Визначення меж водозбірної площі

Побудова профілю місцевості

Профіль місцевості – це слід перетину рельєфу місцевості вертикальною площиною виражений на площині в заданих горизонтальному та вертикальному масштабах (рис. 3.12).

Виконується в такій послідовності.:

1. Кінцеві точки напрямку А і В зєднують прямою лінією.

2. На лінії АВ позначають точки перетину з горизонталями 1,3,4,5,7,8,10 та точки на перетині з характерними лініями рельєфу: вододілу 2,9 та водозбору 6.

3. Вибирають значення горизонтального масштабу профіля М_г, який як правило співпадає з масштабом карти (плана).

4. На папері з міліметровими поділками будують графи віддалей і висот (рис. 3.12,б). В графу «віддалі між точками» розхилом циркуля переносять з плану відрізки лінії А-1, 1-2, …, 10-В. За допомогою лінійного масштабу визначають їх довжину на місцевості (в м) і виписують в кожному інтервалі.

Довжину інтервалів на місцевості можна визначити безпосередньо на карті (плані). При цьому сума визначених довжин повинна дорівнювати загальній довжині лінії L_AB.

5. На карті (плані) по горизонталям (розділ 3,§6) визначають позначки всіх точок лінії А, 1, 2, …, 10 і виписують в графу «Висоти точок».

6. Вибирають вертикальний масштаб М_в. Його значення, як правило, в 10 раз крупніше при горбистому та гірському рельєфі і в 20 раз крупніше для рівнинного рельєфу. Це дає змогу краще виразити рельєф місцевості на профілі.

На рис. 3.12 відповідно маємо М_г = 1:10000; М_в = 1:500; М_г/М_в = 20.

7. Обчислюють висоту умовного горизонту Н_г (рис. 3.12) так, щоб на вертикальному профілі вона була нижче найменшої позначки точки рельєфу

Н_г = Н_min – (4 ¸8)см × М_в. (3.28)

Рис. 3.12. Побудова профілю місцевості

Обчислене значення позначки заокруглюють до метрової поділки. На рис. 3.12 маємо Н_г = 132,5 - 4×500 = 130,5 » 130 м.

8. Розписують шкалу висот згідно вибраного вертикального масштабу М_в через 1 см. Ціна сантиметрової поділки вертикального масштабу дорівнює

h_п = 1 см×М_в = 1 см×500 = 500 см = 5 м.

Відповідно поділки шкали висот прийняли значення 130, 135, ..., 150 м.

9. Від лінії умовного горизонту в точках А, 1, 2, ..., В будують перпендикуляри висотою, яка дорівнює позначці точки згідно шкали висот вертикального масштабу. Отримують точки А¢, 1¢, ..., В¢ і з’єднують їх прямими лініями.

Отримана ламана лінія і буде характеризувати профіль місцевості по лінії АВ.

З використанням цифрових технологій в автоматичному режимі отримують профіль місцевості по любому напрямку лінії на карті (плані) з графічним зображенням на екрані.

Визначення меж водозбірної площі

Водозбірною площею називають поверхню землі, з якої за умовами рельєфу збирається поверхнева вода в даний водостік (річку, логовину, яр і т.д.).

Межами водозбірної площі служать вододільні лінії рельєфу, що проходять по перпендикуляру до випуклих горизонталей по лініям хребтів, через вершини гір, пагорбів та середини сідловини (рис. 3.13).

У нижній частині водозбірна площа обмежується греблями, запрудами, насипом земляного полотна доріг і т.д.

Рис. 3.13. Визначення меж водозбірної площі

Визначення площ

Вимірювання площ ділянок місцевості виконується по топографічним картам та планам – графічним, аналітичним та механічним способами.

1. Графічний спосіб. Для цього виготовляють прозору квадратну (рис. 3.14,а) або лінійну (рис. 3.14,б) палетку зі сторонами 2¸4 мм.

Площа одного квадрата на місцевості буде дорівнювати

S_кв. = а² × М, (3.29)

де М – знаменник чисельного масштабу плана або карти.

Загальна площа обчислюється за формулою

S = S_кв.(п₁ + п₂).

а б

Рис. 3.14. Визначення площ за допомогою палеток

а) квадратної; б) лінійної

При використанні лінійної палетки крайні точки ділянки m і n (рис. 3.14,б) розміщують приблизно посередині між паралельними лініями, або по можливості суміщають безпосередньо з лініями палетки. За лінійним або поперечним масштабом карти (плану) вимірюють довжини відстаней ab, cd, ef, …, kl.Загальну площу обчислюють за формулою

S = h(ab + cd + …+ kl) M, (3.30)

де h – відстань між лініями палетки в мм;

М – знаменник чисельного масштабу карти або плану.

Якщо земельна ділянка має форму многокутника, то її розбивають на найпростіші геометричні фігури: трикутники (рис. 3.15), чотирикутники, трапеції та ін.

Допустиме розходження між результатами вимірювань не повинно перевищувати величини

Рис. 3.15. Схема розмічування ділянки на трикутники

, (3.31)

де S – обчислена площа ділянки у гектарах.

Аналітичний спосіб

Аналітичний спосіб визначення площ використовується, коли ділянка обмежена ламаною лінією і заздалегідь відомі, або виміряні по карті (плану) прямокутні координати її вершин (х_і, у_і) (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Схема аналітичного способу визначення площ

Площу ділянки обчислюють за формулою

, (3.33)

або , (3.34)

де п – кількість вершин полігону;

і – номер вершини; (і – 1) та (і + 1) – номера вершин суміжних зліва і справа до вершини і по напряму ходу полігону.

Точність визначення площ аналітичним способом складає

. (3.35)

3. Механічний спосіб

Для визначення площ використовують механічний або електронний прилад – планіметр, який дозволяє швидко і точно вимірювати площі будь-якої конфігурації і розміру.

а

б

Рис. 3.17. Механічний (а) та електронний (б) планіметри

Механічний планіметр складається із полюсного важеля 1, обвідного важеля 3 і каретки 8 (рис. 3.17,а).

Лічильний механізм (рис. 3.18) складається із циферблата 1, лічильного колеса 2 та верньєра 3.

В сучасних електронних планіметрах лічильний механізм являє собою електронне табло, на якому реєструється повний відлік (рис.3.17,б), що дорівнює площі заданої ділянки.

До початку вимірювання площ ділянок визначають ціну поділки планіметра.

Рис. 3.18. Лічильний механізм механічного планіметра

Ціна поділки планіметра с – це площа ділянки, яка дорівнює одній найменшій поділці лічильного механізму.

Ціна поділки обчислюється за формулою

с = S_кв./(п₂ – п₁)_сер. (3.36)

В табл..3.1 наведено приклад визначення і обчислення ціни поділки планіметра та вибраної площі ділянки.

Цифри в дужках (1), (2), ..., (13) подають порядок взяття відліків та обчислень при вимірюваннях.

Таблиця 3.1

Відомість визначення ціни поділки та площі ділянки механічним планіметром

№ кон- тура	Відліки, п	Різниці відліків ni - nj	Середня різниця	Ціна поділки с, га	Площа ділянки S, га
Визначення ціни поділки
Квад-рат	3612(1)	5635(3)	2255(5)	2252(7)	0,0444
5867(2)	7885(4)	2250(6)
4433(8)	3341(10)	2251(12)	2251,5(14)
6684(9)	5593(11)	2252(13)
Визначення площі ділянки
				911,5	0,0444	40,57

Величину площі S обчислюють за формулою

S = c(n₂ – n₁)_cep. (3.37)

При вимірюванні великих площ нерухомий полюс розміщують всередині фігури. Тоді площа обчислюється за формулою:

S = c(n₂ – n₁ + q), (3.38)

де q – постійне число планіметра.

Постійне число планіметра обчислюється за формулою

(3.39)