Freyr - 01.04.2006, Blaðsíða 37

Rennsli er fundið skv. eftirfarandi formúlu
sem skilgreinir rennslislykilinn:
Q = 0,0136 • H5/2
I formúlunni táknar Q rennsli í l/s og H
vatnshæð í cm. Myndin sýnir rennslislykil
mælistíflunnar. Vatnshæð er á lóðrétta ásn-
um en rennsli á þeim lárétta og lesið er á
hann eins og örvarnar gefa til kynna. Hér
hefur eitt dæmi um mælistíflu verið nefnt
en vitanlega eru til fleiri útfærslur. Tilvísanir
í vefsíður um vatnamælingar, m.a. með
mælistíflum, er að finna aftast í greininni.
MÆLINGAR Á STRAUMHRAÐA
í stærri ám þar sem ekki er mögulegt að
nota mælistíflur, er hægt að mæla rennsli
með svokallaðri hrossataðsaðferð (Jóna
Finndís Jónsdóttir o.fl., 2002). Þessi aðferð
er ekki eins nákvæm og mæling með mæli-
stíflu, en er þó vel brúkleg til þess að fá mat
á rennslið.
þvcrsniðs-
flatarmál
Mæling á straumhraða sett fram á
myndrænan hátt
Fundinn er staður þar sem farvegurinn er
beinn og nokkurn veginn jafn djúpur og
breiður á kannski 10 - 20 m löngum kafla
(það tekur flotholtið u.þ.b. 15-30 sekúnd-
ur að berast vegalengdina). Rennslishraði í
yfirborði er mældur með því að taka tímann
á því hve hratt fljótandi hlutur berst fram
með straumnum ákveðna vegalengd. Hlutir
sem henta til notkunar sem flotholt þurfa
að sjást vel í vatninu, vera hæfilega stórir og
ekki mikið eðlisléttari en vatn þannig að
þeir séu að mestu rétt undir yfirborðinu.
Málaður spýtukubbur eða lítill ávöxtur, t.d.
epli, gæti hentað vel.
Rennslishraði á yfirborði mældur
Byrjað er á að merkja og mæla vega-
lengdina sem flotholtið á að fljóta. Flotholt-
ið er sent af stað um farvegsbreidd ofan við
efra sniðið. Skeiðklukkan er ræst um leið og
flotholtið fer fram hjá efra sniðinu og stöðv-
uð aftur er það fer hjá neðra sniðinu.
Rennslishraðinn er fundinn skv. eftirfarandi
formúlu:
V = L / T
þar sem V táknar yfirborðshraðann í m/s, L
vegalengdina í m og T timann í sekúndum
(s). Tilraunin er endurtekin 5-10 sinnum og
meðaltal mælinganna er mat á yfirborðs-
hraðanum. Rennsli ræðst af þversniðsflatar-
máli og rennslishraða. Til þess að finna
rennslið þarf að mæla þversniðsflatarmálið
líka. Það er mælt á miðri leiðinni sem flot-
holtið er látið renna. Planki eða band er
strengt yfir ána hornrétt á straumstefnuna.
Breiddinni á vatninu er skipt i 10 jafn langa
búta og þeir merktir á plankann eða band-
ið. Á þessum stöðum er dýpi mælt frá
vatnsborði og niður á botn. Þversniðsflatar-
málið er þvínæst reiknað út skv. eftirfarandi
formúlu:
A = (d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6
+ d7 + d8 + d9) • B / 10
Rennslið er jafnt og meðalstraumhraði
sinnum þversniðsflatarmál. Meðalstraum-
hraðinn i ánni er lægri en yfirborðshraði í
miðri á, vegna þess að straumhraðinn við
botn og bakka er mun lægri en við yfirborð-
ið í miðri ánni. I grunnum ám, þar sem
meðaldýpi erá bilinu 0,3 til 1,0 m, er mælt
með að yfirborðshraðinn sé margfaldaður
með 0,65 - 0,70 til þess að fá mat á með-
alstraumhraðann (US Department of the
Interior 2001). Rennsli er nú reiknað út skv.
meðfylgjandi formúlu:
Q = 0,65 • V • A
Dæmi: ef farvegsbreiddin er B = 5 m, vega-
lengdin L = 15 m og tíminn T = 25 s er
rennslishraðinn V = 15 / 25 = 0,6 m/s.
Þversniðsflatarmálið er (0,23 m + 0,28 m +
0,31 m + 0,35 m + 0,32 m + 0,29 m + 0,28
m + 0,26 m + 0,22 m) • 5 m /10 = 1,27 m2.
Rennslið er Q = 0,65 • 0,6 m/s • 1,27 m2 =
0,495 mVs = 495 l/s.
MÆLINGAR Á RENNSLI
Samfelldar langtímamælingar á rennsli fara
þannig fram að vatnshæð er mæld og skráð
stöðugt eða a.m.k. með reglulegu millibili.
Vatnshæðinni er síðan breytt í rennsli sam-
kvæmt rennslislykli, sem er samband vatns-
hæðar og rennslis á mælistaðnum. Full-
komnari mælistöðvar eru búnar síritum sem
skrá vatnshæðina sjálfvirkt og samfellt, en í
staðinn fyrir sjálfvirkar mælistöðvar er hægt
að notast við vatnshæðarkvarða sem komið
er fyrir í ánni, vatnshæðin er lesin af og nið-
urstaðan skráð í minnisbók handvirkt. Á
þetta sérstaklega við nálægt byggð þar sem
aðgengi er auðvelt og því hægt að lesa á
kvarðann án mikillar fyrirhafnar oft og
reglulega. Kvarðinn á meðfylgjandi mynd er
mælistika með greinilegum merkingum á
cm fresti. Honum er komið fyrir þannig að
hann sé stöðugur og auðvelt að lesa á
hann.
Góðir staðir fyrir vatnshæðarkvarða eru
t.d. hyljir og lygnur fyrir ofan brattari og
straumharðari kafla, þar sem vatnshæðin
breytist hlutfallslega mikið þegar rennsli
eykst eða minnkar. Leitað er að stöðum þar
sem samband vatnshæðar og rennslis er
einhlítt og breytist ekki. í reynd er oft erfitt
að finna slíka staði, náttúrulegir farvegir
eiga til að breytast t.d. þegar áin grefur úr
bökkunum í vatnavöxtum eða við það að ís
og snjór safnist fyrir. Þetta gjörbreytir
rennslislyklinum
timabundið eða
varanlega. Vana-
lega þarf að gera
einhverja mála-
miðlun þegar
mælistaður er val-
inn og sættast á
að nota stað þar
sem þessara áhrifa
gætir sem minnst.
I sumum tilvikum
er farveginum
breytt til þess að
auðvelda mæling-
ar, mælistíflur eru
dæmi um slfkt. Vatnshæðarkvarði
FREVR 04 2006
33