Понятие о барометрическом нивелировании

С изменением высоты точки над уровнем моря изменяется дав­ление воздуха. Следовательно, по результатам измерения давле­ния воздуха на двух точках можно вычислять отметки этих точек. Наиболее часто для определения отметок точек методом баромет­рического нивелирования применяют следующую упрощенную формулу:

,

где Н — приближенная высота точки, определенная по давлению воздуха, называемая приблизительной альтитудой;

t — темпера­тура воздуха на точке, где измерено давление воздуха р.

Давление воздуха измеряют барометрами; они бывают ртут­ные, безжидкостные, или барометры-анероиды, и дифференци­альные барометры. Наиболее точные результаты дают ртутные ба­рометры, но они неудобны для полевых работ, поэтому их при­меняют для стационарных наблюдений и поверки анероидов.

Для того чтобы показания анероида привести к показаниям В_р ртутного барометра, пользуются следующей формулой:

,

где А=760мм;

а — поправка, равная разности показаний ртутного барометра и анероида при t =0°;

b— температурный коэффициент;

t_ан ^— температура анероида;

с — коэффициент пропорци­ональности. Величины а, b и сдаются в паспорте анероида.

Современные приборы барометрического нивелирования по­зволяют определять отметки точек с точностью 0,5м и выше.

 Понятие о гидростатическом нивелировании

В сообщающихся сосудах свободная поверхность жидкости ус­танавливается на одинаковом уровне, независимо от поперечного сечения сосудов, массы жидкости и превышения. Это свойство и положено в основу устройства гидростатических нивелиров.

Если определить разность высот столбов жидкости в сообщаю­щихся сосудах (рис.7.9,а), то по этой величине можно получить превышение h точек A и В, на которых установлены эти сосуды.

Высоту столба жидкости в каждом сосуде можно определить, например, зная высоты d₁ и d₂ сообщающихся сосудов и измерив расстояния c₁ и с₂ (рис.7.9,б) от уровня жидкости до края каждого сосуда. Тогда получим высоты столбов жидкости в сосудах (d₁ – c₁)и (d₂ - с₂) и превышения

 или

Для данной пары сосудов (d₂ — d\) — величина постоянная, поэтому, обозначив

,                                                   

получим превышение

Поменяв местами сосуды (см. рис. 7.9, б)

 или ,

Рисунок 8.8 - Гидростатическое нивелирование:

а -положение 1;

б — положение 2;

1 - горизонт жидкости;

2 — горизонт точки А;

3 — горизонт точки В

Складывая формулы получим

Определив по этой формуле k, затем по любой из формул находят превышение h.

Современные конструкции гидростатических нивелиров по­зволяют определять превышение между точками с точностью до десятых и даже сотых долей миллиметра.

Способы геометрического нивелирования

Различают следующие способы геометрического нивелирования: нивелирование вперед, нивелирование из середины, простое и сложное нивелирование, продольное нивелирование и нивелирование поверхности.

Нивелирование «вперед»

Нивелирование вперед производится следующим образом. В одной из точек устанавливают нивелир, в другой – рейку (рисунок 8.9).

Высоту инструмента i измеряют рулеткой от точки А до центра окуляра горизонтально установленной зрительной трубы. При правильной установке инструмента визирная ось зрительной трубы займет горизонтальное положение НН. После этого, наблюдая в трубу, по средней горизонтальной нити сетки берут отсчет b по рейке, установленной в точке В. Тогда можно записать i = Δh + b, откуда Δh = i – b.