Tài liệu Công trình thiết bị thủy sản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN ********** Giáo trình môn học CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỦY SẢN Mã số Môn học: TS466 Chæång Måí Âáöu, Cäng trçnh thuíy saín MÔN HỌC: CÔNG TRÌNH NUÔI THỦY SẢN CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU MÔN HỌC I. ĐỊNH NGHĨA VỊ TRÍ MÔN HỌC. Công trình thủy sản là một bộ phận của ngành nuôi thủy sản; có nhiệm vụ qui hoạch, cải tiến những cơ sở vật chất và thiết bị của ngành nuôi trồng thủy sản như: Hệ thống ao, kênh mương dẫn nước, cống, các bể sinh sản, bể ấp, ương nhân tạo và các thiết bị phục vụ cho ngành thủy sản... Yêu cầu các kỹ sư ngành thủy sản phải biết được những kiến thức cơ bản về xây dựng công trình như: Đo đạc và khảo sát mặt bằng, những tính chất lý hóa và sinh học của đất, tính năng các vật liệu xây dựng, biết các qui luật cơ bản về dòng chảy để vận dụng thiết kế công trình thủy sản thích hợp nhất. Môn công trình thủy sản vận dụng những kiến thức từ các môn học khoa học khác như: Thủy lợi, Thổ nhưỡng, Thủy nông, Trắc địa và các môn khoa học khác nhằm tạo ra một mặt nước, một công trình thích hợp nhất cho việc nuôi và sinh sản của các đối tượng thủy sản. Môn công trình thủy sản trang bị cho người kỹ sư ngành nuôi trồng thủy sản có những kiến thức cơ bản, thiết kế một công trình thủy sản thích hợp để áp dụng biện pháp kỹ thuật nuôi thủy sản nhằm đem lại hiệu quả cao nhất. II. NHIỆM VỤ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Môn học vừa mang tính tổng hợp vừa mang tính ứng dụng. Vì vậy nó có nhiệm vụ nghiên cứu các thành tựu của các ngành khoa học khác ứng dụng vào lãnh vực thủy sản ở mặt nước tự nhiên cũng như nhân tạo. Nội dung môn học trình bày những vấn đề lý luận và kỹ thuật vẽ thiết kế và thi công công trình thủy sản để tạo ra một thủy vực ổn định và thích hợp. Môn học cũng nhằm trang bị cho kỹ sư ngành thủy sản biết cách đo đạc, khảo sát, qui hoạch trại cá, thiết kế hệ thống cấp nước, ao, bể đẻ, bể ấp... Đồng thời môn học trang bị những kiến thức cơ bản để làm cơ sở nghiên cứu thiết kế các thiết bị và công trình khác, đáp ứng theo nhu cầu cụ thể của ngành thủy sản và ngày càng đem lại hiệu quả cao hơn cho ngành thủy sản. Môn học cũng trang bị một số kiến thức cơ bản về an toàn lao động khi sử dụng các thiết bị điện dùng trong ngành thủy sản, hệ thống thổi khí, bình nén khí... III. PHÂN BỐ CHƯƠNG TRÌNH Nội dung môn học gồm có tất cả 6 chương. Chương I: Biểu diễn địa hình 1 Chæång Måí Âáöu, Cäng trçnh thuíy saín Nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về hình dạng mặt đất, cách biểu thị tọa độ của một điểm trên mặt đất, một số kỹ thuật đo đạt địa hình. Khái niệm về bản đồ, cách đọc và sử dụng chúng trong việc đo đạc cũng như quy hoạch. Ngoài ra chương còn giới thiệu cách trình bày cách vẽ và đọc một bản vẽ kỹ thuật xây dựng. Chương II. Vật liệu xây dựng. Giới thiệu cho sinh viên những tính chất cơ bản của các vật liệu cơ bản thường dùng trong xây dựng. Ngoài ra chương cũng giới thiệu cho sinh viên một số vật liệu xây dựng thông dụng và biết cách bảo quản chúng. Chương III. Các loại công trình trong trại cá. Trong chương này sẽ trình bày cho sinh viên cách thiết kế, xây dựng các hệ thống ao: ao chứa nước, ao lắng, ao cá bố mẹ, ao cá hậu bị, ao ương và các loại ao phụ trợ khác...Ngoài ra cũng trình bày cho sinh viên các loại cống được sử dụng để cấp và tiêu nước trong ao. Chương IV. Hệ thống cấp tiêu nước trong trại cá. Chương này nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức thiết kế kinh dẫn nước để cấp và thoát nước trong một trại cá. Chương V. Công trình phục vụ sản xuất giống. Chương trình bày cấu tạo và nguyên tắc vận hành các thiết bị cho cá đẻ nhân tạo và tự nhiên như: bể đẻ hình bầu dục, bể đẻ tròn, ao đất...Và các thiết bị ấp trứng, bể vòng, bình Jar, lưới phểu và các thiết bị giữ cá bột ... Chương VI. Quy hoạch trại cá. Trình bày các bước tiến hành quy hoạch một trại cá. Những yêu cầu tối thiểu để quy hoạch một trại cá và cách bố trí các công trình hợp lý. IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. Thổ nhưỡng học - Trường Đại học Nông nghiệp I, Xuất bản. 2. Trần Kim Thạch. Căn bản địa chất học 3. Vũ Văn Tảo và Nguyễn Cảnh Cầm. Thủy lực I và II 4. Đào Như Kiêm. Vẽ kỹ thuật xây dựng 5. Bùi Đức Tiến và Đinh Thanh Tịnh. Đo đạc công trình 6. FAO. 1995. Volume 20/1 - Pond construction for freshwater fish culture: building earthen ponds 7. FAO. 1992. Volume 20/2 - Pond construction for freshwater fish culture: Farms and fish stocks 2 Chæång Måí Âáöu, Cäng trçnh thuíy saín 8. FAO. 1981. Volume 4.Water for freshwater fish culture 9. FAO. 1986. Volume 6. Soil and freshwater fish culture 10. FAO. 1981. Volume 16/1. Topography for freshwater fish culture: topographhical surveys. 3 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín CHƯƠNG I: BIỂU DIỄN ĐỊA HÌNH A. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO ĐẠC ĐỊA HÌNH. I. MẶT ĐẤT VÀ CÁCH BIỂU THỊ MẶT ĐẤT. 1.Hình dạng trái đất. Ngay từ xưa, con người đã bắt đầu suy nghĩ về hình dạng trái đất. Ở Hylạp, trước công nguyên, người ta đã giả thiết hình dạng trái đất là hình cầu. Nhưng mãi đến thế kỹ 17 việc nghiên cứu sâu về hình dạng trái đất mới bắt đầu. Ngày nay, người ta khảo sát và biết được hình dạng tổng quát của trái đất là hình bầu dục dẹt ở hai cực của trái đất. Đó là một hình Elipxoit. Hình 1 P b Q1 a Q P1 Hình 1 Nếu gọi:  : Độ dẹt của trái đất a : Bán kính trục lớn (Bán kính của vòng xích đạo) b : Bán kính trục nhỏ (Bán kính đo ở cực) Thì độ dẹt  được biểu thị:   (a-b) / a Các trị số a và b đã được nhiều nhà bác học trên thế giới xác định và cũng có nhiều giá trị. Hiện nay ta sử dụng trị số a, b do nhà bác học Liên xô Kraxôpxki xác định: a = 6 378 245m ; b = 6 356 863m ;  = (1 / 298,3) Nhìn chung các tác giả đều thống nhất nhau độ dẹt trái đất rất nhỏ, khoảng 4 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 1/300 và a=6378km, b=6356km. Do độ dẹt tương đối nhỏ và để giản tiện trong việc đo đạc nên trong các diện tích không quá 20 Km2 có thể xem như là một mặt phẳng và trái đất được coi như là hình cầu có bán kính R = 6 371Km. 2. Mặt thủy chuẩn. Bề mặt trái đất có hình dạng gồ ghề phức tạp. Để xác định độ cao của một điểm trên mặt đất, cần phải có một mặt làm chuẩn. Trong trắc địa người ta gọi mặt chuẩn đó là mặt thủy chuẩn. Bề mặt trái đất với những đỉnh núi cao và những vực rất sâu, khoảng chênh lệch giữa đỉnh cao nhất và vực sâu nhất gần 20Km. Tuy nhiên so với kích thước của trái đất R = 6 371Km thì độ lồi lõm của trái đất khoảng (20Km/6371Km) = 1/318, giá trị này không đáng kể và chúng ta xem bề mặt trái đất như mặt cầu nhẵn. Từ đó người ta đưa ra khái niệm: - Mặt thủy chuẩn là mặt nước trung bình ở trạng thái yên tỉnh và kéo dài xuyên qua các lục địa, hải đảo tạo thành một mặt cong khép kín. Mặt thủy chuẩn như thế còn gọi là mặt thủy chuẩn gốc. - Mặt thủy chuẩn gốc có đặt điểm là:  Phương pháp tuyến tại mổi điểm của mặt đó trùng với phương của đường dây dọi.  Độ cao của mặt thủy chuẩn được qui ước là 0.00m. Những điểm ở cao hơn mặt thủy chuẩn thì có giá trị dương, những điểm ở thấp hơn mặt thủy chuẩn thì có giá trị âm. Trong nhiều trường hợp để tiện sử dụng người ta còn dùng mặt thủy chuẩn quy ước. Tức là mặt thủy chuẩn không trùng với mặt thủy chuẩn gốc, chúng có thể cao hơn hay thấp hơn mặt thủy chuẩn gốc. 3. Vị trí của một điểm. Hình 2 Vị trí của một điểm được xác định bởi tọa độ địa lý và độ cao của điểm đó. Tọa độ địa lý một điểm được xác định bởi hai trị số sau: a. Kinh độ: Kinh độ của một điểm là gì? Để định nghĩa được nó chúng ta cần hiểu các khái niệm sau: Mặt phẳng kinh tuyến là mặt phẳng chứa trục trái đất, nó cắt mặt trái đất theo một vòng, vòng đó được gọi là vòng kinh tuyến. Người ta qui ước vòng kinh 5 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín tuyến đi qua đài thiên văn Greenwish của Anh được gọi là kinh tuyến gốc. Nó có giá trị 0o , các kinh tuyến có độ dài bằng nhau. P Hướng dây dọi tại điển A G Vĩ tuyến qua A Kinh tuyến gốc G Q1 A  O  Q Vòng xích đạo Kinh tuyến qua A Hình 2 P1 Kinh độ của một điểm là góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm quan sát và mặt phẳng kinh tuyến gốc. Kinh tuyến có giá trị từ 0o - 180o được tính từ kinh tuyến gốc về hai phía, nếu điểm quan sát nằm ở phía Đông kinh tuyến gốc thì có kinh độ Đông (E), trong tính toán mang dấu cộng(+). Nếu điểm quan sát nằm phía Tây của kinh tuyến gốc thì có kinh độ Tây (W), trong tính toán mang dấu trừ (-). b. Vĩ độ: Trên trái đất tất cả các mặt phẳng vuông góc với trục trái đất được gọi là mặt phẳng vĩ tuyến. Mặt phẳng vĩ tuyến cắt mặt trái đất theo một vòng thì vòng đó được gọi là vòng vĩ tuyến. Mặt vĩ tuyến chứa tâm trái đất được gọi là mặt phẳng xích đạo. Mặt phẳng xích đạo cắt mặt trái đất theo một vòng thì vòng đó được gọi là vòng xích đạo. Các mặt phẳng vĩ tuyến đều song song nhau. Vĩ độ của một điểm là góc pháp tuyến tại điểm đó với mặt phẳng xích đạo. Vĩ độ có giá trị 0o - 90o, được tính từ xích đạo về hai cực. Điểm quan sát nằm ở bán cầu Bắc thì có vĩ độ Bắc (N), trong tính toán mang dấu cộng (+). Điểm quan sát nằm ở bán cầu Nam thì có vĩ độ Nam (S), trong tính toán mang dấu trừ(-). c. Độ cao của một điểm (Còn gọi là cao trình của một điểm): Độ cao của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến mặt thủy chuẩn theo đường dây dọi. 6 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Ngoài ra người ta còn phân biệt độ cao tuyệt đối làì khoảng cách từ điểm đó đến mặt thủy chuẩn của trái đất và độ cao tương đối là khoảng cách từ điểm đó đến một mặt phẳng thủy chuẩn qui ước nào đó. Nếu điểm quan sát nằm ở trên mặt thuỷ chuẩn thì có giá trị dương (+), nằm ở dưới mặt thủy chuẩn thì có giá trị âm (-). 4. Bản đồ: a. Khái niệm tổng quát. Bản đồ là hình vẽ thu gọn mặt đất hay một phần mặt đất lên giấy vẽ. Có nhiều loại bản đồ, tuỳ theo mục đích sử dụng mà ta có các loại bản đồ như: bản đồ hành chánh, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa hình...Trong phạm vi ngành nghề chúng ta chỉ khảo sát bản đồ địa hình. Bản đồ địa hình có hai loại: Bản đồ địa vật: Nội dung chính của nó là mô tả những cơ sở vật chất tự nhiên (hay nhân tạo) hiện diện trong khu vực cần được vẽ như nhà cửa, cầu cống, đường xá, kênh mương... Bản đồ địa hình toàn diện: là bản đồ ngoài biểu diễn địa vật còn mô tả thêm thế đất. Nhưng thường mô tả chính là thế đất và một số địa vật quan trọng. Như ta đã biết bề mặt trái đất là một mặt cong. Biểu diễn một mặt cong lên bản đồ là một mặt phẳng sẽ có những sai số nhất định và người ta áp dụng riêng lẽ hay phối hợp các phép chiếu khác nhau để biểu diễn mặt trái đất lên bản đồ. Theo đặc điểm sai số của các phép chiếu của bản đồ mà người ta chia ra các loại phép chiếu như sau: Phép chiếu giữ góc: là phép chiếu trong đó góc được biểu diễn không có sai số. Các phần tử vô cùng nhỏ của Elipxoit đều được biểu diễn lên lưới chiếu thành những hình đồng dạng. Phép chiếu giữ diện tích: là phép chiếu không có sai số về diện tích. Diện tích trên bản đồ tỷ lệ với diện tích tương ứng của khu vực được biểu diễn. Phép chiếu tự do: là phép chiếu trung gian giữa hai phép chiếu trên.Nó vừa có sai số về góc vừa có sai số về diện tích. 7 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Trong phạm vi ngành nghề của chúng ta chỉ cần phép chiếu mặt bằng. Tức phép chiếu từ tâm trái đất lên mặt phẳng tiếp xúc với mặt thủy chuẩn nơi cần chiếu, vì tâm trái đất xa và diện tích hình chiếu nhỏ nên tia chiếu được coi là song song với nhau. Vì vậy trong phạm vi được chiếu sai số không đáng kể. b. Tỷ lệ bản đồ. Tỷ lệ bản đồ xác định mức độ thu nhỏ của khu vực biểu diễn lên bản đồ. Có ba phương pháp thể hiện tỷ lệ của bản đồ: Tỷ lệ số: Thể hiện bằng một phân số mà tử số là 1, còn mẫu số thể hiện mức độ thu nhỏ của khu vực. Thí dụ: Bản đồ tỷ lệ 1/10 000 tức, 10 Km thực tế được biểu diễn bằng 1m trên bản đồ. Tỷ lệ chữ: Cho biết đơn vị chiều dài trên bản đồ tương ứng với chiều dài ở thực tế. Thí dụ: “1cm bằng 1Km”. Đoạn tỷ lệ: Là hình vẽ của một đoạn thẳng trên bản đồ, dưới đó có ghi chiều dài thật của đoạn thẳng. Thí dụ: 1 Km 5. Phương pháp biểu diễn bản đồ địa hình. Trên bản đồ địa hình người ta thường phân biệt hai bộ phận chính cần phải thể hiện đó là dáng đất và địa vật. a. Biểu diễn dáng đất: Dáng đất là tổng hợp sự lồi lõm của bề mặt tự nhiên của trái đất. Tuỳ theo tính chất của dáng đất mà người ta chia ra vùng núi, vùng đồi và đồng bằng. Có nhiều cách biểu diễn dáng đất:  Phương pháp kẽ vân: tức là dùng những đường kẻ song song nhau để biểu diễn dáng đất. Ở những nơi tương đối bằng phẳng hay có độ dốc thoải thì được biểu diễn bằng nét kẻ mịn, mãnh, dài, các nét vẽ cách xa nhau. Những nơi vùng đất dốc hay đồi núi dốc đứng, đường biểu diễn bằng những nét kẽ đậm, ngắn và khích nhau. Đặc biệt các nét kẽ đều phải xuôi theo hướng dốc. Ưu điểm của phương pháp này thì thấy được dáng dốc rõ ràng nhưng chúng có nhược điểm là không thể sử dụng để xây dựng công trình.  Phương pháp tô màu: Tức là dùng màu sắc khác nhau để biểu diễn dáng đất khác nhau. Màu nâu chỉ đồi núi, màu vàng chỉ bình nguyên, 8 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín màu xanh dương biểu diễn biển, màu xanh lá cây chỉ rừng cây.... Mức độ đậm nhạt khác nhau của màu sắc thể hiện mức độ cao thấp , nông sâu khác nhau của địa hình.  Phương pháp ghi cao độ: Phương pháp này ghi trực tiếp cao độ vào bản đồ. Thường các bản đồ mục đích chính không chủ yếu biểu diễn địa hình nhưng các điểm cao quan trọng cũng được thể hiện ghi trực tiếp trên bản đồ như: đỉnh núi, đỉnh đồi, đỉnh tháp... Các phương pháp biểu diễn địa hình trên đây khhông được chính xác. Hiện nay dùng phương pháp phổ biến nhất là đường đồng mức.  Phương pháp đường đồng mức: Đường đồng mức được gọi là đường đồng cao độ. Đó là một đường cong khép kính có cùng một độ cao trên mặt đất so với mặt thủy chuẩn. Hay nói cách khác, đó là hình chiếu của các điểm có cùng độ cao lên mặt phẳng nằm ngang. Hình 3 90m h h 80m 70m 70m 80m 90m Hình 3 Đường đồng mức có những tính chất sau:  Tất cả các điểm nằm trên đường đồng mức điều có độ cao bằng nhau.  Đường đồng mức phải là đường liên tục kép kín. Chỉ có thể bị ngắt đi vì khung bản đồ mà thôi.  Các đường đồng mức không thể cắt nhau trừ trường hợp biểu diễn các địa hình đặc biệt như mõm núi có dạng hình hàm ếch. 9 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín  Chổ nào các đường đồng mức cách xa nhau thì chổ đó dốc thoải, chỗ nào các đường đồng mức khích nhau thì chổ đó dốc nhiều. Nếu hai đường đồng mức trùng nhau thì chổ đó vách thẳng đứng. Độ cao đều là hiệu độ cao của hai đường đồng mức kế tiếp. Ký hiệu (h). Thường chọn độ cao đều h= 1m, 5m, 10m, 20m... tùy theo mục đích sử dụng. b. Biểu diễn địa vật: Để biểu diễn địa vật người ta thường dùng những ký hiệu đã được thống nhất với nhau. Các ký hiệu này chủ yếu là dựa vào hình dáng, màu sắc đặc trưng nhất của địa vật để dễ nhớ, dễ hiểu. Năm 1977 Cục đo đạc và bản đồ nhà nước đề nghị sử dụng thống nhất một số ký hiệu thông thường sau đây: Hình 4 10 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Điểm độ cao cấp nhà nước Hình 4 Điểm tam giác và đường chuyền cấp nhà nước Điệm đo vẽ mặt bằng Điểm độ cao kỹ thuật dưới đất Điểm độ cao kỹ thuật trên tường G Nhà gổ tre lá 2 Nhà gạch đá bê tông hai tầng Nhà đang xây dựng Đường sắt Đường ô tô Đường mòn Địa giới tỉnh Địa giới huyện Địa giới xã Cây lá rộng Cây lá nhọn Họ cọ dừa Họ tre nứa Bệnh viện Chùa Nhà thờ Ruộng lúa 11 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín II. KỸ THUẬT ĐO ĐẠC. 1. Đo góc: a. Định nghĩa: Góc bằng: của ba điểm AOB lá góc A’O’B’, hình chiếu của ba điểm AOB lên mặt phẳng nằm ngang đi qua O. - OA và OB gọi là hai hướng ngắm. - Hai mặt phẳng ngắm đó là hai mặt phẳng thẳng đứng. Nói cách khác đo góc bằng là đo góc nhị diện hợp bởi hai mặt phẳng thẳng đứng chứa hai hướng ngắm. Góc đứng: Là góc tạo bởi hướng ngắm và mặt phẳng nằm ngang, tức là tạo bởi đường ngắm và hình chiếu của nó trên mặt phẳng nằm ngang. Hình 5 1 : có trị số dương nếu điểm quan sát nằm trên mặt phẳng nằm ngang. 2 : có trị số âm nếu điểm quan sát nằm dưới mặt phẳng nằm ngang. Giá trị của góc đứng của một điểm : 0o - 90o B B’ O  A’ A Hình 5 12 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Đôi khi người ta còn dùng góc thiên đỉnh (1 , (2 để thay cho góc đứng. Góc thiên đỉnh là góc tạo bởi hướng thẳng đứng với đường ngắm . Mối quan hệ giữa góc thiên đỉnh và góc đứng : Tổng đại số của chúng bằng o 90 . Hình 6 Đường ngắm 1 1 2 Mặt phẳng nằm ngang 1 2 Đường ngắm 2 Hình 6 1 + 1 = 90o 2 + 2 = 90o b. Máy đo góc: Máy kinh vĩ (Tự nghiên cứu) Máy kinh vĩ dùng để đo góc đồng thời còn có thể đo khoảng cách cà hiệu độ cao. Máy gồm có ba bộ phận chính: - Bộ phận ngắm là ống kính: Nó chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng nhờ trục quay đặt trên giá đỡ. - Bộ phận đọc số: bàn độ và du xích. - Bộ phận chiếu điểm và cân máy bao gồm: Ôúng thăng bằng ốc cân và quả dọi. Ngoài ra máy kinh vĩ còn có ốc hãm và ốc di động có trục điều khiển của bàn độ, vành du xích và ống kính khi đo ngắm. + Ống kính gồm: Hình 7 - Vật kính biến vật ngắm thành ảnh. - Thị kính biến ảnh thành ảnh phóng đại. - Vạch chữ thập là ngắm ảnh. 13 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín - Ốc điều chỉnh ảnh để điều chỉnh rõ ảnh trên vạch chữ thập. Vạch chữ thập Ốc điều chỉnh ảnh Thë kênh Vật kính Thấu kính điều chỉnh ảnh Hình 7 + Bàn độ và vành du xích. Bàn độ là một đĩa tròn bằng kim loại có khắc độ theo chiều kim đồng hồ. Mỗi độ chia thành 2, 3,4,6 khoảng bằng nhautương ứng 30’,20’,15’,10’, đó là giá trị của khoảng chia nhỏ nhất của bàn độ. Vì giá trị chia nhỏ nhất của bàn độ vẫn còn lớn có thể đọc được những giá trị nhỏ hơn, người ta làm thêm vành du xích. Muốn đọc kết quả đo được người ta căn cứ vào vạch 0o của du xích để đọc số chẳn của độ trên bàn độ. Sau đó căn cứ vào 2 vạch trùng nhau của du xích và bàn độ ta đọc số lẽ trên du xích. (phút, giây). + Bộ phận chiếu điểm và cân máy. Chủ yếu là ống thăng bằng và dây dọi. Dây dọi dùng để chiếu đúng vị trí của điểm đặt máy. Các ống thăng bằng để điều chỉnh cho máy nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Trước tiên người ta đặt giá ba chân của máy sao cho phương của dây dọi đi qua điểm trạm đo. Sau đó đặt máy lên đầu giá và đều chỉnh ốc cân cho bọt nước vào giữa lúc đo máy cân bằng. c. Phương pháp đo góc bằng. + Đo đơn giản. Áp dụng góc độc lập, mỗi góc có hai hướng ngắm. 14 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Ví dụ: Đo góc AOB A a O b B Đặt máy chiếu đúng điểm O và cân máy cố định đặt bàn độ nằm. Động tác 1: (trái) đặt bàn độ bên tay trái người do, mở máy ngắm chính xác điểm A đọc được trị số a, xong quay máy thuận chiều kim đồng hồ ngắm chính xác điểm B, đọc được trị số b. Vậy giá trị của AOB trong lần đo này là: AOB = b - a Động tác 2 : Xoay ống kính 180o để chuyễn bàn độ về tay phải người đo và ngắm chính xác điểm B đọc được giá trị b’. Quay ống kính theo chiều ngược kim đồng hồ ngắm điểm A, đọc được giá trị a’. Giá trị của góc AOB trong lần đo này là: AOB = b’ - a’ Giá trị của góc AOB trong phép đo đơn giản là trung bình cộng của hai lần đo: AOB = ((b - a)+(b’-a’))/2 + Đo toàn vòng: Áp dụng trong trường hợp một điểm có nhiều hướng ngắm Hình 8, tức tại mỗi điểm đặt máy đo được nhiều góc. Giả sử tại điểm O ta đo được các góc đến 4 hướng ngắm A,B,C,D. 15 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín 0o D, d1 A, a1 O B, b1 C, c1 Hình 8 Sau khi đặt và cân bằng máy ta đo: Lần 1: (động tác 1) đưa bàn độ về tay tráy, chuyễn bàn độ ngang về vị trí 0 0’0’’. Mở máy ngắm A, được a1; xoay máy theo chiều kim đồng hố ngắn B, được b1; tương tự ngắm C, được c1; ngắm D, được d1 ; và tiếp tục ngắm A được a’1 . a1 và a’1 không được chênh lệch quá độ chính xác du xích của máy. o Lần 2: Đảo ống kính 180o cho bàn độ nằm bên phải. Ngắm A đo được a2; quay ống kính theo chiều ngược kim đồng hồ ngắm D đo được d2; tương tự ngắm C đo được c2; ngắm B đo được b2 và tiếp tục ngắm A đo được a’’2. Lưu ý: a1 và a’1; a2 và a’’2 chêng lệch không quá t. b1,b2; c1,c2; d1,d2 chênh lệch không quá 2t. Bằng cách tính trung bình cộng ta xác định được giá trị của các góc. d. Phương pháp đo góc đứng: i v i v 16 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Đặt máy tại A chiếu điểm cân máy và chiều cao đặt máy i , đánh dấu trên cây tiêu một đoạn bằng i, Mo là số đọc khi ống kính nằm ngang. Quay ống kính ngắm điểm đánh dấu trên cây tiêu đặt tại B ta đọc được giá trị M1. v = M 1 - Mo 2. Đo khoảng cách. a. Xác định đường thẳng: Đây là yêu cầu và cũng là công việc đầu tiên để tiến hành đo khoảng cách. Nó có nhiệm vạch rõ tuyến đo và giảm bớt sai số trong quá trình đo đạc. Tùy theo yêu cầu độ chính xác mà dóng đường thẳng bằng mắt thường hay bằng máy. Nếu dùng mắt thường để xác định đường thẳng người ta phải sử dụng các tiêu ngắm. Các tiêu ngắm làm bằng gổ có đường kính 3-4cm, dài 1,5-2m một đầu nhọn và bịt sắt dùng để cắm xuống đất. Các tiêu ngắm thường được sơn thành những khoảng màu trắng đỏ xen kẽ nhau để dễ nhìn, mỗi khoảng 20cm - 30cm. Ví dụ : Để xác định đường thẳng AB, người ta cắm ở A và B hai sào tiêu. Người thứ nhất đứng trước và cách sào tiêu A 2-3m ngắm hướng AB. Người thứ hai dùng các sào tiêu còn lại cắm ở các khoảng giữa AB theo sự điều khiển của người thứ nhất sao cho các sào tiêu trung giantrùng nhau trùng nhau trên một đường ngắm AB. Đường kính 3-4cm Sào tiêu 1,5-2m A B 20-30cm Trường hợp A và B nhìn thấy nhau nhưng phải vượt qua một khe sâu ta dùng phương pháp tiến lại gần nhau từ hai đầu. Như hình vẽ, ta ngắm hai sào tiêu AB ta có thể cắm được sào tiêu O1. Qua BO1 ta cắm được sào tiêu O2, tiếp tục tương tự như vậy ta có thể dóng được đường thẳng AB. 17 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín Nếu dùng máy ngắm ta cũng xác định được đường thẳng như dùng mắt thường nhưng kết quả chính xác và có thể nhìn được xa hơn. b. Phương pháp đo khoảng cách. * Đo đơn giản: Trong trường hợp không cần độ chính xác cao người ta có thể đo bằng cách đếm bước. Mỗi bước chân của người bình thường cách nhau 0,7m. Cách đo này có độ chính xác rất thấp. Do đó trong mọi trường hợp đều cần có thước gỗ hay thước thép (dây) để đo. ( Thước thép (dây) thông thường dài 25m dùng kèm với một bộ 11 que sắt. Khi đo cần có hai người thao tác. Người đi sau cầm đầu thước có vạch 0m, dùng que sắt giữ chặt đầu thước sao cho vạch 0m của thước trùng với điểm đầu cần đo. Người đi trước cầm 10 que sắt và cắm que sắt tại vạch 25m đều chỉnh sao cho hướng của thước trùng với hướng đo. Hai người đi tới và đo tiếp tục, người đi sau thu các que sắt mà người đi trước đã cắm. Khi thu đủ 10 que người đi sau sẽ giao cho người đi trước. Nếu gọi: N: Số lần người đi sau trao bộ 10 que sắt cho người đi trước. n : Số que sắt trong tay người đi sau r : Khoảng lẻ còn lại đọc trên thước. 25 : là chiều dài của thước. nếu thước dài 30m thì số này được thay bằng 30. S: Khoảng cách được đo. Ta có công thức tính khoảng cách bằng: S = 250N + 25n + r A l B ( Khi đo nếu gặp địa hình dốc ít thì có thể nâng thước lên nằm ngang và dùng ống thăng bằng để kiểm tra thăng bằng. khi đó đầu thước nâng cao được treo một dây dọi để định tâm đầu thước ở mặt đất. 18 Chæång 1, Cäng trçnh thuíy saín ( Nếu địa hình dốc đều ta có thể đo trực tiếp mặt đất nghiêng và dùng công d = l cos thức: Trong đó: l độ dài đo nghiêng; d khoảng cách AB; ( góc nghiêng của mặt đất. B A  l  Đo bằng phương pháp cự lượng: Đây là phương pháp đo gián tiếp, dùng phổ biến trong đo đạc, phương pháp này cần phải dùng máy ngắm có vạch cự lượng như máy kinh vĩ và mia đứng. Mia đứng làm bằng gổ dài 2-4m rộng 8-10cm. Người ta sơn đen đỏ chia mặt mia thành từng đơn vị cm cho dễ nhìn. Cách đo: Muốn đo khoảng cách AB ta đặt máy tại A và dựng mia ở B. Ngắm mia tại B lúc này tại vạch cự lượng sẽ xuất hiện hai trị số M và N của mia cách nhau một khoảng n. Hình 9 Từ hai tam giác đồng dạng OPQ và OMN. Ta có : OI/OH = MN/PQ  OI = (OH/PQ)MN Đặt: OI = do = (OH/PQ)MN = (f/l)n ; Vì f và l là hằng số. Đặt K = f/l gọi là hằng số nhân. Và vì f và ( cũng là hằng số, đặt f + ( = C gọi là hằng số cộng. Ta có: d = do +f +  = (f/l)n +f +  = Kn + C Từ hai tam giác đồng dạng OPQ và OMN. Ta có : OI/OH = MN/PQ  OI = (OH/PQ)MN 19