Szövegesek a szakkifejezések, a műszaki elírások, a gépkönyvek, az üzemeltetési, karbantartási, javítási dokumentációk.

Átírás

1 GEOLÓGIA (bevezetés a grafikusműveletekbe) Tartalom: A grafikus műveletek Fúrási szelvény szerkesztése fúrómesteri leírásból Fúrási, észlelési mérési pontok felrakása topográfiai térképre Rétegszelvény szerkesztése fúrási adatok felhasználásával Talajvízszint-térkép szerkesztése Földtani térkép szerkesztése Földtani szelvény szerkesztése földtani térkép felhasználásával A környezetvédelmi mérnök munkája során műszaki információt dolgoz fel (beszerez, értelmez stb.) és gyárt. A műszaki dokumentációnak, információknak sokféle formája létezik. Ezek közül a legfontosabbakat vesszük sorra. Szövegesek a szakkifejezések, a műszaki elírások, a gépkönyvek, az üzemeltetési, karbantartási, javítási dokumentációk. Rajziak a tervek, elvi rajzok, kapcsolási sémák, folyamatábrák, térképek, vázlatok stb. A grafikus műveletek a műszaki célú rajzok, ábrák elkészítése, amely történhet manuálisan (kézzel), vagy számítógépes támogatással (digitálisan). ÁLTALÁNOS SZAKKIFEJEZÉSEK, FOGALMAK Diagram -olyan grafikus ábrázolás, amely két vagy több változó mennyiség közötti összefüggést fejez ki, általában koordináta rendszerben ábrázolva. Nomogram -olyan diagram, amelyből számítás nélkül meghatározható egy vagy több mennyeiség közelítő számértéke. Vázlat -általában szabadkézi és nem feltétlen méretarányos rajz. Műszaki rajz -információhordozón rögzített egyezményes szabályoknak megfelelően, grafikusan ábrázolt műszaki információ, amely rendszerint méretarányos. Funkcionális vázlat -olyan rajz, amely grafikus jelekkel, jelképekkel mutatja be valamely rendszer elemeinek feladatát és kapcsolatát. Darab -valamely rajzon ábrázolt tárgy alkotórésze, része, eleme vagy fizikai mintázata. Részlet -olyan, általában nagyított rajz, amely valamely darab, illetve valamely darab vagy szerelt egység egy részének az ábrázolása a szükséges információk megadására. Nézet -olyan merőleges vetítés, amely valamely tárgynak látható részét ábrázolja, de ha szükséges akkor takart körvonalait is. Metszet -olyan nézet, amely a metszősík mögötti körvonalakat is tartalmazza. Szelvény -olyan metszeti ábrázolás, amely valamely tárgynak csak a metszősíkban lévő (egy vagy több körvonalát mutatja. Elölnézet -függőleges síkban elölről szemlélt nézet Felülnézet -vízszintes síkban lévő, felülről szemlélt nézet, nézet, szelvény vagy metszet 1

2 Fúrási szelvény -a feltárt és leírt (fúrási naplóban) talajrétegsor ábrázolása valamilyen szabványos méretarány szerint. Tartalma: a rétegek ábrája (méretarányos), mellette a rétegek leírása, a talajvízszintek megadása, hozzákapcsolható egy talajfizikai és/vagy kémiai adatmátrix (táblázat). Rétegszelvény -a földtani képződmények ábrázolása egy olyan földtani metszetben, ahol a szelvény töréspontjai átmennek az ábrázolandó fúrásokon, a fúrásokban feltárt képződményeket összeszerkesztvén készül el a szelvény. Tartalma: topográfiai szelvény (vízszintes és magassági méretarányban), a fúrási adtok, a szerkesztett rétegfelépítés. Földtani térkép -az egyes földtani képződmények (topográfiai alap, képződmény határok, tektonikai képződmények stb.) ábrázolása valamilyen térképi vetületi rendszer szerint síkba kifejtve. Földtani szelvény -a földtani térképen ábrázolt képződményekből valamilyen nyomvonal (dőlés, csapás, vagy általános helyzetű) mentén szerkesztett függőleges metszet, amely a földtani helyzet függőleges felépítését mutatja be. Tartalma azonos a rétegszelvénnyel, csak ez szelvény kevésbé támaszkodik a fúrási adatokra. A műszaki életben dolgozók gondolataik egy részét rajzokban (műszaki rajzok) fejezi ki. A műszaki rajz rajzi adathordozón rögzített, egyezményes szabályoknak megfelelően, grafikusan ábrázolt műszaki információ, amely rendszerint méretarányos. A rajzokat általában papíralapú (papír, fotópapír, pausz, műanyag fólia stb.) rajzi adathordozón jelenítik meg. A leggyakoribb papírméretek: JEL MÉRET (mm * mm) A6 074 * 148 A5 148 * 210 A4 210 * 297 A3 297 * 420 A2 420 * 594 A1 594 * 841 A0 841 * 1189 (1m 2 ) A MŰSZAKI RAJZ SZERKEZETE: A rajz kerettel ellátott, a rajzi tartalom a kereten belüli részen van elhelyezve. A rajzokat különböző méretű vonalvastagsággal készítik. A rajz része még a címmező, amelyben a rajz fő címe, alcíme, méretaránya, szerzője, ellenőre, száma, készítő cége van feltüntetve. 2

3 A RAJZOKON ALKALMAZOTT VONALVASTAGSÁGOK ÉS VONALTÍPUSOK Vonalvastagságok: Vékony vonal - vastag vonal (optimálisan a vékony vonal 3-szorosa) Választható vonalvastagságok (mm): 1. vonalvastagság (folytonos vonal) 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 2. vonalvastagság (szaggatott vonal) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 3. vonalvastagság (pont vonal, méretvonal) 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 RAJZOK KERETE (RAJZSZÉL) A rajzszél A0-A1 rajzokon 20 mm, A2-A3-A4 rajzokon 10 mm. A befűző szél a bal szélső élen 20 mm legyen. FELIRATI MEZŐ Mindig a rajz jobb alsósarkába a kereten belülre kerül, szélessége 170 mm, magassága 120 mm (lehet magasabb is). Minta FŐCÍM (a munka megnevezése, röviden) ALCÍM Dátum: év, hónap (a rajz címe) Tervező: aláírás név Ellenőr: aláírás név CÉG NEVE CÍME (ESETLEG A LOGÓJA) Méretarány: 1 :. Rajzszám: 2. (a módosítás jelölve) MÉRETARÁNYOK Nagyítás X:1 Kicsinyítés 1:X 50:1 20:1 10:1 1:2 1:5 1:10 5:1 2:1 1:20 1:50 1:100 1:200 1:500 1:1000 1:2000 1:5000 1:10000 Megjegyzés: 1:1 eredeti nagyságot jelent HAJTOGATÁS Az elkészült rajzot A4 formátumúra kell hajtogatni úgy, hogy a rajzcíme kívülre kerüljön és jól olvasható legyen. Az A3-asnál nagyobb formátumú rajzokat harmonikaszerűen kell összehajtogatni. A befűzéshez lehet hagyni egy befűző szélet (fület), amelyet a dokumentáció szöveges részébe bekötnek (fűznek). 3

4 MŰSZAKI RAJZESZKÖZÖK Íróeszközök ceruza (különböző keménységgel), töltőceruza radírgumi + radírsablon, csiszolópapír tollak, színes tollak, színes ceruzák Rajzeszközök vonalzók (egyenes, görbe, háromszögek), léptékek sablonok (jelekhez, betűkhöz), koordináta kiolvasók szögmérők ( fokos, újfokos - gon) tuskihúzók, csőtollak + tus + tustartó (rongyok, papír zsebkendő) tuskaparó, tusradír, penge letűzők, rajzszögek, ragasztók Rajztáblák kisméretű (A4), nagyméretű (A2 A0) rajzgép, fejesvonalzó Papírok rajzpapírok, pauszpapírok, skicc-pausz, írópapír mérettartó műanyag-fóliák Rajztárolók hengerek, laptárolók A mérnöki és környezetvédelmi gyakorlatban a Földnek, illetve kis részének (kontinens, ország, országrész, a vizsgál terület, telek stb.) ábrázolása nélkülözhetetlen feladat, ezek a rajzok a térképek, helyszínrajzok, szelvények stb. A térkép -a Földön és más égitesten vagy a világűrben található természeti és társadalmi jellegű tárgyak, jelenségek vagy folyamatok méretarány szerinti, kicsinyített, generalizált (összevont), magyarázó ábrázolása síkban. A felszín elemeit alaprajzszerűen vagy egyezményes jelekkel ábrázolja. A TÉRKÉP TARTALMA Szelvényszám cím méretarány (az észak jel) Koordináta rendszer (-ek) = domborzati rajz Szintvonalak és jelek (színe: barna, narancs, fekete) - fő és mellék magassági vonalak - egyéb terepalakulatok (sziklák, bevágások, töltések, tereplépcsők, metsződések, karsztformák dűnék, szikla és homok formák) Jelmagyarázat, jelkulcsok (egyezményes jelek, jelmagyarázatok) Kiadási, kiadói adatok Egyéb szöveges információk 4

5 = síkrajz Vízrajz (színe kék, fekete +jelek) - vízfolyások, tavak - mocsarak - tengerek - időszakos vizek - jégtakarók - gleccserek - vízi műtárgyak (gátak, hidak, átereszek, erőművek stb.) =névrajz Közlekedési hálózat (színe: fekete, szürke, barna, piros +jelek) - utak, vasutak - villamos, metró - repülőterek - vezetékek (felszíni, földalatti) - hírközlési objektumok - alagutak - aluljárók - vízi utak, kompok stb. Nevek (a fentieké) (általában fekete, kék) Növényzet és talaj (színe: sárga, zöld, fekete +jelek) Területhasználati mód - szántó - erdő - rét, legelő - nádas - gyümölcsös, szőlő (ültetvény) Határok (színe: fekete, piros +jelek) - területi, közigazgatási - geodéziai jelek, pontok Települések (színe: piros, sárga, fehér, fekete +jelek) - utcák - házak, építmények - középületek - ipari objektumok - bányászati létesítmények (aknák, tárók, olajkutak, meddőhányók, bányák stb.) Az ábrázolt objektumok méretarányosak vagy egyezményes jelekkel (jelkulcs) rögzítettek. A földtani térképek hasonló tartalmúak, mint a topográfiai térképek, csak itt a topográfia nélkülözhetetlen, de alárendelt szerepű a földtani tartalomhoz [képződményhatárok, képződmények anyaga-kora-fáciese, tektonikai elemek, elterjedési viszonyok, jellemző kőzetfizikai, kémiai, geometriai jellemzők mélység-kiterjedés-vastagság] képest. FÚRÁSI SZELVÉNY A földtani feltáró fúrások során a fúrómester, vagy az úgynevezett földtani szolgálat geológusa írja le a fúrási anyagot, azaz a fúrási rétegsort, ez a dokumentum a fúrási napló. Ez egy praktikus megfontolásokat tükröző táblázat, amelyben rögzítik az egyes rétegek geometriai helyét, mélység a felszíntől, jellemzőit (szín milyen anyagú, milyen a nedvessége, a tömörsége, milyen egyéb anyagot tartalmaz, milyen a szaga), a fás során a megütött talajvízszintet, a nyugalmi vízszintet a fúrást befejezve, esetleg a feltárt talaj szennyezettségét. A fúrási napló alapján szerkesztik meg a fúrási szelvényt, ekkor a fúrás mélységi viszonyait tükrözendő valamilyen méretarányban szerkesztenek egy oszlopot, amelybe beszerkeszthetők a földtani képződmények mélységi határai és egy jelkulcs alapján a képződményt ábrázoló rajzjele. A rajzjel mellé leírják a képződmény fizikai megjelenését (lásd kőzet és talaj leírás), itt ábrázolhatók az adott képződményhez kapcsolódó fizikai, kémiai stb. tulajdonságok is. (Lásd a következő ábrát!) 5

6 Ábra: Fúrási napló (minta) Témaszám: Megbízó: FÚRÁSI MINTAVÉTELI JEGYZŐKÖNYV Munka helye: Fúrás jele: EOV É-X K-Y Z koordináták: Dátum: Közműegyeztetés IGEN NEM Vízmintavétel IGEN NEM Kútkiképzés IGEN NEM Csőkiállás: m Szűrőzés: m-től m-ig Furatmélység: m FÚRÁSI NAPLÓ Réteghatár Rétegleírás (m-től m-ig) (képződmény neve, színe, szaga, szennyezettsége, egyéb) Zavart mintavétel Zavartalan mintavétel (magminta) Lap: /. Kémiai mintavétel Szín: alapszínek + foltos, tarka (Alapszínek: fehér-fekete-szürke-sárga-barna-piros-kék-zöld, mindig nedvesen értendő) Szag: van nincs jellegzetes szagú, ha van leírni a szagot Átázottság: m, Nyugalmi víz: m, Megütött víz: m óra múlva mérve Ellenőrizte, kitöltötte A közműegyeztetés vezetője Fúrómester 6

7 Ábra: A fúrási szelvény szerkezete 7

8 A FÚRÁSI, ÉSZLELÉSI - MÉRÉSI PONTOK FELRAKÁSA TOPOGRÁFIAI TÉRKÉPRE Ez fontos feladat, mert ez a művelet rögzíti a legfontosabb pontokat a térképen. Mint fentebb láttuk a térkép fontos tartozéka a koordináta rendszer vagy hálózat, ez hasonló a matematikai koordináta rendszerhez, csak itt a kitüntetett irány észak felé néz (általában) X-irány, a másik kitüntetett irány a kelet felé néz Y-irány. A koordinátarendszer méretarányos skáláit általában a lapszélen ábrázolják, amely alapján a matematikában megszokott módon felszerkeszthetők a pontok helyei. RÉTEGSZELVÉNY SZERKESZTÉSE FÚRÁSI ADATOK ALAPJÁN A rétegszelvény megszerkesztésének lépései: A fúrási adatok és a topográfiai térkép beszerzése A fúrási adatok felszerkesztése a térképre A szelvény nyomvonalának kijelölése A szelvény oldalainak hosszkimérése (kiszámítása) a térképről A szelvény domborzatának kiolvasása (a nyomvonal mentén) a topográfiai térképről A magasított (szögtorzított) szelvény alapvonalának felszerkesztése, a fúrások adataival együtt A fúrások adatinak felrakása a szelvényre Általános irányú földtani szelvény esetén a szelvény által metszett rétegek dőlési és csapási adati alapján szerkesztjük meg a szelvényt A rétegszelvény megszerkesztése, a rétegkorreláció elvégzése A rétegszelvényeket más-más adattartalommal is megszerkeszthetjük, a szerkesztéshez például geofizikai, vagy más közvetett mérési adatot is használhatunk. (Lásd a következő ábrákat!) Ma már léteznek olyan számítógépes programok (programrendszerek), amelyek segítik a környezetvédelmi mérnök földtani munkáját, azaz a geodéziai és környezetföldtani, környezetvédelmi adatokat előkészítik a térképszerkesztéshez, a földtani szelvények szerkesztéséhez, fúrásszelvényt szerkesztenek, kiszámolják a szennyezett térfogatot, tömeget stb., azaz elvégzik az időt rabló, de nagyon fontos aprómunkát. A javasolt programok: SURFER, RockWork, ezenkívül még más programok is ismertek. 8

9 Ábra: Az adatok kiolvasása a térképről 9

10 Ábra: A topográfia tömbszelvénye és a topográfiai térképek, a szelvény nyomvonalával 10

11 Ábra: A magassági adatok átszerkesztése a térképről a szelvényre Ábra: A fúrási adatok felszerkesztése a szelvényre és a szelvény megszerkesztése 11

12 Ábra: A rétegszelvény szerkezete 12

13 Ábra: A rétegszelvény tartalma közvetett adatok felhasználásával 13

14 Ábra: A földtani szelvény szerkesztése 14

15 IZOVONALAS TÉRÉP SZERKESZTÉSE Az úgynevezett izovonalas (azaz azonos paraméterértékű pontokat összekötő vonalas) ábrázolást nem csak a topográfiai és kartográfiai területén lehet alkalmazni, hanem más jellemzők (fizikai, kémiai, biológiai, földrajzi, geológiai, környezetvédelmi stb.) térbeli eloszlásának (x-y koordinátáktól való függést) ábrázolására is használják. Az itt közölt grafikus és fél-numerikus eljárást egy talajvízszint-térkép szerkesztésén mutatjuk be. A térképszerkesztés menete a következő: A szerkesztéshez felhasználandó pontok beszerzése (pontazonosító + X-Y-Paraméter koordináták) Az ábrázolandó felület behatárolása (Xmax-Xmin; Ymax-Ymin) Az ábrázolandó paraméter osztásköz, izovonalak értékközének meghatározása, nem szükséges egyenközűnek lenni, lehet logaritmikus vagy tetszőleges értékközű vagy értékű A pontok felrakása a koordináta rendszerbe, mellette feltüntetve az azonosítja és a paraméter értéke Az egyes pontokat összekötő úgynevezett háromszöghálózat kifejlesztése (többfélét lehet kifeszíteni). A háromszöghálózat élein lineáris interpolációval (ez történhet grafikusan vagy számítással) meghatározzuk a kívánt és az adott él mentén lehetséges izo-értékeket, ezeket jelöljük az élen. Ezt a műveletsort megismételjük minden élen. Az éleken az összetartozó izo-értékeket összekötjük (egyenes vagy görbe szakaszokkal), a melyek az adott izovonalakat létrehozzák. Feliratozzuk az izovonalakat úgy, hogy a számok talpa a kisebb érték felé néz. Az izovonalak tulajdonságai: Az izovonalak nem metszik egymást. Az izovonalak önmagukba visszatérnek, és nem ágaznak el. Minél meredekebb a felület annál sűrűbbek az izovonalak. Az izovonalakra merőleges helyzetűek a lejtés vonalak vagy gradiensek (ez az áramlási irány, illetve lejtőmeredekség kifejezője). A mai digitális technika világában a számítógépek más elvek szerint készítik a térképeket. A számítási művelteket koordinátákkal végzik, így könnyű a méretarányváltás, a térképre fel tudják írni a mérési pont azonosítóját, a szerkesztési adatot, a térkép fölé fényképet, más típusú térképet, helyszínrajzot tud illeszteni. A szabálytalan pontok adataiból egy algoritmussal szabályos hálózatra interpolál a gép, majd ezen a hálózaton megkeresi az izoértékeket és a megfelelőket összeköti. Az úgynevezet topográfiai felületet (ez nem biztos, hogy geodéziai eredetű adatrendszer) megjeleníthetjük úgynevezett drótvázas modellel is, az adatrendszert forgathatjuk, a rátekintés szemmagasságát változtathatjuk. 15

16 Ábra: Az izo-vonalak szerkesztése grafikus lineáris interpolációval Ábra: Izovonalas térkép(hipotetikus tartalommal) szabályos rácson szerkesztve 16

17 ax. 17

18 Ábra: A lineáris interpoláció matematikai reaizálása (a grafikus módszer helyett) Egyváltoz ltozós s interpoláci ció A lineáris interpoláci ció. y x n <=x k <x <x n+1 y 2 y k =x n +(x k -x n ) (x n+1 -x k )/(x n+1 -x k ) y 3 y 1 y k x x 1 x k x 2 x 3 18

19 FÖLDTANI TÉRKÉP SZERKESZTÉSE Fentebb megtárgyaltuk a térképszerkesztés elveit, most bemutatjuk, hogy hogyan történik a rajzasztalnál a művelet. 19

20 Ábra: A színezett földtani térkép, topográfiai alap nélkül Ábra: A szabványos színkód a földtani korok jelölésére 20

21 A földtani térképeken a földtani képződményeket színezett, esetleg sraffozott, foltokkal jelöljük, az egyes képződményeket úgynevezett földtani indexszel is jelölünk, amely tömören leírja a képződmény jellemzőit (korát, anyagát, fáciesét képződési körülményeit), szerkezete a következő: hk kőzettani jellmezés Qp4 földtani kor (újabban formáció jel) f fácies Fontos tartozéka a térképnek az úgynevezett összevont, egyesített rétegoszlop is, amely bemutatja a térképen fellelhető összes földtani képződmény térbeli és időbeli helyzetét, valamint bemutatja az ábrázolt területen az elterjedtségét is. A fenti adatokat, a térképi jelkulcsot, a színkulcsot a földtani térkép jelkulcsában írjuk le, ezenkívül a földtani térkép tatalma minden más jellemzőjében megegyezik a topográfiai térképével. A földtani térképek fontos tartozéka a jellemző irányú földtani szelvény is, amely bemutatja a térkép általános, jellemző mélyszerkezetét és az eltakart földtani szerkezeteket. Ábra: Jellemző földtani szelvény (jelkulccsal, összevont rétegoszloppal) 21