Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Так Б.А. Алисов и другие ( 1952 г., ) понимает микроклимат как местные особенности климата, обусловленные строением подстилающей поверхности. И.А. Гольцберг (1987 г) считает микроклиматом климат небольшой территории, возникающий под влиянием различий в рельефе, растительности , состояния почвы и других факторов. Она выделяет микроклимат поля, болота, опушки леса, города. М.И. Щербань (1972 г) считает, что микроклимат как климатические особенности небольших участков земной коры непосредственно связан с климатом. Таким образом, понятие «местный климат» не является общепринятым. Медики и архитекторы говорят о климате замкнутых пространств, созданных человеком : микроклимате квартиры, подземного сооружения и пр. (Шаповалов, Мицкевич, 1975 ) . С этих позиций применение термина « микроклимат карстовых полостей» вполне оправдано, так как их климат это климат небольших территорий, представляющих собой замкнутое пространство.

В карстологии наблюдается примерно такая же картина. Часть исследователей рассматривает микроклимат пещер как распределение и изменение давления, температуры, и влажности воздуха под землей под влиянием изменения этих факторов на поверхности, в открытой атмосфере ( Trimmel, 1968 ;Wwigley, Brown, 1978 и др.). Р.Гейгер (1960 ) определил микроклимат пещер как климат их приземного слоя. Наиболее детально разработал эту проблему Кл.Андрио ( Andrieux, 1971 ). Он считает, что на поверхности следует выделить макроклимат ( больших территорий), мезоклимат ( климат местности ) и микроклимат ( климат подстилающего слоя ) . Их совместное влияние передается через микроклимат на подземный климат, который в свою очередь делится на топоклимат ( климат отдельных галерей, завалов, колодцев ) и климат лимитируемого слоя ( особенности зоны контакта пещерного воздуха с полом, стенками и потолком пещеры ) . Очевидно , введение этих понятий и терминов имеет смысл только при очень детальном стационарном изучении климата карстовых полостей.

Автор понимает под микроклиматом карстовой полости режим метеорологических элементов ( атмосферное давление, движение воздуха, температура, влажность, газовый состав воздуха ) внутри пещеры или шахты определенного морфогенетического типа.

3.2 Цели и задачи исследований

Целью микроклиматических исследований в карстовой полости пещеры Мраморная является определение суточных , недельных, месячных, годовых особенностей воздушной циркуляции ( напрвление , скорость движения воздуха) , термовлажностных характеристик воздуха ( атмосферное давление, температура, абсолютная и относительная влажность) и его газового состава.

Основными задачами микроклиматических наблюдений являются

характеристика микроклимата карстовой полости;

определение влияния микроклиматических условий карстовых полостей на формирование подземных вод, карстовых микроформ и различных пещерных отложений,;

определение влияния антропогенного вмешательства на микроклимат пещеры.

3.3 Проведение наблюдений.

Организация микроклиматических наблюдений предполагает регулярный контроль за состоянием измерительных средств, а также их поверку ( по наиболее точным ) перед началом серии измерений для выявления неисправных приборов и определения систематических погрешностей с последующим введением в результаты измерений соответствующих поправок (Стернзат, 1978).

Отсчет показаний производится с точностью 0,2 - 0,5 цены наименьшего деления прибора после выдержки , соответствующей инерционности измерительного комплекта. Для температурных измерений с помощью ртутных термометров необходимая выдержка составляет : в воде - 10 - 15 секунд, в воздухе 3 - 5 минут, в песке, рыхлой породе, до 1 часа; при отсчете показаний аспирационного психрометра - 4 минуты, крыльчатого анемометра - 100 секунд. При проведении первых замеров надо предусмотреть необходимое время для выравнивания температуры приборов с температурой воздуха в пещере ( 15 - 30 минут ) .

В узких ( низких ) ходах и залах малого объема тепловыделения и дыхание наблюдателя могут существенно исказить результаты измерений , что необходимо учитывать при организации наблюдений. В тоя части пещеры, где производится наблюдения , необходимо ограничить пребывание посторонних людей и исключить пользование светильниками , нагревателями открытого огня ( свечи, карбидные лампы ) .

В течении всего периода наблюдений на поверхности ( вблизи пещеры, вне зоны влияния воздушного потока из входного отверстия ) производят срочные замеры основных метеоэлементов ( температура , давление, влажность воздуха, направление и скорость ветра ) с указанием погодных условий ( облачность, осадки и их интенсивность ) и расположение пункта наблюдений в рельефе. Сроки наблюдений желательно синхронизировать со стандартными для метеостанций ( 0,3,6,9,12,15,18,21 час по московскому декретному времени) , что позволяет в совокупности с данными метеостанции охарактеризовать условия на поверхности. В связи с возможными проявлениями в пещере запаздывания погодных колебаний на поверхности желательно располагать сведениями о метеоусловиях на поверхности за 2 - 5 суток до начала наблюдений ( по данным метеостанции или собственным измерениям ).

На начальном этапе изучения микроклимата полости выявляют схему движения воздуха в пещере и производят измерения в ее характерных участках ( входное отверстие, основные залы и галереи , зона стабилизации температуры и влажности и т.д.) с нанесением точек наблюдения на план полости и указанием места и времени измерения, фабричного ( полевого номера прибора, фамилия наблюдателя )

Скорость и направление движения воздуха фиксируют во всех местах с ощутимой тягой ( естественных сужениях ходов ), имея виду возможное встречное движение потоков у пола и свода галереи , либо у стен на оси вертикального хода.

При организации регулярных (длительных или периодических ) измерений ( желательно в течение 24 - 28 час. периодичностью 1 - 2 месяца на протяжении 1 - 2 лет ) на основе анализа морфологии полости, схема вентиляции и результатов первичных наблюдений намечают постоянные точки замеров, фиксируемые в пещере с помощью устойчивых марок и подчиняющейся определенной системе : более разреженная сеть с шагом 5 - 10 - 20 метров и более на участках с неизменной морфологией и в зоне минимальных сезонных колебаний; более густая сеть с шагом 0,5 - 2 метра в местах резкого изменения метеоэлементов ( в привходовой зоне, на пересечении ходов и т.д.) выбор точек определяется задачами исследований.

Для регистрации асредненных по сечению значений температуры и влажности воздуха ( с помощью аспирационного психрометра ) замеры производят по осевой линии хода, в залах на расстоянии не менее 0,35 - 0,40 В ( В - наименьшей из размеров по высоте или ширине ) от пола или стены соответственно.

3.4 Приборы для наблюдений

Для определения метеоэлементов естественной карстовой полости используются стандартные гидрометеорологические приборы: барометр -анероид ( погрешность +_ 100 Па), срочные максимальные и минимальные термометры ( погрешность +_ 0,1 - 0,2 град.), аспирационный психрометр ( поггрешность по влажности +_ 1-4%), крыльчатый или чашечный анемометры , в данном конкретном случае крыльчатый, (погрешность +_ 0,1 - 0,2 м/с). Газовый состав воздуха на месте исследуется с помощью шахтного интерферометра ( СО2 , СН 4) или экспересс-методом ( СО2) , однако набор определяемых при этом компонентов ограничен, а точность невелика ( погрешность +_0,5%). В связи с этим основными при изучении газового состава воздуха являются лабораторные методы определения состава отобранных проб ( газовая хроматография). Для определния генезиса углекислоты используется масс-спектрометрический метод анализа изотопного стостава углерода.

Для непрерывной регистрации изменений температуры, влажности и даления воздуха используют суточные, (недельные) термографы, барографы и гигрографы ( погрешности +- 1 гр.С, +_1% влажности, +_ 100Па соответственно).

В связи с недостаточной локальностью стандартных приборов, их невысокой точностью и значительной инерционностью при изучении микроклимата пещер следует применять приборы ( термоэлементы и терморезисторы для измерения температуры , термоанемометры, макроманометры и т.д.), обладающие более высокой точностью ( погрешность измерения температуры 0,01 гр.С, влажности 0,5%, скорости воздуха 0,01 м/с, давления 10 Па), низкой инерционностью и т.д. Применение этих приборов требует их обязательной поверки по стандартным метеорологическим или образцовым приборам. Осредненная скорость движения воздуха определяется путем последовательных замеров в узлах прямоугольной сетки ( с шагом 0,25 - 0,5 В), перекрывающей поперечное сечение хода. Локальные изменения метеоэлементов производят в 5-10-20 см от пола посредине хода с указанием характера подстилающей поверхности ( песок, гравий, лед и т.д.).

При регулярных наблюдениях для выявления крупномасштабных особенностей полей температуры (влажности) производят замерения по длине ходов ( продольные разрезы) по площади залов ( на основе сетки измерительных точек), а также по сечению хода с шагом 0,5 - 1,0 ;0 - 2, 0 - 5,0 м, зависящем от размеров полости и задач исследования. Для определения параметров гидродинамического и термического взаимодействия воздушного потока со вмещающей породой, как правило, в местах с ощутимой воздушной тягой производят градиентные наблюдения на расстояниях 0,1-0,2-0,5-1,0-1,5-2,0 м от пола ( стен), совмещая их с замерами температуры пола ( стен) и всех водопроявлений в исследуемом сечении.

Отбор проб воздуха для изучения газового состава производится путем накачки ( прокачки) в стеклянные газовые пипетки с трубками из вакуумного стекла ( либо в резиновые или полиэтиленовые емкости) объемом не менее 250 мм с зажимами. Размещение точек отбора проб должно выявить вариации газового состава по площади и на разных уровнях пещеры. Режимный отбор проб, обеспечивающий изучение внутрисуточных, межсуточных и сезонных вариаций газового состава воздуха пещер, следует проводить на фиксированных точках.

Обработка наблюдений

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат стиль, детские рефераты.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата