Справочник путешественника и краеведа

Нивелирование разделяется на несколько классов по степени точности; наиболее точно — нивелирование 1 класса. Сравнительно невысокое по точности инженерно-техническое нивелирование (V класса) производят при водно-энергетических и транспортных изысканиях, при строительных работах. Основной метод нивелирования — проложите нивелирного хода. Однако в тех случаях, когда требуется детально изучить рельеф какого-либо участка, производят также нивелирование поверхности. На площади нивелируемого участка предварительно с помощью теодолита и ленты разбивают сеть квадратов или прямоугольников со сторонами от 10 до 100 м. Отметки вершин квадратов определяют с помощью нивелира.

Для производства нивелирования необходимы наблюдатель и два реечника. Скорость прокладки нивелирного хода — от 2 до 15 км в день, с зависимости от условии рельефа и растительности. Длины сторон в нивелирных ходах — порядка 100 м. Длины ходов между опорными пунктами достигают 100 км.

Превышения и высоты вычисляют до миллиметра.

Предельная возможная ошибка m_h конечной точки нивелирного хода IV класса рассчитывается по формуле

m_h = (400 L + 4 L ²)^1/2

где L длина хода в км; т _h выражена в мм. При длине хода L = 20 км

m_h = (400 * 20 + 4(20)²)^1/2= ± 31 мм (сравнить с расчетами §111).

Литературу к гл. XV см. в гл XVI.

ГЛАВА XVI БАРОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

Ю.А. Мещеряков

1. Применение барометрического нивелирования. Барометрическое нивелирование является простым и быстрым способом определения высот. Наиболее точные результаты дает определение относительных высот (превышений). Например, с помощью барометра-анероида можно определять относительные высоты террас, обнажений и т.д. Такие определения часто бывают необходимы, даже если у исследователя имеется точная топографическая карта местности. При надлежащей постановке работ с помощью барометрического нивелирования можно получить также и абсолютные высоты пунктов наблюдения, что имеет важное значение при работе в малоисследованных районах.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БАРОМЕТРИЧЕСКОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ВЫСОТ

2. Принцип барометрического определения высот. Вычисление разности высот при барометрическом нивелировании производится на основании гипсометрической формулы, устанавливающей зависимость между высотами двух точек местности и измеренными в этих точках величинами атмосферного давления и температуры воздуха. Сокращенная гипсометрическая формула имеет вид:

h = 2*K*[(B₁-B₂)/(B₁+B₂)]*(1 + αt)

где h — разность высот двух станций (в метрах);

B ₁ и B ₂ — величины атмосферного давления на верхней и нижней станциях (в мм рт. ст.);

t = (t ₁ + t ₂) / 2 — полусумма показаний термометров t ₁ и t ₂ на верхней и нижней станциях (средняя температура воздуха) (в °С);

К и α — постоянные величины.

Формула (1) выведена в предположении, что воздушные массы неподвижны и слои воздуха одинакового состава и плотности располагаются концентрически с уроненной поверхностью земли

3. Единицы измерения атмосферного давления. Величина атмосферного давления выражаются в следующих мерах:

а) в миллиметрах (мм) ртутного столба; высота столба ртути, мм непосредственно измеряется в ртутном барометре;

б) в барах; бар — единица, равная 10⁶ дин/см². На практике применяется единица измерения давления, равная 1/1000 бара- миллибар (мб).

Перевод миллиметров в миллибары. Шкалы ртутных барометров и анероидов градуированы в мм; в ежедневных же бюллетеня; погоды и синоптических картах величины атмосферного давления указываются в мб. Необходимость перевода мм в мб часто встречается в практике барометрического нивелирования. Давлению 1 000 мб соответствует давление в 750,08 мм ртутного столба 1мб=0,75 мм; 1 мм=1,33 мб. Таблица VI (в конце книги) служит для перевода мм в мб и обратно.

4. Изменение атмосферного давления с высотой. Барометрическая ступень. «Нормальное» атмосферное давление на уровне моря равно 760 мм. С увеличением абсолютной высоты давление воздуха уменьшается. Так, на высотах около 2 000 м атмосферное давление выражается величинами порядка 600 мм. Разница высот двух пунктов наблюдения, соответствующая изменению давления в 1 мм называется барометрической ступенью.

Изменения величины барометрической ступени. Величина барометрической ступени зависит от абсолютной высоты местности и от температуры воздуха.

а) Барометрическая ступень меньше при высоких давлениях, т.е. в низменных областях, больше при низких давлениях, т.е. возвышенных областях.