6-1-2 — Рельєф ділянки
У цьому уроці ти:
- дізнаєшся, що таке рельєф, висота та схил;
- навчишся вимірювати перепад висот простими засобами;
- побудуєш профіль ділянки та обчислиш ухил;
- зрозумієш, як рельєф впливає на будинок.
📖 1. Земля не буває ідеально рівною
Подивись на ділянку з боку, а не зверху, і ти помітиш: вона майже ніколи не буває ідеально рівною. Є пологі підйоми, ледь помітні зниження, горбки та ямки. Навіть якщо «на око» ділянка здається плоскою, один її край може бути на метр нижчим за інший.
Рельєф — це сукупність нерівностей земної поверхні. Основні форми рельєфу, які можуть траплятися на ділянці:
- рівнина — майже плоска поверхня;
- пагорб, горб — підвищення;
- схил — похила поверхня між високою й низькою частинами;
- западина, низина — знижене місце, куди стікає вода;
- яр, балка — довга глибока западина з крутими краями;
- тераса — рівна «сходинка» на схилі (природна або створена людиною).
У 5 класі ти вже зустрічав слова «яр» і «низина». Сьогодні ми навчимося вимірювати рельєф і робити висновки.
📖 2. Висота та перепад висот
Висота точки — це, наскільки вона вище або нижче від обраної точки відліку. На картах висоту часто вимірюють від рівня моря. Але для ділянки зручніше брати власну точку відліку, наприклад, поріг брами або кілочок у кутку, і вважати її висоту нулем.
Перепад висот (h) — різниця висот двох точок. Якщо точка А має висоту 0,00 м, а точка Б знаходиться на 0,80 м нижче, то перепад між ними — 0,80 м.
📖 3. Як виміряти перепад висот
Для школярів доступні простий і точний способи.
Водяний рівень (шланг)
Прозорий шланг довжиною 5–10 м наповнюють водою (можна підфарбувати) так, щоб у ньому не лишилося бульбашок. Це дуже важливо, бо вони збиваються й дають помилку. Закон простий: у з’єднаних посудинах вода в обох кінцях встановлюється на одному рівні.
- Один кінець шланга закріплюють біля першої точки (наприклад, прив’язують до кілочка), другий — біля другої.
- Помічник поряд із першою точкою піднімає чи опускає свій кінець, поки вода не збігатиметься з позначкою на кілочку.
- Біля другої точки вимірюють, на якій висоті над землею вода в шлангу. Різниця висот над землею і є перепадом.
Рейка та будівельний рівень
Беруть довгу рівну рейку й кладуть її одним кінцем на верхню точку. Другий кінець підпирають так, щоб за рівнем рейка стала горизонтальною. Далі вимірюють рулеткою висоту від землі до рейки на другому кінці. Для довгих відстаней дію повторюють ділянками.
Запис результатів
Роби вимірювання вздовж прямої лінії через однакові проміжки (наприклад, кожні 10 м) і вноси в таблицю.
| Точка | Відстань від початку, м | Висота відносно початку, м |
|---|---|---|
| А | 0 | 0,00 |
| Б | 10 | −0,40 |
| В | 20 | −0,95 |
| Г | 30 | −1,50 |
Мінус означає, що точка нижча за початкову.
📖 4. Профіль ділянки
Профіль — це зображення розрізу ділянки «збоку». Він показує, як піднімається й опускається земля. Щоб побудувати профіль за таблицею:
- Намалюй горизонтальну лінію і відклади на ній відстані в масштабі (наприклад, 1 : 200: 30 м = 15 см).
- З кожної точки проведи вертикально вниз відрізок, що відповідає висоті. Для висот зазвичай беруть більший масштаб, наприклад, 1 : 20, інакше невеликі перепади не буде видно (1,5 м = 7,5 см).
- З’єднай кінці відрізків плавною лінією. Це лінія землі.
Профіль одразу показує, де ділянка стрімко спускається, де вирівнюється, де є западини.
📖 5. Схил та ухил
Схил — похила поверхня. А ухил — число, що показує, наскільки вона крута. Його знаходять як відношення перепаду висот до горизонтальної відстані:
ухил = h : L, або у відсотках i = h : L · 100 %
Приклад. На відстані 30 м перепад 1,5 м. Ухил: 1,5 : 30 = 0,05, тобто 5 %.
Ухил 5 % означає, що на кожні 100 м відстані земля підіймається чи опускається на 5 м. Іноді його виражають у градусах. Орієнтовне співвідношення:
| Ухил | Приблизний кут нахилу |
|---|---|
| 1 % | 0,6° |
| 5 % | 2,9° |
| 10 % | 5,7° |
| 20 % | 11,3° |
| 50 % | 26,6° |
Умовна класифікація схилів
Для нашого курсу домовимося про такі умовні групи (реальні норми ти вивчатимеш пізніше):
| Ухил | Характеристика |
|---|---|
| до 2 % | майже рівна ділянка |
| 2–5 % | пологий схил |
| 5–10 % | помірний схил |
| 10–20 % | крутий схил, потрібні спеціальні рішення |
| понад 20 % | дуже крутий схил, будувати складно |
Ще одна важлива ознака — напрям схилу: у який бік він спускається. Схил, що спускається на південь, прогрівається сонцем краще й буде теплішим, ніж схил, що спускається на північ.
📖 6. Як рельєф впливає на будинок
- Вода. Вона завжди стікає вниз. На схилі вода може змивати ґрунт чи підходити до будинку, а в низині накопичуватися. Це тема окремого уроку (6-1-4).
- Фундамент і земляні роботи. На схилі доводиться або підрізати землю (виїмка), або підсипати її (насип), щоб створити рівний майданчик. Це додаткова робота й витрати.
- Під’їзд і доступ. Автомобілю та людині з візком важко подолати крутий схил, а взимку на ньому ковзко. Для візків ухил пандуса не повинен перевищувати приблизно 8 %.
- Тепло й вітер. Холодне повітря стікає вниз, тому в низинах взимку й навесні холодніше, часто виникають приморозки. Вершини пагорбів сильніше продуває вітер.
- Краєвид. На підвищенні краєвид найкращий, але там вітряно.
- Стійкість. На крутих схилах і поблизу яру ґрунт може обвалюватися чи сповзати. Будівництво тут небезпечне.
Три способи поставити будинок на схил
| Спосіб | Що роблять | Плюси | Мінуси |
|---|---|---|---|
| Врізати в схил | частину будинку «заглиблюють» у землю | менше землі треба підсипати, тепліше | треба захист від вологи, багато земляних робіт |
| Ступінчаста будова | поверхи й кімнати розміщують на різних рівнях | будинок «слухає» землю, гарний вигляд | складніше проєктувати |
| Тераси з підпірними стінками | схил поділяють на горизонтальні «сходинки» | зручні рівні майданчики | підпірні стіни дорогі, потребують розрахунку |
📖 7. Приклад: скільки землі треба перемістити
Розглянемо ділянку з ухилом 5 %. Будинок має розмір 10 м × 8 м і стоїть довгою стороною (10 м) вздовж схилу. Тоді висоти двох коротких стін відрізняються на 10 · 0,05 = 0,5 м.
Що можна зробити?
- Підсипати землю до верхнього рівня. Треба заповнити клин землі. Його об’єм дорівнює половині добутку: 0,5 · 10 · 0,5 · 8 = 20 м³. Це приблизно 30–40 тонн ґрунту, а його ще треба привезти.
- Зрізати землю до нижнього рівня. Те саме, але ґрунт треба вивозити.
- Вирівняти посередині. Верхню половину майданчика зрізаємо, а нижню підсипаємо тим самим ґрунтом. Виходить по 5 м³ виїмки й насипу: землю не треба ні привозити, ні вивозити.
Третій варіант найекономніший і називається балансом земляних робіт: скільки ґрунту зрізали, стільки й підсипали. Інженери завжди прагнуть до такого балансу, бо вивозити й привозити землю дуже дорого.
А тепер порівняй із розташуванням будинку упоперек схилу. Тоді 8 м уздовж схилу дають перепад лише 0,4 м. Різниця невелика, зате змінюються орієнтація будинку, його вигляд і зручність входу. Отже, кожне розташування має свої «за» й «проти», а оцінити їх допомагають саме розрахунки.
🧪 Спробуй сам
- Модель рельєфу. Зліпи з пластиліну або піску пагорб, схил і западину. Полий водою з лійки й подивись, куди вона тече й де збирається.
- Водяний рівень. Виготов водяний рівень зі шланга. Перевір його: постав обидва кінці поруч і переконайся, що вода стоїть на одному рівні. Виміряй перепад висот між двома точками на ділянці.
- Профіль. Із таблиці прикладу побудуй профіль ділянки (відстані 1 : 200, висоти 1 : 20).
- Задачі:
- Перепад висот 2 м на відстані 40 м. Який ухил у відсотках? До якої групи належить схил?
- Ділянка завдовжки 25 м має ухил 4 %. На скільки метрів відрізняються висоти її країв?
- Чи підходить для пандуса схил із перепадом 0,5 м на відстані 5 м?
Відповіді: 1) 2 : 40 = 0,05 = 5 %, це пологий (на межі з помірним) схил. 2) 25 · 0,04 = 1 м. 3) 0,5 : 5 = 0,1 = 10 %, це більше 8 %, тож для візка не підходить.
🔑 Ключові слова
- Рельєф — сукупність нерівностей земної поверхні.
- Перепад висот — різниця висот двох точок.
- Ухил — відношення перепаду висот до горизонтальної відстані.
- Профіль — зображення розрізу ділянки «збоку».
- Виїмка й насип — зрізання та підсипання ґрунту для вирівнювання майданчика.
- Підпірна стінка — стіна, що утримує ґрунт на схилі.
✅ Перевір себе
- Що таке рельєф? Назви три його форми.
- Для чого вибирають точку відліку висот?
- Як працює водяний рівень і чому в шлангу не повинно бути бульбашок?
- Як знайти ухил і виразити його у відсотках?
- Назви три впливи рельєфу на будинок.
- Чому на дні низини взимку холодніше, ніж на схилі?
📌 Коротко запам’ятай
Рельєф — це нерівності земної поверхні, і майже кожна ділянка має ухил. Висоти вимірюють від обраної точки відліку, а перепад і відстань дають змогу знайти ухил у відсотках. Профіль наочно показує форму землі. Рельєф впливає на воду, фундамент, під’їзд, тепло та безпеку, тому його враховують із самого початку проєктування.