Grundlagen der Bestimmung des Wasseräquivalents

          Table des matières

  • 1.0 Généralités
  • 1.1 Le problème de la détermination de la teneur en eau de la couverture neigeuse 
  • 1. .2  Définitions des termes importants 
  • 1.2.1. Équivalent en eau de la couverture neigeuse :
  • 1.2.2. Épaisseur de neige
  • 1.2.3. Densité de la neige
  • 1.2.4. Charge de neige
  • 1.3 Méthodes de mesure 
  • 1.3.1. La méthode de la plaque de neige
  • 1.3.2. La méthode isotopique
  • 1.3.3. La méthode volumétrique
  • 1.3.4. La méthode des micro-ondes
  • 1.3.5. La méthode diélectrique
  • 1.4 Introduction à la technologie de mesure 9
  • 1.4.1. Données techniques WS43
  • 1.4.2. Données techniques du Metrasonde
  • 1.4.3. Notes générales sur l'utilisation de l'échelle
  • 1.4.4. Données techniques de la sonde Hancvencl
  • 1.4.5. Méthode de mesure de la profondeur de la neige
  • 1.4.6. Méthode de mesure de l'équivalent en eau de la neige
  • 1.4.7. HIM300-23
  • 2. Description de l'état actuel et des objectifs du projet
  • 2.1 Sonde à neige HIM150-50
  • 2.1.1. Général
  • 2.1.2. HIM150-50 mK
  • 2.1.3. HIM150-50 OK
  • 2.2  Fondements méthodologiques      
  • 2.2.1. Normes et exigences
  • 2.2.2. Fondements mathématiques
  • 2.2.3. Traitement de l'information
  • 2.2.4. Méthode de mesure
  • 2.3 Exigences techniques de la sonde à neige
  • 2.3.1. Poignée avec adaptateur à baïonnette26
  • 2.3.2. Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 150 cm
  • 2.3.3. Manche de 100 cm avec adaptateur à baïonnette et échelle
  • 2.3.4. Dispositif de suspension pour la balance numérique
  • 2.3.5. Adaptateur de cylindre gradué pour fonctionnement électromécanique
  • 2.3.6. balance numérique
  • 2.3.7. Dispositif de suspension verticale
  • 2.3.8. Dispositif de suspension horizontal
  • 2.3.9. Sac de transport
  • 2.3.10. Tableaux d'évaluation
  • 2.3.11. pelle
  • 2.3.12. Capuchon
  • 2.3.13. tige de compression
  • 2.3.14. traceur GPS
  • 3.   Recommandations
  • 4. Résumé  
  • 5. Bibliographie / Sources

 

1.0 Généralités

1.1 Le problème de la détermination de la teneur en eau de la couverture neigeuse

La détermination régulière, basée sur le réseau, de la teneur en eau de la couverture neigeuse est d'une grande importance d'un point de vue hydrologique. En déterminant la teneur en eau, la composante négative des précipitations (évaporation) peut être déterminée.

L'importance principale du paramètre réside dans l'évaluation de la fonte des neiges à des fins hydrologiques (calcul du débit et de l'apport d'eau de fonte pour les barrages, prévision des crues, crues de dégel) et comme variable d'entrée pour les modèles de bilan hydrique. Le risque d’inondations dues à la rosée est particulièrement élevé lorsque la fonte des neiges et les précipitations se chevauchent. La teneur en eau de la couverture neigeuse peut être utilisée comme facteur de correction pour estimer les précipitations.

À l’avenir, la détermination en réseau de la teneur en eau de la couverture neigeuse deviendra encore plus importante en tant que données de référence pour la télédétection.

1.2 Définitions des termes importants

0.3.1.     Équivalent en eau de la couverture neigeuse :

L'équivalent en eau de la couverture neigeuse est déterminé à partir de la hauteur de la couche d'eau en mm qui se formerait après la fonte de la couverture neigeuse si l'eau de fonte restait sur une surface horizontale sans infiltration ni évaporation.

1 mm d'équivalent en eau correspond à 1 l d'eau de fonte / m²

L'équivalent en eau spécifique fait référence à la profondeur de la couverture neigeuse. Elle est donnée en mm/cm.  L'équivalent en eau est déterminé à l'aide d'un coupe-neige ou d'une sonde à neige.

0.3.2.     Épaisseur de neige

L'épaisseur de neige est généralement donnée en centimètres, contrairement aux précipitations (millimètres par heure). Comme la neige peut rester au sol et fondre en fonction de la température, la couverture neigeuse n'a pas besoin d'augmenter malgré la neige fraîche.

Le simple fait d’indiquer la profondeur de neige ne signifie pas nécessairement qu’il y a eu de la neige récemment.

Une distinction précise est donc faite entre l'épaisseur de la couverture neigeuse en tant que hauteur totale et la profondeur de neige fraîche en tant qu'augmentation au cours de la dernière période d'évaluation - la météorologie et la science des avalanches d'aujourd'hui utilisant 24 heures comme base et les mesures étant prises à 7h30 du matin.

Le total de neige nouvelle est ensuite déterminé sur des périodes plus longues (par exemple, le total de neige nouvelle sur 3 jours comme l'augmentation de la profondeur de neige au cours des 72 dernières heures).

Étant donné que la neige « se tasse » en raison de son propre poids et d'autres paramètres météorologiques (humidité, température), c'est-à-dire qu'elle change de volume - indépendamment de la fonte et de la sublimation - la quantité totale de nouvelle neige et l'épaisseur totale de la couverture neigeuse ne constituent pas la somme totale des nouvelles épaisseurs de neige. Il s'agit généralement d'un à deux tiers du total des nouvelles chutes de neige de la dernière période de chutes de neige.

En fin de compte, la quantité totale de neige fraîche tombée au cours d'une saison dans la zone d'érosion des glaciers se réduit souvent à des couches de glace comprimée de quelques centimètres d'épaisseur seulement.

À l’inverse, la dérive due au vent peut entraîner l’accumulation d’énormes épaisseurs de neige dans de petites zones, dépassant de loin la profondeur de la nouvelle neige.

Même là où des avalanches se sont produites (transport de masse), on constate des profondeurs de neige anormales, de sorte que les restes d'avalanche restent dans la neige bien après la fonte des zones environnantes. 

0.3.3.     Densité de la neige

La densité d'un corps (ρ), également appelée masse volumique pour la distinguer d'autres quantités liées au volume telles que la densité d'énergie ou de charge, est le rapport de sa masse  à son volume 

                                 ,

La densité de la neige est la masse de neige tombée par unité de volume à l'état de stockage naturel, exprimée en g/cm³. 

La densité de la neige,  indique la teneur en eau d'une couche de neige non perturbée par unité de volume. « Non perturbé » signifie que la couverture neigeuse n’a pas été altérée par des influences extérieures telles que la marche, la conduite ou des sources de chaleur artificielles.

L'unité habituelle est le g/cm³  

En pesant la couche de neige excavée et en mesurant la hauteur de la couche de neige, la quantité d'eau dans la couche de neige [mm] et la densité de la neige [g/cm³] peuvent être déterminées.

La densité de la neige est la masse de neige tombée par unité de volume à l'état de stockage naturel, exprimée en g/cm³.

La conversion de la densité de la neige en équivalent eau spécifique (et inversement) est la suivante :

1 g / cm³ = 10 mm / cm ou 1 mm / cm = 0,1 g / cm³

Classification des types de neige selon les plages de densité (axée sur l'Allemagne) :

Densité de la neige [kg/m³ ] Type de neige
50 -150 Neige fraîche
100 - 200 neige poudreuse
150 - 450 neige granuleuse
350 - 600 neige stockée
500 - 850 Neige de névé
700 - 900 Neige de glacier / glace de glacier

La densité la plus élevée possible est de 917 kg/m³ et signifie une glace sans pores.

L'eau a une densité de 1000 kg/m³, donc la glace flotte toujours à la surface de l'eau en raison de sa densité plus faible.

0.3.4.     Charge de neige

La charge de neige est l’une des variables liées au climat qui influencent les bâtiments. Cela dépend de la situation géographique et de la forme de la structure en question et agit généralement comme une charge répartie perpendiculairement à la zone de base.

La neige est une précipitation gelée dont la densité et le poids dépendent de la température. Un mètre de neige poudreuse correspond à une colonne d'eau d'environ six à dix centimètres de haut, tandis que pour la neige cartonnée, elle est d'environ 20 cm.

Pour l'analyse statique, de la neige mouillée et un poids spécifique de 2 kN/m³ sont utilisés pour simplifier et être sûr.

 

1.3 Méthodes de mesure

1.3.1.     La méthode de la plaque de neige

La méthode des avalanches repose sur l’estimation de la teneur en eau de la couverture neigeuse en fonction de la profondeur de la neige, de la température et de la vitesse du vent. 

1.3.2.     La méthode isotopique

La méthode isotopique est largement utilisée à l’échelle internationale.

Pour déterminer la teneur en eau, des sources gamma sont disposées horizontalement et verticalement, rayonnant à travers la couverture neigeuse. 

1.3.3.     La méthode volumétrique

La méthode gravimétrique est basée sur la variation relative du poids. À cet effet, un cylindre gradué est pesé. La densité de la neige et la teneur en eau sont dérivées des divisions d'échelle déterminées.

Les stations automatiques mesurent la quantité de neige à l'aide de capteurs à jauge de contrainte à compensation de température (par exemple, des balances à neige électroniques). 

Cette procédure est actuellement utilisée par le DWD à certains points de mesure.  

1.3.4.     La méthode des micro-ondes

La méthode des micro-ondes est utilisée pour déterminer la teneur en eau de grandes zones enneigées à l'aide de satellites. Des points de mesure de référence sont nécessaires dans cette procédure. 

1.3.5.     La méthode diélectrique

Dans cette méthode, le changement de  La constante diélectrique est considérée comme une mesure de la teneur en eau spécifique de la couverture neigeuse.

1.4 Introduction à la technologie de mesure

Le service météorologique a présenté la situation actuelle du réseau de mesure. Le DWD travaille actuellement avec un total de 3 modèles différents :

  •             WS43 dans la zone de plaine
  •             Métrasonde et le (à partir des stocks de la RDA pour les stations de montagne)
  •             Sonde Hancvencl  SM 150-50 et SM 100-50 (en prototypes modifiés)

De plus, le HIM300-23 présenté ici est pris en compte. Les sondes individuelles et leurs paramètres techniques sont brièvement présentés ci-dessous.

1.4.1.     Données techniques  WS43

 

Figue.  1:  Sonde à neige WS43 avec échelle, éprouvette graduée et pelle, photo : HIM

Longueur: 70 cm
Surface de coupe : 50 cm2 ±0,4
Précision de mesure de la balance : ± 5 g
Précision de la mesure de la profondeur de neige : ± 10 g
Matériel: aluminium
Télécopiable Non
Dimensions: 710 x 150 x 150 mm
Masse: 3 kg

 

La sonde à neige (Fig. 1) est constituée d'un cylindre métallique et d'une balance à fléau  avec poids du canon.  Le cylindre métallique est conçu comme une scie annulaire à une extrémité  qualifié  et peut être fermé à l'autre extrémité avec un couvercle. 

Pour mesurer la hauteur de la colonne de neige coupée, une échelle en cm est fixée à l'extérieur du cylindre, en commençant par le bord inférieur de la scie annulaire.

Un anneau avec un support qui peut être déplacé librement sur le cylindre  est utilisé pour suspendre le cylindre à la balance à fléau.

La balance à fléau est constituée d'un rail métallique suspendu par le tranchant prismatique de la suspension de la balance.   est divisé en deux bras inégaux et un poids courant  avec fenêtre de lecture.  Le tranchant prismatique droit, situé sous le pointeur  et est tourné avec sa pointe vers le bas, repose sur un palier dans la languette.

L'anneau sur cette languette sert à maintenir l'ensemble de la balance. Sur le deuxième tranchant prismatique  un autre onglet avec crochet  pendu.

Pour peser l'échantillon de neige coupée, le cylindre métallique rempli est suspendu au crochet à l'aide du support.  

 

1.4.2. Données techniques du Metrasonde

 

Figue.  2:  Sonde à neige Metrawatt avec balance numérique, photo : DWD Hamburg

1.4.3. Notes générales sur l'utilisation de l'échelle

Lors de l'utilisation des composants du tube de mesure,  aucun recours à la force n'est requis car ils sont faciles à manipuler.

En cas de conditions météorologiques exceptionnelles, il est possible de congeler les éprouvettes graduées à l'aide de l'adaptateur à baïonnette. La connexion peut ensuite être libérée mécaniquement ou par chauffage.

La profondeur de neige peut être lue sur le côté des cylindres de mesure.

Le système à baïonnette pour le raccordement des tuyaux individuels est symétrique.

Le tube de l'adaptateur à baïonnette est fixé en tournant légèrement les broches à baïonnette sur le côté pour les engager dans l'adaptateur à baïonnette.

Le démontage s'effectue dans le sens inverse.

Longueur: 70 cm
Surface de coupe : 50 cm2 ±0,4
Précision de mesure de la balance : ± 5 g
Précision de la mesure de la profondeur de neige : ± 10 g
Matériel: aluminium
Télécopiable Oui
Dimensions: 710 x 150 x 150 mm
Masse: 3 kg

0.5.4.     Données techniques de la sonde Hancvencl

  

Figue.  3 : Sonde Hancvencl avec échelle numérique, photo DWD Hamburg

 

Figue.  4:  Sonde Hancwencel avec échelle numérique, photo HIM

Les sondes à neige SM 150-50 sont connues sous le terme de sonde Hancvencl (d'après Rudolf Hancvencl).  et  SM 100-50 résumé.

Taper: SM 150-50 SM 150-50
Longueur: 150 cm ±0,4 100 cm ±0,4
Surface de coupe : 50 cm2 ±0,4 50 cm2 ±0,4
Résolution: ± 10 g ± 10 g
Matériel: PRV PRV
Télécopiable Oui Oui
Dimensions: 710 x 150 mm 710 x 150 mm
Masse: 3 kg

3 kg

Les sondes à neige SM 100 et 150-50 permettent de mesurer la profondeur de neige et l'équivalent en eau de neige. Ils se composent d'un cylindre d'échantillonnage, d'un dispositif de retournement, d'une suspension pour la tige de sonde et de l'emballage de transport. Le cylindre d'échantillonnage a une longueur de 150 ou 100 cm et une section transversale de 50 cm². Le cylindre est fabriqué en stratifié de fibre de verre et possède une couronne dentaire en métal.

La tige de sonde en tube d'aluminium est équipée d'une échelle et d'une plaque circulaire pour comprimer la neige et la retirer du cylindre d'échantillonnage.

Une fois le cylindre d'échantillonnage inséré, le dispositif de rotation est utilisé pour faire tourner et presser pendant l'échantillonnage de la neige. La suspension est conçue pour peser le cylindre en position horizontale. L'emballage de transport est caoutchouté.

Le poids total de la sonde à neige est d'environ 2,2 kg. Le cylindre collecteur pèse  environ 1,3 kg.

Pour peser la neige, on peut utiliser n’importe quelle balance avec une sensibilité minimale de 10 g. (Non inclus)

0.5.5.     Méthode de mesure de la profondeur de la neige

La tige de sonde est placée verticalement dans la neige et, après avoir atteint le sol, la profondeur de la neige est lue sur son échelle.

0.5.6.     Méthode de mesure de l'équivalent en eau de la neige

Le cylindre d'échantillonnage est percé en position verticale avec rotation bilatérale et pression suffisante à l'aide du dispositif de rotation. Après avoir atteint le sol, la hauteur de la couverture neigeuse est lue.

Le cylindre plein est retiré selon les besoins. Avant d’être retirée, la neige est légèrement compactée. L'arrivée à la surface est vérifiée visuellement. Grâce à la suspension, le cylindre est pesé en position horizontale.

Les balances numériques sont équipées de la fonction camouflage ; les balances mécaniques peuvent également être tarées ou le poids du cylindre d'échantillonnage vide peut être déduit.

La section transversale de la couronne étant de 50 cm², un poids de 10 g correspond à un équivalent en eau de 2 mm.

En pratique, l'équivalent en eau de la neige est calculé en mm, donc le poids en kg est calculé à deux décimales, quelle que soit la virgule décimale multipliée par deux.

Le cylindre d'échantillonnage est ensuite tourné avec la couronne vers le haut et vidé en le tapotant doucement avec le dispositif de rotation.

Si le cylindre d'échantillonnage ne peut pas être enfoncé dans le sol avec une force de pression de 200 N lors de la rotation, il n'y a pas de neige dans le cylindre d'échantillonnage, mais elle est comprimée et pressée à l'extérieur du cylindre. Le cylindre est alors retiré, pesé et, après avoir été vidé, repoussé à l'intérieur et le retrait se poursuit jusqu'à ce que le fond soit atteint.

Le cylindre d'échantillonnage est ensuite pesé à nouveau et l'équivalent en eau est calculé à partir de la somme des deux poids.

La même méthode peut être utilisée pour les profondeurs de neige supérieures à 1,5 m après que la couche supérieure de neige a été enlevée.

L'ensemble est fabriqué en matériau inoxydable et ne nécessite aucun entretien.

Après utilisation, il est conseillé de laisser sécher. Un sol dur peut provoquer une déformation de la couronne, auquel cas les bords doivent être poncés avec une lime. 

0.5.7.     HIM300-23

Présenté était  le  Station de mesure des précipitations de neige (HIM300-23 / Réf. 06.04.05)

               

    

Figue.  5:  Sonde à neige HIM300-23, photos : CHMI Prague

0.5.7.1.Données techniques du HIM300-23.

Longueur: 100 cm extensible jusqu'à 360 cm
Surface de coupe : 23 cm2
Diamètre: 55 mm
Résolution: 10 g
Matériel: aluminium

 

0.5.7.2.Notes générales sur l'utilisation de l'échelle

La balance n'est pas conçue pour une utilisation en extérieur. Il est donc nécessaire de les protéger au maximum de l’humidité ou de l’eau.

Il est recommandé de laisser la balance et les poids de camouflage s'acclimater à la température ambiante pendant environ 20 minutes.

Sur le côté droit se trouve un adaptateur de prise qui charge la batterie interne. La balance s'éteindra automatiquement après 10 minutes. Il est nécessaire de s'assurer d'une charge suffisante avant de mesurer sur le terrain.

La balance est calibrée de manière à ce que le cylindre de mesure avec une surface de coupe de 23 cm2 indique la valeur de l'eau (1 kg/m2). Cet appareil correspond aux observations/mesures de précipitations en mm.  l mm de précipitation sur une surface d'un l m2 correspond à  l kg d'eau.

0.5.7.3.Assemblage des pièces

Aucune force n'est nécessaire lors de l'utilisation des composants du tube de mesure. En cas de conditions météorologiques exceptionnelles, il est possible de congeler les éprouvettes graduées à l'aide de l'adaptateur à baïonnette. Dans ce cas, la connexion peut être libérée mécaniquement ou par chauffage.

La profondeur de neige peut être lue sur le côté des cylindres de mesure.

Le système à baïonnette pour le raccordement des tuyaux individuels est symétrique. Le tube de l'adaptateur à baïonnette est déplacé vers le bas en desserrant le bouton de verrouillage. Le deuxième tube est inséré par le bas et tourné de 20° dans le sens des aiguilles d'une montre.

Le tube de couplage de l'adaptateur à baïonnette est ensuite déplacé à nouveau vers le haut de 2 cm. Cela établit une connexion sécurisée.

Le démontage s'effectue dans le sens inverse.  

 

2. Description de l'état actuel et des objectifs du projet

Toutes les sondes mobiles sont contrôlées à l'aide de balances numériques modèle KERN HCB 20K50 ou  Modèle KERN CH 15K20 évalué.

L’objectif du réseau de mesure 2015 est d’harmoniser l’ensemble du système. À cette fin, les propriétés des types de sondes mentionnés ci-dessus doivent être combinées entre elles et complétées fonctionnellement et des caractéristiques supplémentaires doivent être développées.

L'objectif est de développer un système de sonde à neige modulaire pouvant être utilisé dans l'ensemble du réseau de mesure du DWD.

Il s'agit notamment de :

  •              Entraînement électromécanique pour le forage à travers les couches de glace
  •              Enregistrement des pistes
  •              Adaptateur de marteau
  •              Cylindres de mesure télescopiques jusqu'à 150 cm et
  •              Cylindres de mesure non télescopiques jusqu'à 150 cm

L'utilisation d'un système de sonde uniforme garantit une évaluation uniforme des valeurs obtenues dans le réseau de mesure.

En raison de la nature des différents types de sondes, une évaluation uniforme des valeurs obtenues dans le réseau de mesure n'est actuellement possible que dans une mesure limitée, car les sondes WS43 et Hancvencl diffèrent en termes de matériau utilisé sur le cylindre de mesure (aluminium et GRP).

L'utilisation de cylindres de mesure en aluminium avec différentes structures de surface ainsi que d'un cylindre de mesure en PRV entraîne une tension superficielle plus élevée et donc une perte d'eau par rapport aux surfaces hydrophobes en raison des paramètres de rugosité spécifiques au matériau.

Cet effet est généralement connu grâce à la mesure des précipitations avec la jauge de précipitation Hellmann en conjonction avec l'utilisation de jauges en verre, en plastique et hydrophobes.

Les écarts correspondants (en moyenne + 2%) de la sonde Hancvencl par rapport au WS43 ont été déterminés dans des mesures comparatives par le DWD. Les résultats sont basés sur une série représentative de 300 mesures.

Nos propres mesures empiriques avec tous les systèmes mentionnés ci-dessus ont produit des résultats de mesure presque identiques.

Dans la pratique d’observation actuelle, une période d’environ 45 minutes est disponible pour déterminer la teneur en eau de la couverture neigeuse. Durant cette période, une sonde à neige électromécanique, si elle est utilisée, doit être montée et démontée environ trois fois et la teneur en eau de la couverture neigeuse doit être déterminée en plusieurs mesures partielles. Les échantillons doivent être mesurés et les résultats de mesure saisis dans l'AMS.

Le nom provisoire du projet est convenu : HIM150-50.

2.1 Sonde à neige HIM150-50

2.1.1.     Général

Le nom inclut la longueur maximale de la sonde à neige (150 cm) et la

Surface (50 cm2).  Les variantes de produits suivantes sont suggérées :

  •              HIM50-50
  •              HIM100-50
  •              HIM150-50

Les abréviations signifient propulsion électrique (E) et propulsion à essence (B). Les variantes de produits sans abréviation ont l'entraînement manuel déjà connu.

Il est proposé que le système global de sonde à neige soit composé des éléments suivants :

  1.             Poignée avec adaptateur à baïonnette
  2.             Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 50 cm avec anneau de retournement
  3.             Éprouvette graduée avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 100 cm
  4.             Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 150 cm
  5.             Manche allongé de 100 cm avec adaptateur à baïonnette avec échelle pour l'utilisation du cylindre gradué de 50 cm2 à des profondeurs plus importantes (1 m).
  6.             Dispositif de suspension pour supprimer les forces de torsion de la balance numérique)
  7.             Adaptateur de marteau
  8.             marteau en caoutchouc
  9.             balance numérique
  10.            Dispositif de suspension pour suspension horizontale du cylindre de mesure
  11.            Dispositif de suspension pour vertical  Suspension du cylindre de mesure
  12.           Sac de transport
  13.           Tableaux d'évaluation
  14.           pelle
  15.           tige de compression en plusieurs parties
  16.           Couverture
  17. Traceur GPS pour enregistrer la position des points de mesure

Le système est conçu de manière à pouvoir également être acheté en composants.

Il est utile de diviser les méthodes selon les variantes suivantes :

  •              HIM150-50 mK -  avec compression
  •              HIM150-50 oK - sans compression

2.1.2.     HIM150-50 mK

  1.             Poignée avec adaptateur à baïonnette
  2.             Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 50 cm avec anneau de retournement
  3.             Éprouvette graduée avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 100 cm
  4.             Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 150 cm
  5.             Manche allongé de 100 cm avec adaptateur à baïonnette avec échelle pour utiliser le cylindre de mesure de 50 cm à des profondeurs plus importantes (1 m).
  6.             Dispositif de suspension pour supprimer les forces de torsion de la balance numérique
  7.             Adaptateur de marteau
  8.             marteau en caoutchouc
  9.             balance numérique
  10.            Dispositif de suspension pour suspension horizontale du cylindre de mesure
  11. .          Dispositif de suspension pour vertical  Suspension du cylindre de mesure
  12.           Sac de transport
  13.           Tableaux d'évaluation
  14.           pelle
  15.           tige de compression en plusieurs parties
  16.           Couverture

Il est proposé d'introduire la méthode de compression comme norme dans les stations de plaine afin d'augmenter la précision des mesures.

L’introduction de la méthode de compression est associée à une amélioration de la manipulation en raison de la résistance supérieure de l’échantillon.

2.1.3.     HIM150-50 OK

  1.             Poignée avec adaptateur à baïonnette
  2.             Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 50 cm avec anneau de retournement
  3.             Dispositif de suspension pour supprimer les forces de torsion de la balance numérique
  4.             Adaptateur de marteau
  5.             marteau en caoutchouc
  6.             balance numérique
  7.             Dispositif de suspension pour suspension horizontale du cylindre de mesure
  8.             Dispositif de suspension pour vertical  Suspension du cylindre de mesure
  9.             Sac de transport
  10.            Tableaux d'évaluation
  11.           pelle
  12.           Couverture

Lors de l'utilisation de la sonde à neige sans compression, il existe un risque que des parties de l'échantillon de neige tombent du cylindre de mesure en raison de sa faible densité.

 

2.2 Principes méthodologiques

2.2.1.     Normes et exigences

Il  Voici quelques normes et standards pertinents pour la théorie et la pratique du développement de la station de mesure de neige.

Une bibliographie détaillée et une liste de sources se trouvent à la fin de la présentation.

/4/         DIN EN 1991-1-3:2010-12 (D) : Eurocode 1 : Actions sur les structures - Partie 1-3 : Actions générales, charges de neige ; Version allemande EN 1991-1-3:2003 + AC:2009 ; anciennement : DIN 1055-5, juillet 2005 : Actions sur les structures - Partie 5 : Charges de neige et de glace.

/5/         Brochures DVWK 112-113, 230, DVWK Association allemande pour la gestion de l'eau

/6/         DIN SPEC 1107; Rapport technique DIN CEN/TR 15996:2010-05 : Hydrométrie - Mesure de la teneur en eau de la couverture neigeuse totale à l'aide d'un appareil de mesure de la masse de neige ; Version allemande CEN/TR 15996:2010;

/9/         VDE 0839-81-1:1993-03:  Compatibilité électromagnétique

/10/       VDE 0875-11:2011-04:  Dispositifs industriels, scientifiques et médicaux

/11/       VDI 3786 Fiche 7

/12/       Guide CIMO de l'OMM n° 8, chapitre 6.7.3., 7e édition, 2008

/13/       Guide des pratiques hydrologiques de l'OMM n° 168,  5e édition,  1994    ou 

Guide des pratiques hydrologiques de l'OMM n° 168,  6e édition, vol. Moi, 2008

2.2.2.     Fondements mathématiques

Les formules listées ci-dessous s'appliquent aux sondes à neige avec une surface de coupe de 50 cm2

2.2.2.1.Équivalent absolu en eau  (absWE)

Équivalent absolu en eau =  lire la valeur d'échelle n  multiplié par 10  (mm)

 

2.2.2.2.Équivalent en eau spécifique (specWE)

   n  la valeur d'échelle lue et   h  Hauteur de la couverture de neige excavée  est.

Pour les épaisseurs de neige supérieures à 60 cm, la mesure doit être répétée couche par couche et la somme des valeurs d'échelle lues (multipliée par 10) doit être divisée par la hauteur totale du manteau neigeux.   

 par exemple B.    

                         

Hauteur de la couverture neigeuse excavée : h = 38 cm
lire la valeur de l'échelle n = 9,5 g
équivalent absolu en eau : 9,5 * 10 = 95 mm
équivalent eau spécifique : 2,5 mm/cm

1.2.2.3.Charge de neige

La charge de neige est calculée selon l'algorithme suivant :

  1.             Zone d'échantillonnage de l'échelle de neige : S1 = 0,005 m 2
  2.             Détermination de la taille d'une zone d'échantillonnage d'un toit  S = 1 m 2 sur le toit
  3.             D'après la relation entre la zone d'échantillonnage et le toit  Sable  la zone d'échantillonnage S1  résultats  Nombre K d'échantillons :

                                                               K= S / S1.

Selon VDI 3786  la zone d'échantillonnage du toit S est fixée à 1 m2.

Cela donne la valeur K 2 00.

4.            Pesée de la neige sur le toit, exemple sur une zone d'échantillonnage S 

Cela se traduit par  ( M1 + M2 + . . . + M200) [g])

   

5.            La charge de neige MSL [kg] est donc calculée à partir de la formule suivante : 

Tout d’abord, la masse totale de neige des échantillons est déterminée :

Masse : M [kg]                  M  =   M1 + M2 +….+ M200                                         [G]

         = (M1 + M2 +….+ M200 )/1000                     [kg]

Avec la masse moyenne par échantillonnage  s'est rendu

 MSLD  = (M1 + M2 +….+ M200) [kg] / (1000 * 200* 0,005 [m2])

                               = (M1 + M2 +….+ M200) /1000    [kg/m2]    

Avec la conversion en N/m2  avec  1 kg/m2 =  9,81 N/m2  résultats pour le

Charge de neige  Niveau moyen de la mer [KN/m2]   ce qui suit:

MSL      =  (M1 + M2 +….+ M200) [N] * 9,81/1000 / [m2]

=  (M1 + M2 +….+ M200 [KN]).)  * 9,81/ [m2]

Si M1 = M2 = … = M200 :

 Charge de neige  MSL [kg/m2] = 200 * M1 [kg]/(1000 * 1,0 / [m2]

= 0,2 * M1 [kg/m2]

Charge de neige MSL [KN/m2] = 0,2 * M1 * 9,81   [N/m2] 

 

6.            Pour les zones dépendantes  et l'évaluation des valeurs obtenues liées au toit doit être  DIN EN 1991-1-3:2010-12  (anciennement DIN 1055-5)  être utilisé. (voir aussi  http://www. Schneelast.info )

1.2.3.     Traitement de l'information

L'équivalent en eau spécifique est déclaré ou saisi :

Stations synoptiques-climatologiques :

SYNOP Section 5, Groupe 4RwRwwtwt  et section  555 80000, Groupe 9/RRR

À temps partiel  Stations climatiques : Feuille 1, Colonne 49 et service de rapport NSD

Stations de précipitations à temps partiel : service de rapport NSD   

 

1.2.4.     Méthode de mesure

Les méthodes de mesure suivantes sont possibles avec le HIM150-50 :

1.2.4.1. Méthodes de mesure sans compression

La méthode de mesure sans compression est basée sur celle déjà utilisée avec le WS43

procédures pratiquées en utilisant les composants 1, 4, 6, 8, 9, 11 et 13.

  1.             Poignée avec adaptateur à baïonnette
  2.             Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 50 cm avec anneau de retournement
  3.             Dispositif de suspension pour supprimer les forces de torsion de la balance numérique
  4.             Adaptateur de marteau
  5.             marteau en caoutchouc
  6.             balance numérique
  7.             Dispositif de suspension pour suspension horizontale du cylindre de mesure
  8.             Dispositif de suspension pour vertical  Suspension du cylindre de mesure
  9.             Sac de transport
  10. .          Tableaux d'évaluation
  11.            pelle
  12. .          Couverture
  13.           Traceur GPS pour enregistrer la position des points de mesure

1.2.4.2. Méthodes de mesure de la compression

La méthode de mesure compressive est basée sur la méthode déjà pratiquée avec les sondes Metra et Hancvencl utilisant les composants 1 à 13.

HIM150-50mK

  1. 1.            Poignée avec adaptateur à baïonnette
  2. 2.            Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 50 cm avec anneau de retournement
  3. 3.            Éprouvette graduée avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 100 cm
  4. 4.            Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 150 cm
  5. 5.            Manche allongé de 100 cm avec adaptateur à baïonnette avec échelle d'utilisation 

du cylindre de mesure de 50 cm à des profondeurs plus importantes à partir de 1 m.

  1.            Dispositif de suspension pour supprimer les forces de torsion de la balance numérique
  2.            Adaptateur de marteau
  3.            marteau en caoutchouc
  4.             balance numérique
  5. .          Dispositif de suspension pour suspension horizontale du cylindre de mesure
  6. .          Dispositif de suspension pour vertical  Suspension du cylindre de mesure
  7. .          Sac de transport
  8. .          Tableaux d'évaluation
  9. .          pelle
  10.           tige de compression en plusieurs parties
  11.           Couverture
  12. Traceur GPS pour enregistrer la position des points de mesure

La méthode de compression est actuellement la plus utilisée.

 

1.3          Exigences techniques de la sonde à neige

Sur la base de l'expérience pratique du réseau de mesure, les éléments suivants  2.1. Les exigences techniques suivantes sont formulées pour les composants mentionnés :

1.3.1.     Poignée avec adaptateur à baïonnette

 

Figue.  6:  Poignée du HIM150-50, photo HIM

La poignée avec adaptateur à baïonnette doit être conçue de manière à être incassable même pour environ 100 kN.  Pour améliorer la maniabilité des poignées, il est recommandé d'utiliser soit du bois traité, des poignées souples ou du plastique de haute qualité avec une surface rugueuse.

La poignée doit être pliable pour assurer une grande mobilité.

Matériel:             aluminium

Diamètre du tuyau :         55 mm

Longueur du manche :            400 mm

Diamètre du manche :             15 mm

1.3.2.     Cylindre gradué avec échelle appliquée pour mesurer jusqu'à 150 cm

Les éprouvettes graduées sont proposées en deux variantes :

  •              télescopique et
  •              non télescopique

 

1.3.2.1. Cylindres de mesure télescopiques

 

Figue.  7:  Composants futurs du HIM150-50, photo CHMI, Prague

Les cylindres de mesure télescopiques assurent une manipulation modulaire et flexible de l'ensemble du système HIM150-50. Cela garantit une grande mobilité.

L’inconvénient de l’utilisation de cylindres de mesure télescopiques est le temps de mesure plus long.

1.3.2.2.Étriers gradués non télescopiques

Plusieurs agences environnementales nationales ont exprimé le souhait de disposer d’un système flexible, garantissant en même temps une utilisation aussi simple et rapide que possible pour l’observateur.

À cette fin, les agences environnementales de l'État ont proposé différents cylindres de mesure dans les longueurs

  •              50 cm
  •              100 cm et
  •              150 cm

à proposer comme système.

L’avantage est une mesure plus rapide et une manipulation globalement plus facile pour l’observateur. La mobilité est sévèrement restreinte. Le matériau du cylindre de mesure sera de l'aluminium. Des modifications de conception du cylindre de mesure sont nécessaires sur les points suivants :

 

1.3.2.3.Épaisseur du cylindre

cylindre gradué   

Matériel:             aluminium

Diamètre intérieur :     80 mm, ± 0,4 mm

Diamètre extérieur :   85 mm, 0,4 mm

Mise à l'échelle :         10 mm

Plage de mesure :    0 à 50 cm,

51 à 100 cm,

101 à 150 cm

Pour une meilleure visibilité, l'échelle doit être surlignée en noir.

1.3.2.4.Trépan

 

Figue.  8:  Couronne de forage future du HIM150-50, photo HIM

Le trépan de forage du HIM150-50 serait une version optimisée en 3D du WS 43. Un trépan de forage est conservé pour des raisons pratiques. Lors du nouveau développement, toutes les applications pratiques possibles doivent être prises en compte. L’objectif est d’optimiser le nombre de forets ainsi que le nombre et l’alignement des dents sur le trépan pour assurer une transmission de puissance optimale. Il doit pouvoir supporter une utilisation avec un entraînement électromécanique.

Foret extérieur        

Matériel:             Acier galvanisé, trempé

Diamètre intérieur :     85 mm, ± 0,4 mm

Diamètre extérieur :   90 mm, 0,4 mm

Angle 1 :             45°

Angle 2 :             80°

Profondeur:    10 mm

Couronne de carottage interne          

Matériel:             Acier galvanisé, trempé

Diamètre intérieur :     80 mm

Diamètre extérieur :   83 mm

Angle 1 :             45°

Angle 2 :             80°

Profondeur:    5 mm

Il est suggéré que les couronnes soient de forme conique, meulées pour une meilleure durabilité et durcies pour être utilisées avec un entraînement.

1.3.2.5.Anneau d'inversion

 

Figue.  9:  Future bague d'inversion du HIM150-50, photo  LUI

Chaque cylindre de mesure doit être équipé d'une bague d'inversion installée en permanence pour la suspension  la balance numérique.

Suspension:    

Matériel:             aluminium

Diamètre intérieur :     85 mm

Diamètre extérieur :   90 mm

Suspension:     80 mm

1.3.2.6.Surface de coupe

Pour des raisons méthodologiques, la zone de coupe doit être de 50cm2 afin de pouvoir se connecter aux séries de mesures existantes.

Les mesures empiriques entre les deux systèmes n'ont montré aucun avantage dans une zone de coupe plus grande par rapport à une zone de coupe de 23 cm2.

Il n’y a pas d’augmentation notable de la précision des mesures. Recommandations ou exigences concernant la surface de coupe par / 1/2/3 /6/ et  /13/ ne sont pas détectables. 

1.3.2.7.Le système à baïonnette

 

 

Figue.  10:  Le futur système de baïonnette du HIM150-50, photo HIM

Le système à baïonnette pour le raccordement des tuyaux individuels est symétrique. Le tube de l'adaptateur à baïonnette est déplacé vers le bas en desserrant le bouton de verrouillage. Le deuxième tube est inséré par le bas et tourné de 20° dans le sens des aiguilles d'une montre.

Le tube de couplage de l'adaptateur à baïonnette est ensuite déplacé à nouveau vers le haut de 2 cm. Cela établit une connexion sécurisée.

Le démontage s'effectue dans le sens inverse.

Ce principe a été prouvé dans la pratique et crée une connexion permanente entre les pièces de la sonde à neige. La surface du tube est conçue de manière à ce que le tube puisse être manipulé avec des gants. Le tube est relié en permanence au tuyau.

1.3.2.8. Goupille à baïonnette

Fixation latérale des goupilles à baïonnette à l'extrémité supérieure du cylindre de mesure pour  Lors d'une mesure sans compression, le cylindre de mesure peut être fermé et accroché à la balance à l'aide de la bague de retournement. Les broches à baïonnette servent également à connecter l'unité d'entraînement.

Longueur:  5 mm ?

Diamètre:   5 mm ?

Diamètre de l'anneau, extérieur :         90 mm

Diamètre de l'anneau, intérieur :           85 mm

 

1.3.3.     Manche de 100 cm avec adaptateur à baïonnette et échelle

 

Figue.  11:  Conception future de la poignée du HIM150-50, photo Eijelkamp

La poignée de 100 cm avec adaptateur à baïonnette permet d'utiliser le cylindre de mesure de 50 cm à des profondeurs plus importantes (1 m).

La poignée avec adaptateur à baïonnette doit être conçue de manière à être incassable même pour environ 100 kN. Pour améliorer la maniabilité des poignées, il est recommandé d'utiliser soit du bois traité, soit du plastique de haute qualité avec une surface rugueuse.

La poignée et l'adaptateur à baïonnette sont séparés d'environ 100 cm.

L'adaptateur doit être mis à l'échelle. L'adaptateur doit être imperdable et protégé contre la torsion.

La surface doit être conçue pour la manipulation avec des gants.

poignée           

Longueur:  120 mm

Diamètre:   30 mm

Matériel:             plastique

extension   

Largeur totale :  40 mm

Diamètre:   80 mm

Longueur:  1000 mm

Baïonnette:           

Longueur:  45  mm

Largeur:  10 mm

Compenser:              45 mm / 90°

Diamètre extérieur :     85 mm

Diamètre intérieur :       80 mm

1.3.4.     Dispositif de suspension pour la balance numérique

Le dispositif de suspension pour supprimer la torsion mesure environ 15 cm de long et est fabriqué en métal. Les deux crochets sont séparés par un roulement à billes.

Lors de l'utilisation de l'appareil, veuillez noter que des gants doivent être portés pendant l'hiver.

Matériel:            

Longueur totale :  15 cm

Diamètre du crochet :  3 cm

Diamètre du roulement à billes :           3 cm

1.3.5.     Adaptateur de cylindre gradué pour fonctionnement électromécanique

(Version perceuse, visseuse sans fil ou à essence)

En raison de la dépense d'énergie parfois très élevée nécessaire pour déterminer la teneur en eau de la couverture neigeuse dans les climats spécifiques des localités  (par exemple  Feldberg)  En raison de l'âge en partie avancé du personnel d'observation, il a été suggéré d'examiner la possibilité d'un entraînement électromécanique.

Certains points de mesure sont caractérisés par une pénétration de glace plus importante dans la couverture neigeuse, ce qui peut entraîner la contrainte physique mentionnée ci-dessus pour le personnel d'observation.

(par exemple Feldberg). 

Dans la pratique d’observation actuelle, une période d’environ 45 minutes est disponible. Durant cette période, chaque sonde à neige électromécanique doit être montée et démontée environ trois fois et la teneur en eau doit être déterminée.

Les échantillons doivent être mesurés et les résultats de mesure saisis dans l'AMS.

L'exigence ci-dessus entraîne les conséquences suivantes

 

1.3.5.1.Exigences techniques :

  •              Basse vitesse
  •              Vitesse réglable
  •              boîte de vitesses à 2 rapports
  •              Aptitude à l'extérieur
  •              Grande mobilité
  •              Respect des réglementations en matière de santé et de sécurité au travail

Dans la pratique d’observation actuelle, le temps réel passé à l’extérieur est d’environ 20 minutes.

Cela permet de vérifier empiriquement la variation de capacité des accumulateurs en fonction de la température de l'air. Il ne faut toutefois pas s’attendre à une réduction de moitié de la capacité due au refroidissement.

Néanmoins, l'utilisation d'appareils d'intérieur disponibles dans le commerce pour un usage semi-professionnel n'est pas recommandée pour des raisons de sécurité au travail. 

1.3.5.2.Solutions possibles :

  •              Perceuse-visseuse sans fil (Kress, Bosch, Hilti)
  •              percer
  •              Entraînement spécial intégré avec rotation avant et arrière
  •              moteur à essence
  •              Coup de marteau

1.3.5.3.Variante mécanique

Compte tenu de la faible épaisseur des couches de glace dans la couverture neigeuse qui se produit dans la pratique, il est recommandé d'utiliser un marteau en caoutchouc avec un adaptateur d'impact qui empêche la destruction du cylindre de mesure de la balance à neige.

Il ne faut pas s’attendre à des influences négatives sur la précision de mesure de l’ensemble du système.

Avantages :

  •              Grande mobilité
  •              Manipulation facile
  •              Faible poids
  •              Faible poids de l'ensemble du système

Les inconvénients ne sont pas apparents

1.3.6.     balance numérique

La détermination du poids de la couverture neigeuse est réalisée de manière mobile au sein du réseau de mesure DWD. À cet effet, on utilise une balance numérique avec écran LCD et fonction tare, qui peut être facilement transportée par l'observateur. Il s’agit de balances commerciales standard. Les défaillances liées à la température de l'écran LCD et une fonction de température de la jauge de contrainte ne sont pas connues. Il convient toutefois de continuer à réfléchir à cette question. L'échelle numérique avec affichage de la température proposée ici fournit une méthode simple, pratique et économique pour corriger l'erreur de la jauge de contrainte, en supposant, par exemple, que plusieurs échelles soient mesurées. 

 

Figue.  14:  Balance numérique avec affichage de la température, photo Voltcraft

 

Données techniques :          HS-10

Plage de pesée :  0 à 10 kg

Résolution:         0,01 kg

Alimentation électrique :                3 piles AAA

Dimensions : 92 x 53 x 19 mm

Plage de mesure de la température :  -25 à +50°C

 

Figue.  15:  Balance numérique avec affichage de la température, noyau photo

Général      HDB10K10

Taper:       Balance suspendue avec poignée

Construction:               Crochet en S en acier inoxydable

Exécution:      max. 10,0 kg

Type de batterie :       2 x Micro (AAA)

Caractéristiques spéciales             

Spécification:    Fonction d'arrêt automatique

Garantie du fabricant :         2 ans

Type d'affichage LCD

Résolution:         10 g

Format d'affichage :                12 mm

Fonction tare :    Oui

Poids:             0,15 kg

Masse   

Largeur:  70 mm

Hauteur:   105 mm

Profondeur:    25 mm

1.3.7.     Dispositif de suspension verticale

Le dispositif de suspension est utilisé pour le pesage vertical du cylindre gradué de 50 cm à l'aide de la bague de retournement et du couvercle de fermeture. Il est conçu comme un crochet à viande. 

1.3.8.     Dispositif de suspension horizontal

Le dispositif de suspension  est utilisé pour le pesage horizontal du cylindre de mesure de 100 et 150 cm.

 

Matériel:             acier inoxydable

Poids:             0,25 kg

Longueur des jambes : 200 mm

Diamètre:   5 mm

Angle d'ouverture :             180°

Diamètre d'ouverture :              85 mm

1.3.9.     Sac de transport

Un étui de transport doit être conçu pour le HIM150-50 qui possède des propriétés analogues à l'étui pour trépied déjà fourni avec le WS43. Ce sac trépied permet de transporter l'ensemble du système comme un sac à dos. L'observateur est ainsi capable, par exemple : B. de faire du ski.

1.3.10.  Tableaux d'évaluation

Les tableaux d'évaluation permettent de déterminer

  •              la teneur en eau
  •              de la spécification. teneur en eau et
  •              la charge de neige

Les tableaux d'évaluation sont disponibles sous forme imprimée avec numéro ISBN.

Alternativement, ils peuvent être mis à disposition sous forme de fichier PDF.

 

1.3.11.  pelle

 

Figue.  16:  Pelle, photo LUI

La pelle est utilisée pour les mesures dans les zones planes.

Pour une meilleure maniabilité en hiver, il est doté d'un manche en bois et est incliné à 30°. La pelle a une échelle.

Poignée:          

Longueur:  150 mm

Diamètre:   25 mm

Matériel:             BOIS

Pelle:            

Angle:                30°

Longueur:  95 mm

Largeur:  90 mm

Longueur de l'arbre        45 mm

diamètre de l'arbre;      35 mm

Mise à l'échelle :         0 à 9 cm

Division:               0,5 cm

Longueur, ticks complets :                10 mm

Longueur, subdivision :     5 mm

1.3.12.  Capuchon

 

 Figue.  17:  Casquette, photo : LUI

Dans le cas d'une mesure sans compression, le capuchon sert à fermer le cylindre de mesure.

Matériel:             aluminium

Diamètre extérieur :     85 mm

Diamètre intérieur :       80 mm

Longueur:  10 mm

1.3.13.  tige de compression

 

Figue.  18:  Bâton de compression avec poignée en caoutchouc, photo HIM

 

Figue.  19:  Partie supérieure de la tige de compression du HIM150-50, photo HIM

 

Figue.  20:  Bouchon de compression du HIM150-50 sur le bas du

Languette de compression, photo : HIM

Pour comprimer l'échantillon de neige, on utilise une tige à l'une des extrémités de laquelle se trouve une plaque de forme légèrement conique, aux dimensions précises, ajustée au diamètre du cylindre de mesure. Pour une manipulation aisée, la tige de compression doit avoir un filetage double ou triple. Lors de la conception de la tige de compression, il faut veiller à ce que les pertes de neige lors de la compression soient aussi faibles que possible (précision dimensionnelle). 

poignée           

Longueur:  120 mm

Diamètre:   30 mm

Matériel:             plastique

Longueur:  440 mm

tige      

Nombre de pièces :             3

Longueur:  700 mm

Diamètre:   10 mm

Matériel:             aluminium

Fil de discussion:           3 fois

Diamètre de la plaque :    59 mm

Angle:                45°

1.3.14.  traceur GPS

Pour déterminer la teneur en eau des zones // il est nécessaire d'effectuer plusieurs mesures sur un parcours plus long (par exemple 10 points de mesure répartis sur une longueur de 3 km). L'utilisation d'un traceur GPS est proposée pour stocker les mesures à des emplacements de mesure très éloignés. Les smartphones existants ou les traceurs GPS commerciaux peuvent être utilisés à cette fin.

1.3.14.1.              Androïde  - Mes pistes

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.maps.mytracks&feature=search_result#?t= W251bGwsMSwxLDEsImNvbS5nb29nbGUuYW5kcm9pZC5tYXBzLm15dHJhY2tzIl0.

MyTracks enregistre les traces GPS. « Mes traces » collecte également d’autres données statistiques utiles telles que le temps, la vitesse,  Distance et hauteur.

Toutes ces données peuvent être visualisées en direct ou enregistrées pour une utilisation ultérieure. En route  les points de cheminement pertinents peuvent être marqués  et des annonces automatiques sur la progression peuvent être entendues.

1.3.14.2.              iPhone - Traceur GPS

http://itunes.apple.com/de/app/gps-tracker/id286658744?mt=8

InstaMapper permet le stockage de traceurs GPS. Les pistes peuvent être partagées

 

1.3.14.3.              Téléphone portable robuste pour une utilisation en extérieur XP1301 

http://www.sonimtech.com/pdf/XP1301_datasheet.pdf

 

Figue.  21:  XP1301,  Photo : Sonim

Téléphone NFC extérieur pour la collecte de données  et le traitement.

Plage de température de fonctionnement :    -20 à +55°C,

Téléphone mobile programmable pour le stockage et le traitement de données avec plateforme Java

1.3.14.4.              Enregistreur de données GPS

 

Figue.  22:  Enregistreur de données GPS avec CMO  et capteur GPS incluant une interface USB, 

                Photo : Conrad Electronics

Il est proposé d'intégrer l'enregistreur de données GPS dans la sonde à neige afin de réduire le nombre de pièces du système.

http://www.conrad.de/ce/de/product/373686/GPS-DATENLOGGER-GT-730-MIT-AKKU/SHOP_AREA_22085&promotionareaSearchDetail=005

Faits saillants et détails

  •              Batterie lithium polymère intégrée
  •              Suivi en temps réel et suivi d'itinéraire via Google Earth™
  •              Fonction d'enregistrement de données et de suivi de photos

Description

L'enregistreur de données GPS USB GT-730 est un récepteur GPS avec chipset Venus 6 et technologie de suivi « All-in-View » à 65 canaux pour le suivi de position et l'enregistrement jusqu'à 256 000 valeurs.

Grâce à sa conception extrêmement compacte, il est le compagnon idéal pour enregistrer facilement des données. L'itinéraire parcouru peut être visualisé ou enregistré ultérieurement sur le PC.

La batterie rechargeable intégrée offre une durée d'utilisation allant jusqu'à 18 heures.

équipement

  •              Fonction d'enregistrement de données et de suivi de photos
  •              Compatible avec Google Earth™
  •              Prise en charge de WAAS et EGNOS pour une plus grande précision
  •              Peut également être utilisé comme souris GPS pour ordinateurs portables.
Données techniques
Autonomie de la batterie (max.) 18h00
Chipset Vénus 6
Alimentation électrique 5 V (USB)
Connexion: USB
Dimension: (L x H x P) 29 x 76 x 18 mm
Convient pour : Ordinateurs portables, netbooks, tablettes PC, etc.

2. Recommandations

Compte tenu de la  exigences formulées

  •              Entraînement électromécanique pour le forage à travers les couches de glace
  •              Enregistrement des pistes
  •              Adaptateur de marteau
  •              Cylindres de mesure télescopiques jusqu'à 150 cm et
  •              cylindres de mesure non télescopiques jusqu'à 150 cm

peut être dérivé du concept développé  Les recommandations suivantes pour le fonctionnement en réseau de la sonde à neige HIMXXX-50 peuvent être dérivées :

1.            Afin de garantir une mesure la plus économique, la plus rapide et la plus simple possible, il semble judicieux d'introduire des cylindres de mesure non télescopiques qui peuvent être enfoncés dans les couches de glace à l'aide d'un marteau en caoutchouc.

2.            Il est proposé que pour le droit économique et le droit du travail  et des considérations pratiques pour renoncer au développement d’une sonde à neige motorisée.

3.            Pour les applications hydrologiques d'enregistrement de mesures sur plusieurs kilomètres, il est proposé d'utiliser un système hautement mobile  développer.  

3. Résumé

Dans le concept présenté, l'échelle de neige HIM150-50 a été proposée. Il se caractérise par une conception modulaire.

Le HIM150-50 peut être utilisé dans le réseau de mesure global du DWD et de la gestion de l'eau pour garantir une incertitude de mesure uniforme.

L'homogénéisation des systèmes de mesure conduit à une augmentation de la qualité des données conformément à la norme EN ISO 9000 et suivantes.

Grâce à sa conception modulaire, le HIM 150-50 peut être adapté de manière optimale aux conditions du site de mesure et aux exigences de l'observateur en termes de plage de mesure, de mode d'entraînement et de mobilité.

Ce concept prend en compte les souhaits des différentes agences environnementales nationales concernant la conception du cylindre de mesure ainsi que l'acquisition et le traitement des données de mesure. Des recommandations pour la conception du système ont été données. 

 

4. Bibliographie / Liste des sources

  • /1/         Mode d'emploi HIM300-23, HIM
  • /2/         Mode d'emploi SM150-50 et SM100-50, Hancvencl
  • /3/         Mode d'emploi WS43, ZKB
  • /4/ DIN EN 1991-1-3:2010-12 (D) : Eurocode 1 : Actions sur les structures - Partie 1-3 : Actions générales, charges de neige ; Version allemande EN 1991-1-3:2003 + AC:2009 ; anciennement DIN 1055-5, juillet 2005 : Actions sur les structures - Partie 5 : Charges de neige et de glace
  • /5/         Dépliants DVWK 112-113, 230, DVWK  Association allemande pour la gestion de l'eau
  • /6/ DIN SPEC 1107; Rapport technique DIN CEN/TR 15996:2010-05 : Hydrométrie - Mesure de la teneur en eau de la couverture neigeuse totale à l'aide d'un appareil de mesure de la masse de neige ; Version allemande CEN/TR 15996:2010;
  • /7/         Météorologie et hydrologie, 1976,  N°12
  • /8/         Sevruk, B. : 2004. Les précipitations comme élément du cycle de l'eau. Zurich, Suisse : Institut des sciences atmosphériques et climatiques, ETH Zurich, Zurich-Nitra.
  • /9/         VDE 0839-81-1:1993-03:  Compatibilité électromagnétique
  • /10/       VDE 0875-11:2011-04:  Dispositifs industriels, scientifiques et médicaux
  • /11/       VDI 3786 Partie 7 : Météorologie environnementale – Mesures météorologiques – Précipitations
  • /12/       Guide CIMO de l'OMM n° 8, chapitre 6.7.3, 7e édition, 2008
  • /13/       Guide des pratiques hydrologiques de l'OMM n° 168, 5e édition, 1994    ou Guide des pratiques hydrologiques de l'OMM n° 168, 6e édition, vol. JE,  2008

NiederschlagSchneeVerdunstungWaserWasseraequivalent