Мир путешествий и приключений - сайт для нормальных людей, не до конца испорченных цивилизацией

| планета | новости | погода | ориентирование | передвижение | стоянка | питание | снаряжение | экстремальные ситуации | охота | рыбалка
| медицина | города и страны | по России | форум | фото | книги | каталог | почта | марштуры и туры | турфирмы | поиск | на главную |


OUTDOORS.RU - портал в Мир путешествий и приключений
Л. К. Давыдов

ГЛАВА VI
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕК

1. Введение. Исследования рек имеют большое народнохозяйственное значение. Реки в нашей стране используются как пути сообщения, источники энергии и водоснабжения, ирригации в засушливых районах. Накопление знаний о реках окажет существенную помощь при решении ряда важных народнохозяйственных проблем. До начала работ следует ознакомиться с литературой по гидрологии исследуемой территории, изучить материалы, хранящиеся в архивах, подобрать соответствующий картографический материал и, в ряде случаев, ознакомиться с материалами аэрофотосъемки. Основные литературные источники: «Справочники по водным ресурсам СССР». «Материалы по режиму рек СССР» (водный кадастр), «Сведения об уровнях воды на реках и озерах СССР», «Гидрологические ежегодники»и описания отдельных рек.

При исследованиях»рек рекомендуется передвигаться по реке вниз по течению от истока к устью, а при изучении речной долины и поймы—совершать экскурсии в стороны от реки.

☀   ☀   ☀

2. Инструменты. .При полевых исследованиях рек необходимо следующее оборудование:

Для изучения долины, поймы реки, измерения ширины русла, построения профиля реки—теодолит, нивелир или мензулу с кипрегелем (для инструментальной съемки), планшет с компасом, буссоль, дальномер (для глазомерной съемки), горный компас, гипсотермометр, анероиды, высотомеры (для барометрической нивелировки), мерная лента или рулетка длиной в 20 м, нивелирные рейки, вешки;последние лучше изготовлять на месте. (Описание этих инструментов см. т. I , гл. XV и XVI ).

Для промера глубин надо иметь наметку и лот, для измерения скоростей течения—поплавки и вертушки, для измерения расхода наносов и взятия проб воды—батометр, для измерения температуры воды—термометры, для наблюдений за колебанием уровней воды реки—водомерные рейки, для измерения толщины льда—ледомер-ные рейки;при всех измерениях—секундомер или часы с секундной стрелкой.

При полевых исследованиях рек следует широко пользоваться фотографическим аппаратом.

Перед выездом в поле необходимо подготовить следующее вспомогательное оборудование: лодку с веслами, трос, веревки, крепкий шнур, ведро, бутылки, пешню, топор, лопату и т. п. (см. т. I , гл. 1).

Наметка—деревянный шест длиной 4—6 м, сечение круглое, диаметр 5—6 см. Нижний конец наметки снабжается железным башмаком (вес 0,5—1 кг). При производстве промеров в русле с илистым грунтом, во избежание погружения наметки в ил, железный башмак заменяется круглым поддоном. Для облегчения опускания такой наметки в воду поддон устраивается в виде сетки (с крупными отверстиями), которая натягивается на кольцо, скрепляемое с наметкой. Наметка окрашивается белой масляной краской и размечается на десятые доли метра красной краской. Цифры надписываются черной краской (рис. 1). Измерение глубин производится при глубинах не более 6 м. Точность отсчета—5 см.

Ручной лот—свинцовая или чугунная гиря, весом 4—5 кг, пирамидальной или конусообразной формы, к которой прикрепляется пеньковый лотлинь, диаметром 5—6 мм, сплетенный из 10—12 нитей. Перед производством работ, во избежание усадки и вытягивания, лотлинь погружается в воду на 2—3 суток. Затем он натягивается между двумя стойками, и к нему подвешиваются тяжелые грузы. Когда лотлинь высохнет, приступают к его разбивке, начиная от ушка гири. Разбивку производят на песчаной косе или на лугу при помощи мерной ленты или стальной рулетки. В лотлинь через каждые 20 см вдевают лоскутки разноцветной материи и кожаные марки (рис. 2). Ручной лот применяется для измерения глубин более 6 м, при скоростях течения не более 1 м/сек. Точность отсчета—10 см.

При больших скоростях, измерение глубин представляет сложную операцию и производится при помощи более сложного оборудования, описываемого в специальных руководствах.

На малых реках с небольшими глубинами измерения производят ^ при помощи нивелирных реек или штанг от вертушки;при отсутствии лодки можно пользоваться удилищем, к которому привязывается предварительно размеченный шнур с грузом. jj

Поверхностные поплавки—кружки, отпиленные от дерева, j диаметром 10—20 см, высотой 2—5 см, или бутылки, частично 1 наполненные водой и закупоренные пробками так, чтобы из А воды высовывалась только верхняя часть бутылки. Для лучшей 1 видимости на широких реках поплавки снабжаются флажками Я яркого цвета. В этих случаях употребляют поплавки из двух соединенных накрест, окрашенных в яркий цвет досок, с подвешенным снизу грузом. Измерения скоростей поверхностными поплавками производят в тихую безветреную погоду, при ледоходе, лесосплаве, при отсутствии вертушек или невозможности ими пользоваться. |

Поплавки-интеграторы употребляются при малых скоростях А течения и представляют шарики из воска, парафина, дерева ( npo парафиненного) или шарики-мячи от игры «пинг-понг». Такой поплавок, погруженный на дно и затем освобожденный, всплывает в течение некоторого времени на поверхность на некотором расстоянии l , считая по поверхности, от вертикали, на которой производится измерение скорости течения. Очевидно, что средняя скорость течения на вертикали v = l\t/ Если тот же поплавок опустить в стоячую воду на ту же глубину h, что и в потоке, то, очевидно, он всплывет за тот же промежуток времени t, а, следовательно, скорость всплывания поплавка интегратора v1 = h\t

Разделив оба уравнения друг на друга, получим v =v1*l\h. Таким образом, зная глубину потока на данной вертикали, величину сноса поплавка и скорость его всплывания в стоячей воде, легко определить среднюю скорость течения на вертикали. Скорость всплывания поплавка в стоячей воде определяют до выезда в поле.

Для пуска поплавков-интеграторов рекомендуется устройство Добрынского (рис. 3), состоящее из вертикальной глубинной и горизонтальной скоростной реек, разделенных на сантиметры. Глубинная рейка имеет деревянный поддон (1) с углублением для поплавка-интегратора. Последний удерживается в углублении накладкой (2), соединенной с рейкой шарниром. Накладка имеет ушко, от которого вверх идет шнур (3). Для измерения скорости течения поплавок-интегратор помещается в углубление поддона под накладку.



Рис. 1. Наметка.

Рис. 2.'Лот.


Рис. 3. Устройство для пуска поплавка интегратора.




Рис. 4. Гидрометрическая вертушка.

Рис. 5 Контактное устройство вертушки

Заряженное таким образом устройство устанавливается на дно, скоростная рейка приводится к уровню воды и располагается на плаву по течению. Затем шнур резко дергают, поплавок освобождается и всплывает. Если скорость всплывания поплавка в стоячей воде не определялась, то следует ее измерить при помощи секундомера.

Вертушки для измерения скоростей течения. Гидрометрическая вертушка—наиболее совершенный и широко применяемый инструмент для измерения скоростей течения и определения расхода воды (рис. 4)— состоит ив трех частей: лопастного винта, корпуса и хвостовой части При погружении вертушки в воду, лопастный винт начинает вращаться. Скорость вращения лопастей, измеряемая числом оборотов винта в секунду, тем больше, чем больше скорость течения. Корпус служит местом для установки оси и размещения контактного устройства (рис. 5). Ось вертушки вставляется в ее корпус. Вращение оси передается при помощи червячной передачи зубчатому колесу, на котором размещается от одного до четырех контактных штифтов (1). Последние, при вращении лопастей и оси, через определенное число оборотов, соприкасаются с контактным рычажком (2). Тело вертушки включается в электрическую цепь—вертушка, батарея, электрический звонок, вертушка. Соприкосновение контактного штифта и рычажка, возникающее через определенное число оборотов лопастей, замыкает ток и вызывает звонок. Измерение промежутка времени между двумя звонками позволяет определить число оборотов лопастей в секунду. Каждая вертушка имеет сертификат (свидетельство) и тарировочную кривую, выражающую зависимость скорости от числа оборотов (рис. 6).

Хвост вертушки представляет плоскую, прямоугольную пластинку, прикрепляемую к корпусу винтами.

У вертушек различных систем ось расположена горизонтально или вертикально. Наиболее распространены вертушки Жестовского, ЛАГУ, 0-Х и вертушки типа ИВХ Ср. Азии (с вертикальной осью).


Рис. 6. Тарировочная кривая.

Рис. 7. Вертушка типа 0-Х.

Маленькая штанговая вертушка 0-Х (рис;7) очень удобна для работы в экспедиционных условиях. Контакты открытые и дают сигналы через 50 оборотов. Крылья для защиты от повреждений имеют впереди предохранительное ребро (-4) и окружены металлическим кольцом {Б). Так как ось лопастного винта укреплена на остриях в подпятниках, где наносы не задерживаются и лопасти окружены защитным кольцом, то вертушка может с успехом применяться при измерении скоростей течения в горных потоках с обильными наносами;нз-за открытого контактного устройства, ее не следует применять для работы в потоках с сильно минерализованной водой.

Рис. 8. Чугунные грузы.



Рис. 9. Батометр Жуковского.



Рис. 10. Бутылка-батометр.



Рис. 11. Родниковый - термометр



Рис. 12. Деления постовой водомерной рейки.

При работе с любой вертушкой нужно иметь: электрическую батарею из сухих элементов, изолированный провод, электрический звонок, секундомер, штангу или трос, в зависимости от устройства вертушки. При опускании вертушки на тросе употребляется специальный груз (рис. 8).

Вертушка требует бережного обращения: ее необходимо осторожно укладывать в ящик в предназначенные для ее частей гнезда, плотно запирать его и следить за тем, чтобы вертушка в ящике не болталась. Перед началом работ вертушку нужно тщательно осмотреть, проверить, исправно ли она действует, и приключить к батарее.

Конструкцию вертушки нужно изучить, и только после этого ее можно разбирать и чистить. При неправильной сборке вертушка может настолько изменить свои свойства, что потребуется ее новая тарировка.

Перед выездом необходимо удостовериться, нет ли необходимости произвести тарировку вертушки заново. Повторное тарирование производят после определения не свыше 50 расходов в чистой воде и 30 расходов в мутной.

Тарирование вертушек обычно производится в специальных тарировочных бассейнах Ленинграда, Москвы, Ташкента, Тбилиси и других городов, но иногда приходится тарировать вертушку и в полевых условиях: выбирают озеро или пруд, где течение отсутствует, и устанавливают створы, между которыми лодка с наблюдателем передвигается по возможности равномерно. К корме и к носу лодки прикрепляется бечева или проволока, при помощи которой лодка передвигается рабочими. Наблюдатель, находящийся в лодке, опускает вертушку на штанге в воду; при проходе лодки через створы, по секундомеру определяют число секунд между звонками. Скорость движения лодки несколько раз меняется;для равномерности движения бечева наматывается на ворот. Такое тарирование не дает достаточно надежных результатов, и поэтому при первой возможности необходимо протарировать вертушку в тарировочном бассейне.

Батометр Жуковского (рис. 9)—металлический цилиндр, емкостью от 1 до 5 литров;имеет две крышки с резиновыми прокладками, притягивающимися пружинами к прибору. Батометр прикрепляют к штанге или тросу и с открытыми крышками опускают на требуемую глубину, причем ось его устанавливают по направлению течения. При помощи шнура крышки могут быть закрыты. Иногда батометр опускают одновременно с вертушкой, при помощи которой определяется в данной точке скорость течения.

Батометр-бутылка—простейший прибор, который легко можно сделать самому. Этот прибор представляет бутылку, подвешенную на бечевке, которая раздваивается в нижней части;короткий конец бечевки прикрепляется к пробке бутылки, более длинный—к горлышку;к бутылке подвешивается груз. Внутри бутылки помещается пробковый шарик, диаметром несколько больше диаметра горлышка. При опускании бутылки на требуемую глубину, дергают за бечевку, пробка открывается, бутылка наполняется водой, шарик всплывает и закупоривает бутылку.. Батометр-бутылка употребляется при малых скоростях течения (рис. 10).

Рис. 13. Ледомерная рейка.

Рис. 15. Схема аасечек одним инструментом.



Рис.14. Ледомер ная рейка.

Рис. 16. Разбивка створов на гидрометрической станции.

Родниковый термометр имеет деления через 0,2°и вставлен в металлическую оправу, в которой сделан прорез для производства отсчетов по шкале. Оправа в верхней части имеет кольцо, к которому привязывается шнур для опускания термометра в воду. К нижней части оправы прикреплен полый металлический сосуд, имеющий отверстия в верхней части стенки (рис. 11). При опускании термометра в воду, последняя заполняет сосуд, и термометр через 2—3 минуты принимает температуру воды. Извлеченный из воды термометр сохраняет эту температуру в течение некоторого промежутка времени. Родниковый термометр должен иметь сертификат с таблицей поправок к показаниям прибора.

Водомерная рейка—деревянный брус или доска, на лицевой стороне которой нанесены деления, закрашенные попеременно через 2 см. Начиная снизу, каждые пять делений (10 см) пронумерованы крупно и разборчиво (рис. 12). Нередко применяются металлические рейки с делениями, нанесенными эмалевой краской. В экспедиционных условиях применяют рейки в виде стальной ленты, прикрепленной к доске.

Ледомерные рейки употребляются для измерения толщины льда в лунках. Рейка с подкосом имеет на нижнем конце укосину, на уровне среза которой стоит 0. При помощи такой рейки измеряется толщина льда на некотором расстоянии от края лунки, а не у самого края, где лед может быть несколько утолщен (рис. 13). В экспедиционных условиях пользуются рейкой со складной поперечиной (рис. 14).

☀   ☀   ☀

3. Программа исследований. Полевые исследования могут производиться экспедиционными и стационарными методами. Экспедиционный метод заключается в собирании материалов по гидрологии данного района путем сравнительно быстрого охвата возможно большего числа рек или тщательного изучения отдель ных рек на всем их протяжении или значительной чисти. При таком исследовании данные о режиме реки носят по преимуществу качественный характер и основываются либо на изучении следов, оставленных гидрологическими явлениями прежних лет, либо на опросе населения.

Стационарный метод, заключающийся в производстве в определенных пунктах непрерывных наблюдений по стандартной программе и по специальной инструкции, дает весьма ценный материал для характеристики режима реки и может применяться при экспедиционных исследованиях путем устройства временных наблюдательных пунктов.

☀   ☀   ☀

4. Топографические работы имеют целью уточнение существующих карт и планов, получение более отчетливых представлений об отдельных, наиболее характерных участках реки, установление границ затопления поймы, построение продольного профиля реки в целом или отдельных участков ее в местах с сосредоточенным падением, построение поперечных профилей долины в характерных ее участках. Объем и содержание топографических работ определяются характером и детальностью существующих карт и планов (см. т. I , гл. XV ).

Съемкой обычно захватывается русло реки и пойма с небольшой полосой, прилегающей к ней. На плане, полученном в результате съемки, должны быть показаны, помимо обычной нагрузки, границы затопления поймы, поперечные профили долины и русла, границы участков, охваченных продольными нивелировками, точки промеров русла с обозначением глубин.

Инструментальная нивелировка для построения продольного профиля всей реки в целом представляет сложную, длительную и дорогостоящую операцию. В мало изученных районах, особенно в горных, она может быть заменена менее точной, но более простой и доступной барометрической нивелировкой (см. т. I , гл. XVI ). При производстве такой нивелировки отсчеты по анероидам производят обязательно в характерных точках перелома продольного профиля у уреза воды.

Инструментальная нивелировка уровня воды на отдельных участках производится для определения уклона или падения уровня воды на этих участках. Для этой цели по берегу реки прокладывается нивелирный ход, по возможности параллельно течению реки. Через определенные расстояния и в характерных местах (при переходе от плеса к перекату или порогу и обратно) перелома профиля реки нивелируются горизонты воды и записывается время. Уровень воды нивелируется всегда по главному руслу. Нивелировку следует производить по возможности в межень.

Нивелировка поперечного профиля долины производится в характерных местах долины обычными методами нивелирования. При всякого рода нивелировках желательно полученные высотные отметки привязать к реперам с абсолютными отметками (см. т. I , гл. XV )

☀   ☀   ☀

5. Геоморфологические исследования производятся согласно указаниям, изложенным в других главах справочника, а особенно в главе V . При исследовании долины особое внимание уделяют изучению склонов, речных-террас, оползней и осыпей, конусов выноса притоков (в особенности силевых потоков), выходов грунтовых вод.

При изучении поймы, следует дать характеристику ее размеров (ширина, протяженность), произведя соответствующие измерения на местности либо при помощи топографических инструментов, либо дальномером, либо мерной лентой и рулеткой. Далее следует проследить расположение поймы относительно берегов (на одном берегу или обоих) и изменения этого положения по длине реки, составить характеристику рельефа поймы, ее пересеченность, наличие озер, стариц, болот, изучить растительность, грунты. Особое внимание необходимо уделить затопляемости поймы, установив на местности границы затопления (в годы с обычным половодьем и исключительно высоким) по следам высоких вод и по опросу населения и нанеся на план или на карту эти границы. Глубина затопления (обычная и наибольшая) устанавливается либо по опросу, либо путем нивелировки между границей затопления и меженным уровнем воды в реке.

☀   ☀   ☀

6. Гидрографические работы включают: а) сбор сведений для описания истока реки (река вытекает из родника, озера, болота, ледника), устья (размеры, строение, число и размеры рукавов), об особенностях русла—его извилистости, разветвленности, строе нии берегов, островах, плесах, перекатах, порогах, водопадах и прочих русловых образованиях, сведений о дне и слагающих его грунтах;б) производство измерений ширины русла, глубин, скоростей течения. Местоположение характерных русловых образований наносят на карту.

Измерения ширины русла производят при помощи топографических инструментов обычными приемами измерений расстояний на местности (см. т. I , гл. XV ). Измерения ширины русла производят таким образом, чтобы получилось представление об изменении ее по длине реки. Измерения всех элементов русла производят при меженном уровне и точно датируют. Если же они производятся при каком-либо другом уровне, то следует указать превышение этого уровня над меженным.

Измерения глубин русла производятся: а) по фарватеру, если река судоходна или намечается к использованию для судоходства, и б) по отдельным поперечным профилям для получения данных об особенностях строения русла и изменении их по длине реки.

Промеры, глубин по фарватеру должны достаточно подробно освещать их распределение и предельные значения по длине реки. Промерные точки назначают в зависимости от размеров реки и характера русловых образований, примерно через 50—200 м.

Промеры глубин по поперечным профилям производятся различными способами в зависимости от ширины реки и скоростей течения: на реках шириной меньше 200 м и при скоростях течения менее 1,5 м/сек. профиль закрепляется при помощи троса, натягиваемого поперек реки. Трос размечается марками через 1-—2 м. Наблюдатель передвигается в лодке вдоль троса, останавливаясь для промеров у намеченных вертикалей. Если ширина реки больше 200 м и скорости течения больше 1,5 м/сек., промеры производятся с лодки фиксацией промерных вертикалей засечками при помощи мензулы или теодолита. Профиль закрепляется вешками, устанавливаемыми на обоих берегах (рис. 15).

При производстве промеров записывается дата, глубины на вертикалях, уровень воды, при котором производились промеры (в превышениях над меженным уровнем), и грунт дна Расстояния между промерными точками на каждом профиле в соответствии с шириной реки—до 10, 20, 50, 100, 200 и более 500 м назначаются 1, 2, 5, 10, 20 и 50 м.

Измерения скоростей течения при помощи поверхностных поплавков производятся на ряде участков, выбираемых таким образом, чтобы получить отчетливое представление о распределении скоростей течения по длине реки.

На выбранном участке устанавливается 4 створа (рис. 16). Между главным и вспомогательным створами расстояние должно быть таково, чтобы поплавок проходил его в течение 20—30 сек. Пусковой створ располагается на 20—30 м выше верхнего вспомогательного. Створы должны быть параллельны между собой и перпендикулярны к струям средней части реки;створы закрепляются на местности вешками.

При производстве измерений на каждом вспомогательном створе стоит наблюдатель с флажками для сигнализации. На пусковом створе помещается лодка с наблюдателем, снабженным секундомером. Установив лодку на стрежне, наблюдатель бросает поплавок в воду с таким расчетом, чтобы он двигался в струе с наибольшей скоростью. Наблюдатели, стоящие на вспомогательных створах, сигнализируют флажками о прохождении через створы поплавков;, наблюдатель в лодке фиксирует по секундомеру моменты прохождения поплавка через вспомогательные створы и точку пересечения главного створа. Этим определяется положение наибольшей скорости на поверхности реки, и определяется время прохождения поплавков между вспомогательными створами. Зная это расстояние и указанный промежуток времени в секундах, нетрудно подсчитать скорость течения. Такие измерения производятся несколько раз, и из них выбирается наибольшая скорость. Записывают дату, место измерений, уровень воды в превышении над меженью. Если измерения производятся на участке гидрометрической станции, фиксируют уровень по показаниям водомерной рейки.

Измерение поверхностных скоростей вертушкой производится только на одном створе, на котором сделаны промеры глубин для построения поперечного профиля. Вертушку погружают на тросе или на штанге в воду в а минимальную глубину, обеспечивающую полное погружение лопастей;предварительно вертушка включается в цепь: вертушка—батарея—звонок—вертушка. Через каждое определенное число оборотов раздается звонок, начало которого фиксируется секундомером. Измерения производятся в течение двух минут. Определив средний промежуток времени в секундах между двумя последовательными звонками, нетрудно установить число оборотов лопастей вертушки в течение 1 секунды и затем по тарировочной кривой определить скорость.

☀   ☀   ☀

7. Изучение режима реки в экспедиц ионных условиях. Сбор опросных сведений у населения производится для получения данных об условиях питания реки в разные сезоны года (снеговое, дождевое, ледниковое, подземными водами), характеристики годового хода уровней и его особенностей в отдельные сезоны года, опасных гидрологических явлений, ледового режима.

Опросные сведения собирают в расположенных вблизи реки пунктах, у местных жителей (работников водного транспорта, сплавщиков, мельников, перевозчиков, рыбаков, охотников). При опросе следует собирать сведения об обычных и крайних сроках наступления изучаемого явления и об обычных и крайних количественных его характеристиках (обычный уровень, самый высокий, самый низ кий и т. п.) . Характеристика годового хода уровней должна включать данные о весеннем половодье, его начале и конце, продолжительности, наивысшем уровне и .времени его наступления, интенсивности подъема и спада; данные о летней межени, ее устойчивости, времени наступления, продолжительности, пересыхании реки, его причинах, участках пересыхания, его продолжительности, повторяемости;сведения о паводках и силях (селях), их происхождении, количестве, повторяемости;данные о зимней межени, ее продолжительности, наивысших и наинизших уровнях, зажорных и заторных явлениях.

Особое внимание уделяют опасным гидрологическим явлениям— наводнениям, силям, оползням, описания которых следует делать подробно, указав место и время этих явлений, размеры разрушений и ущерба, их повторяемость (см. гл. IV и V ).

При сборе сведений о ледовом режиме, нужно установить характер замерзания реки, время появления сала, заберегов, начало ледохода и ледостава, особенности его образования на плесах, перекатах, порогах, отметить случаи замерзания реки без ледохода, участки, где река не замерзает и образуются полыньи;собрать данные об особых формах ледообразования (донный лед, пятры, наледи и т. п.), толщине ледяного покрова и об изменении ее по длине реки, установить участки, где река промерзает до дна, повторяемость этого явления; выяснить характер и особенности вскрытия реки;время появления закраин, подвижек льда, начала весеннего ледохода, его продолжительность и интенсивность, случаи вскрытия реки без ледохода, разрушительную деятельность ледохода.

Изучение следов гидрологических явлений прежнего времени заключается в установлении наивысших уровней воды, в описании разрушений берегов и выносов силевых потоков.

Установление наивысших уровней воды весеннего половодья и паводков в превышениях над меженным уровнем производится по естественным меткам высоких вод (отложенный мусор, трава, водоросли и ил на отлогих склонах долины, деревьях, кустарниках и камнях в пойме;следы размыва берегов реки и склонов долины;илистая корочка на прибрежных предметах и т. п.). Эти метки фиксируют на местности и определяют превышение их над уровнем воды в реке путем нивелировки.

Измерение расходов воды производится на отдельных створах, выбранных таким образом, чтобы можно было получить представление об изменении расходов по длине реки.

Определение расхода воды слагается из двух операций: измерения площади живого сечения реки и измерения скоростей течения в отдельных точках сечения. Определение расхода производят на прямолинейном по длине реки участке с однообразными ширинами, глубинами, уклонами и по возможности с правильной (корытообразной) формой профиля поперечного сечения. Условия течения на выбранном участке должны быть также однообразными, а участок должен находиться вне влияния подпора водоприемника данной реки (моря, озера, реки).

Площадь живого сечения определяют путем измерения глубин поперечного сечения, согласно указаниям, изложенным выше. Измерение скоростей течения производят поплавками и вертушками.

Измерение скоростей течения поверхностными поплавками производится на тех же створах (§6), причем скорости измеряются на ряде скоростных вертикалей. Число вертикалей устанавливается в зависимости от ширины реки:

Ширина реки

Число вертикалей

до 50 м
от 50 до 100 м
»100 до 200 м
»200 до 500 м
»500 м до 1000 м
более 1000 м

5
5-7
7-9
9-10
13-1 5
15-20

Поплавки запускают с верхнего пускового створа. Техника измерений та же (§ 6).

Измерение скоростей течения при помощи поплавка-интегратора производится на тех же вертикалях. Техника измерений изложена в §2.

Измерение скоростей течения вертушкой производится на тех же вертикалях в отдельных скоростных точках. Число точек устанавливается в зависимости от глубин и степени точности измерений. При полевых исследованиях можно ограничиться измерением скоростей одной, двух и трех точек. При трехточечном измерений скорости измеряют на глубинах 0,2 м, 0,6 м, 0,8 м от поверхности, при двухточечном методе—на глубинах 0,2 и 0,8 м, и при одноточечном—на глубине 0,6 м или на поверхности. При пользовании любым методом, желательно дополнительно измерять поверхностные скорости. Продолжительность наблюдений—2 минуты (см. §6).

Измерение расходов воды источников. Наиболее простым способом измерения дебита источников является объемный метод, применяемый при сравнительно небольших расходах источника (не свыше 3—4 литров в секунду). При больших расходах пользуются либо-поплавками, либо вертушкой.

Для определения расхода воды объемным способом нужны: протарированный мерный сосуд (кружка, ведро), секундомер и металлический лоток—жолоб. Назначение последнего в том, чтобы воду источника собрать в мерный сосуд. Участок для измерения дебита источника следует выбрать как можно ближе к выходу его на поверхность, там, где вода протекает в суженном русле, имеющем перепад или же крутое падение, так как в таком месте удобно установить лоток для отвода воды в мерный сосуд. Если источник имеет несколько выходов, расположенных независимо друг от друга, то рекомендуется предварительно соединить все выходы в один поток. Следует применять мерные сосуды такой емкости, чтобы они заполнялись не быстрее 5 секунд. Время наполнения сосуда определяется по секундомеру. Дебит щеточника вычисляется по формуле: q = Q\t , где q—дебит источника в л/сек., Q—объем мерного сосуда в литрах, t—время заполнения мерного сосуда в секундах.

Взятие проб воды для определения мутности производится батометром Жуковского или батометром-бутылкой во всех точках, в которых производились измерения скоростей течения. Объем пробы должен быть не меньше 500 куб. см. Проба сливается в чистую бутылку, с наклейкой, на которой надписывается номер бутылки, название реки, дата и место взятия пробы, вертикаль, глубина взятия пробы, страница и номер полевой книжки, где записаны результаты измерения расходов воды. Плотно закупоренная бутылка с пробой отправляется в ближайшую лабораторию наносов.

Измерения температуры воды производятся на некотором расстоянии от берега погружением родникового термометра в воду на глубину около 1 м. Термометр выдерживается в воде 2—3 минуты. Записывается название реки, место и дата измерения, результаты отсчета по термометру. Измерения надо производить в утренние часы, Ь некоторых случаях желательны ежечасные измерения температуры воды для изучения ее суточного хода.

Измерения толщины ледяного покрова производятся при помощи ледомерной рейки на середине реки, па характерных участках (плесы, перекаты).

Пробы воды для химического анализа берут на некотором расстоянии от берега, по возможности на середине реки, чистым сосудом, предварительно сполоснутым речной водой. Глубина погружения сосуда не должна превышать 0,3—0,5 м. Взятой пробой заполняются 2 литровые бутылки с тем, чтобы в них оставался запас в 2 см. Для сохранности пробы в бутылки наливают 2—Зсм 3 хлороформа. После этого бутылки плотно закрывают пробками и заливают сургучом. На бутылки наклеиваются этикетки с указанием названия реки, места и даты взятия пробы. Бутылки упаковываются в ящик со стружками или сеном.

Одновременно измеряют температуру воды и визуально определяют ее прозрачность. Для этой цели воду, налитую в литровую бутылку белого стекла, рассматривают на свет. Оценку прозрачности дают по шкале: очень прозрачная—при отсутствии каких-либо взвесей;прозрачная—при незначительном количестве взвесей;слабо мутная—при наличии хорошо видимых взвесей;мутная—вода вовсе непрозрачна.

Пробы воды для химического анализа нельзя брать у впадения притоков, вблизи населенных пунктов и предприятий, загрязняющих воду отбросами, отходами производства, в застойных участках реки—на мелководье, у берега, в затонах, рукавах и т. п. местах.

При невозможности взять_пробу воды, следует оценить пригодность ее для питья.

☀   ☀   ☀

8. Использование реки. Сведения об использовании реки собирают в местных хозяйственных органах и у местного населения но следующим вопросам: судоходство, сплав, гидроэнергетические установки, водоснабжение, орошение, рыбные промыслы.

☀   ☀   ☀

9. Программа стационарных наблюдений должна быть согласована с программами гидрометеостанций УГМС. Наблюдения такого рода должны вестись в соответствии с наставлениями, принятыми для этих станций. Минимальная программа должна включать наблюдения над уровнями воды, измерения расходов воды (производимые с таким расчетом, чтобы можно было построить кривую зависимости расходов от уровней), наблюдения над ледовым режимом реки и температурой воды.

ЛИТЕРАТУРА

Близняк Е. В. Производство исследований рек, озер и водоразделов. 4-е изд., 1936. Б л и з н я к Е. В. и Никольский В. М. Гидрология и водные исследования, 1946. Быков В. Д. Гидрометрия, 1949. Великанов М. А. Гидрология суши. 1948. И о г а н с о и Е. И. и И о г а н с о н В. Е. Основы гидрологии и гидрометрии, 1947.. Н а-с. тавление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 6. Гидрологические наблюдения на речных станциях, ч. I . Наблюдения на больших реках, 1944. То н;е, ч. 2. Наблюдения па малых реках, 1945. Наставление по рекогносциро вочным гидрографическим исследованиям рек, 1949. О г и е в с к и й А. В. Гидрометрия и производство гидрометрических работ, 1937. -Чеботарев А. И. Гидрология суши и речной сток, 1950.




 
Рейтинг@Mail.ru
один уровень назад на два уровня назад на первую страницу