vertikali.
112
3
2 14
4
32
1
vektor brzine vode
Komponenta brzine vode u smjeru ultrazvuka
2 1 3 4I. par transduktora smjer istok-zapad
II. par transduktora smjer sjever-jug
Stvarni vektor brzine vode
MJERENJE BRZINE VODE (ADCP mjerač)
MJERENJE BRZINE VODE (ADCP mjerač)
113
PROTOKA VODE • Definicija protoke
• METODE za odreñivanje protoke– Neposredne metode (volumenske)– Posredene metode
• Metoda površina - brzina• Kemijska metoda• Hidraulička metoda
• INTERPRETACIJA I OSNOVNA OBRADA– Srednja protoka – Specifična protoka– Coriolisov koeficijenat
114
X
Bhmax
vmax
h
Q m /s3
DEFINICIJA PROTOKE VODE
h (cm)
a (cm )2
Q (l/s)
Q = :::: n a (2gh)0,5
DANAIDA MILNEOVA POSUDA
Q = V/t
115
METODA POVRŠINA - BRZINA
h (m)
x (m)
h3
h4
v (m/s)h5
h2
h1
y (m)
v3v4
v1
v2
v3
v4
v5
vn
hn
Grafička metodaQ = A vsr
A
h (m)
v3
v4
x (m)
v (m/s)
h3
h4
h4
h5h
v4
y (m)Vsr
116
Qn= vn An Q = 3Qn
Grafo-analitička metoda
h (m)
v3v2
v1
v4
v5 y (m)
A1 A2
A3
A4
A5
A6
v3
v1
v2
v4v5
v6
vn=Av/hn
vn
hn
Av
vn= 0,5(vn-1+vn)
Analitička metoda
h (m)
h3 h4
y (m)
h1
h2 h5
q3q2
q1
q4
q5
b1 b2 b3 b4 b5 b6
Vn= 0,3 vp+ 0,5 v0,6+ 0,2 vd
qs3
qs1
qs2
qs4 qs5
qs6
qn=vn hn
qsn=0,5 (qn-1+qn)
Qn=qsn bn
Q=3Qn
Vn= 0,1(vp+ 3v0,2+ 3v0,6+ 2v0,8+ vd )
117
h (m)
y (m)
A5
A4
A3
A2
A1
vmaxv1v=0 v2 v3 v4
v (m/s)
A (m )2
A1A50 A4 A3 A2
0
v1
vmax
v2
v3
v4
Metoda izotaha
Q =IIIIAdv
L (m)
A CB
B
v1
v2
v3
v4
v5
Qf = vsr A
Qf > Q
k = Q/QfQ = k Qf
H m( )
k =Q/Qf
k =f (H)
H i
k i
Brzina mjerena plovcima
118
L (m)
A
B
B
C
L=0,01[c(0,7c+6)]B2/hsr (m)
Q=A/C (l/s)
C =Ic dt
Kemijska metodatrenutni postupak
L (m)
A
B
B
Q0 C
c mg l( / )
t (s)
t0 t n
csr
Kemijska metodapostupak doziranja
csr=1/n 3cn
Q = Q0 C/csr
119
Q=2/3 K bpH (2gH)1/2
Q=2/15 K H (2gH)1/2 (5bp+H)
m=4 (Čipoleti)
Pravokutni oblik
Trapezni oblikOŠTROIVIČNI PRELJEV
Oblik trokuta
Q=8/15 K H2 (2gH)1/2
Nepotopljen PRELJEV SA ŠIROKIM PRAGOM
Q=mb(2gD)3/2
gdje je:
D=p1+H0
H0=H +v2/2g
120
Nepotopljen PRELJEV SA ŠIROKIM PRAGOM
Q=mb(2gD)3/2
D=h+H0
H0=H +v2/2g
H
v /2g2
h
HD
v
h2 h3
b
m=b/B
h1
∆h
h2
h3
b1 v b3b2
VENTURI KANAL Q = : A2 (2g ∆h)0,5
:=0,9/[(1-A2/A1)4]0,5
121
A2
Q1
Q3
Q2
A1
A3
q (l/s/km )2
A (km )2
A10 A3A2
q1
0
q3
q2
SPECIFIČNO OTJECANJE
q = Q/A (l/s/km2)
h (m)
A2
A3
A4
A5
A6
B (m)
A1
v3v2v1
v4
v5
v33
v13
v23
v4
3
v5 3
v63
" =3Anvn
3
A vA3
EK=k Q v2 = k (A v) v2 = kAv3
A=3An KORIOLISOV KOEFICIJENT
122
h (m)
y (m)
A5
A4
A3
A2
A1
vmaxv1v=0 v2 v3 v4
(v/v ) sr3
A /Av
10
"
v (m/s)
A (m )2
A1A50 A4 A3 A2
vmax
v3
v4
0
v1
v2
vsr
Q
KORIOLISOV KOEFICIJENT
Q (m /s) 3
Hidrostatski registrator nivoa
transduktor
transduktor
MJERENJE PROTOKE VODE(ultrazvučni mjerač - USF)
123
HIDROGRAM OSIJEK (mjerno mjest br. 5)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
10. srpanj 2000 (15 minuta)
Pro
toka
(l/s
)
6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 13:0011:00 12:00 14:00 15:00 16:00
vp
v
Smjer plovidbe brodaSmjer tečenja rijekeu mjernom segmentu
MJERENJE PROTOKE VODE(ultrazvučni mjerač - ACDP)
124
PRIKAZ OBRADE PROTOKE VODE
na PC-u
125
Neovisno od upotrebljene metode i mjerne opreme,mjerenje protokavode zahtjevanekoliko osnovnih hidroloških elemenata koje je potrebno odrediti:
1. mjerni profil vodotoka(odreñivanje poprečnog presjeka)2. dubinu vode u profilu(odreñivanje okvašenog opsega pop. presjeka)3. brzinu vodeu pojedinim točkama mjernog profila
Klasična metoda ADCP metoda
Mjerni profil
Graduirano čelično uže prekoprofila. Nepraktično za slučajplovnosti vodotokom.Netočnost kod širokihvodotoka.
Čamac prelazi slobodnom trasompreko vodotoka. Položaj preciznoodreñen kontinuiranim mjerenjembrzine i smjera čamca.
Dubina vode Uže sa utegom ili ehosonder.Kod većih brzina otklon užeta.
Prosjek od četiri posebna izmjeradubina transduktorom
Brzina vode
Mjerenje mehaničkimpropelerom na mjernom užetu.Smjer vektora brzine obično jenepoznat. Izmjera u 3 do 5točaka po dubini.
Veličina i smjer brzine mjeren u višeprostorno dubinskih segmenata.Mjerenje brzina i manjih od 1 cm/s
Vrijeme 1 do 2 sata za manje vodotoke,bez proračuna protoke
3 do 10 min za velike vodotoke sauključenim proračunom protoke.
Greška mjerenja +/- 5 % +/- 3 %
Prikazano je vrijeme izmjere iproračun protokaprovedenihADCP metodom za nekerijeke širom svijeta, različitih veličina, sa njihovim osnovnim hidrauličkim osobinama.
Rijeka Protoka(m3/s)
Dubina(m)
Širina(m)
Srednja brzina(m/s)
Vrijeme mjerenja(min)
Amazon (Brazil) 105 520 33 3 110 1.9 19
Mississippi (USA) 18 760 18 1 090 1.5 11
Rhone (Francuska) 3 330 11 300 1.5 5
Erft (Njemačka) 10 1 12 1,2 2
126
y = f (x)
r = 1
Funkcijska zavisnost
127
0 < r < 1
Korelativna zavisnost
r = 0
Stohastička zavisnost