Виконання промірних робіт з визначення глибин води в річках і водоймах

При вимірюванні глибин води застосовуються різні методи:

– по поперечним профілям,

– по косим поясам,

– по довжині,

– змішані способи,

– інші методи.

Найбільш розповсюдженим способом є вимірювання по поперечному профілю, по тросу або вірьовці з човна. Цей спосіб застосовується на річках шириною до 200...300м і швидкості руху води до 1,5 м/с. В цьому випадку на попередньому створі натягується стальний трос або вірьовка розмічені марками через 2-5м. Кінці троса закріплюються на обох берегах річки. Трос повинен бути натягнутим туго. Промірний човен пересувається вздовж троса, а глибини вимірюються проти марок на тросі (рис.7)

На рисунку 7 наводиться приклад з виконання робіт по натягуванню вірьовки розміченої марками через 1м для послідуючого вимірювання глибин по поперечнику річки (закріплення гідрометричного створу).

Рис.7. Виконання робіт з натягнення вірьовки з маркерами поперек річки (вибір створу на р. Молочна, біля с. Садове Мелітопольського району): 1 – береги річки; 2 – вірьовка; 3 – відстань між промірними вертикалями; 4 – маркер; 5 – човен.

Прилади і пристрої для вимірювання рівня води на річках

Висота поверхні води в водному об'єкті в см над нулем графіка водомірного поста називається рівнем води.

Нуль графіка водомірного поста це умовна горизонтальна площина, що приймається за нуль відліку при вимірюваннях рівня води на гідрологічному посту. За рівнем води необхідні тривалі спостереження, тому умовну площину розташовують на 0,5 м нижче за найнижчий рівень води, що фактично спостерігався.

Пристрій для вимірювання рівня води у водотоку або водоймищі називається водомірним постом. Умовна горизонтальна площина порівняння береться за нуль відліку. Водомірні пости залежно від терміну дії можуть бути постійні і часові. Спостереження за рівнем води, або водомірні спостереження взагалі, повинні проводиться у відповідному для цього місці річки або озера. Коливання рівня води визначається в основному зміною кількості води, що рухається по річці, тобто величенною стоку. Річний режим рівня води може бути представлений у вигляді таблиці, а потім у вигляді графіка коливань рівня води за середній по стоку рік як це показано нижче.

Водомірний пост і його будова

По конструкції водомірні пости можна підрозділити на наступні типи:

- не передавальні - пости, на яких рівень води відлічують безпосередньо по діленням рейки, змочуваною водою (рейкові, свайні, рейково-свайні).

- передавальні це пости, де рівень фіксують на деякій відстані від вільної поверхні води.

Передавальні пости так само підрозділяються на пости:

- з неавтоматичними відмітчиками рівня;

-с автоматичними відмітчиками рівня;

-с безперервною реєстрацією за допомогою приладів - самописців рівня води або лімніграфами.

Водомірний пост- це спеціальний пристрій в належно вибраному місці на березі ріки, каналу і т.д. що служить для спостереження за рівнем води.

Умови вибору місця водомірного поста:

1.Влаштовувати пост поза підпором води від споруд і приток.

2. Розташовувати на прямій ділянці річки з незатоплюваними і такими, що не розмиваються берегами, де річка не утворює рукавів.

3. Влаштовувати пост поблизу від житла ( бажано не далі 2…3 км).

Водомірний пост (рис. 8) утворений:

1. З одного або декількох пристосувань (точок спостереження) від яких відмірюється рівень води (наприклад, паль, рейок, ін.).

2. Із особливо міцних і нерухомих знаків, так званих реперів, що служать для встановлення висотного положення точок спостереження.

Рис. 8. Схема рейкового водомірного поста.

Водомірний пост обладнується двома реперами, на ньому (рис. 8) як пристосування для вимірювання рівня води в точці спостереження використовується рейка. В прикладі узята рейка № 1, що прибита до кряжевого моста на такій висоті, щоб нуль її був постійно у воді, так що у будь-який момент часу рівень води в річці припадає на якесь ділення рейки.

Приклад: 17.04.1992 рівень рівний 70 см.

Репером служить дерев'яний стовп, відмітка якого розташована на умовній рівнині з відміткою 50,00 м. При підвищенні репера 2,4 м над нулем рейки №1, відмітка нуля рейки № 1 дорівнює 50,00 – 2,4 = 47,6 м і рівень води в умовних відмітках дорівнює 47,6 + 0,70 = 48,3м.

За даними річного спостереження будується графік зміни рівня води в річці, приклад графіку наведено на рис.9.

Рис.9. Графік зміни рівня води в річці.

Такий графік дозволяє проаналізувати зміну рівня води в даному створі річки на протязі року.Дані про рівень води в річці необхідні для рішення задач при виконанні гідрологічних і водогосподарських робіт.

Рис.10. Графік коливань (1), повторюваності (2), тривалості(3) рівнів води.

Рейкові постизвичайно влаштовують біля моста (дерев'яних) оскільки там легше прикріпити рейку.

Рис.11. Спосіб установки рейок: 1 - максимальний; 2 - мінімальний.

Палеві пости- коли не можна, або не можна поставити рейковий пост і коли грунт дозволяє забити палі слід ставити пальові пости.

Для паль беруть бревна в 2 - 2,5 м завдовжки, а кінці вони мають розмір близько 20 см в діаметрі. Палі забивають загостреним кінцем вниз не менше ніж на 1,5 м., а верхній кінець зрізують, горизонтально, залишаючи над землею 10…15 см.

Палі треба розташовувати у вибраному перетині в одну лінію перпендикулярно течії. Щоб палі правильно розмістити на висоті (особливо при будівництві поста взимку) треба на вибраному місці поставити репер, потім провести нівелювання або ватерпасовку берега і проміри дна, нанести дані зйомки на міліметрівку, намітити на кресленні місця паль, а потім перенести їх на місцевість. Верхня паля винна знаходиться, приблизно, на висоті найвищого рівня, а нижня так, щоб її головка була нижче за найнижчий рівень води. Проміжні палі, винні знаходиться приблизно на відстані 0,6.0,8 м один від одного. Кількість паль на водомірному посту залежить від конфігурації дна русла річки або іншого водойму, та коливання рівня води.

Мостові пости.Їхбудують при вимірюванні рівня води біля моста, таке вимірювання здійснюється шляхом спуску переносної рейки, або вантажу на розміченій мотузці, від певної постійної крапки на мосту.

Самописні пости. Самописні пости це пости, що мають в основі свого пристрою лімніграф (рис.12).

Рис. 12. Самописці:
а – стрілочний (Р-52); б – «Валдай»: 1 – поплавок; 2 – нитка;
3 – барабан; 4 – стрілка; 5 – вісь; 6 – грузило.

Лімніграф - це прилад, що складається з двох частин: барабана, що приводиться в рух годинниковим механізмом і пера, що ковзає по барабану і приводиться в рух прямо над водою (із спеціального помосту) або на березі в будці. У другому випадку для поплавця влаштовується колодязь, який з'єднується з річкою за допомогою труби. Лімніграфи діють автоматично і при роботі дають повну картину коливань рівня води в річці.

Передавальні пости.Ці пости складаються звичайно з трьох частин:

передавач рівня (на листі спостережень)

· лінії передачі

· приймача рівня

Передача здійснюється механічним (за допомогою троса, мотузка), гідравлічним способом за законом сполучених посудин, пневматичним (передача тиском по трубах) електричним по електричних проводах. Відстань при передачі першими двома способами - 20.30 м; пневматичним до 300 м, електричним необмежено.

Порядок виконання спостережень за рівнем літом і зимою.

Спостерігачем на водомірному посту повинен бути добре грамотна і добросовісна людина. Він повинен мати записник і спеціальну книжку місячних талонів спостережень.

Спостереження над рівнем води проводяться залежно від характеру коливань рівня або 1 разу на добу в 8.00, або 2 рази в 8.00 і 20.00.

Іноді при різких коливаннях: у повені або після зливи вводять додаткові спостереження в 13.00 або через кожні 2 години.

Рівень води міряють залежно від типу водомірного поста приведеними вище засобами. При зимових вимірах вживаються заходів утеплення лунки, де знаходиться паля і місце виміру.

На місці відліку, спостереження записуються в записник місячних талонів. Першого числа кожного місяця водомірник посилає талон за минулий місяць по вказаному йому адресі. Копію талона залишає у себе. Рівні води поступають в необробленому вигляді. Обробка полягає в перерахунку відліку водомірника в піднесеннях над нулем графіком. Перерахунок проводиться за допомогою відомих з технічного списку поста приведень нулів рейок або паль, по яких робив відлік водомірник.

Контрольні запитання

1. Що таке глибина річки (водойма)?

2. Для чого вимірюється глибини води?

3. Назвіть методи вимірювання глибин та прилади, які застосовуються для цього.

4. Назвіть прилади і пристрої для вимірювання глибин, зобразіть їх схеми і поясніть порядок вимірювання різними глибинними пристроями.

5. Пояснить метод вимірювання глибин по поперечниках із застосуванням троса і човна.

6. Наведіть класифікацію водомірних рейок.

7. Які переваги має метод виміру глибини води профілографом у порівнянні з водомірною рейкою.

8. Що таке рівень води в річці, або іншому водоймищі?

9. Назвіть прилади для контролю за рівнем води.

10. Де можуть проводитися заміри рівнів води?

11. Як часто проводяться заміри рівнів води?

12. Де ведеться облік проміру рівнів води?

13. Що таке «Репер» на водомірному посту?

14. Що таке палеві водомірні пости?

15. Для чого треба контролювати рівень води в річці?

16. В чому призначення графіка повторюваності рівнів води?

17. В чому призначення графіка тривалості воли в річці?

18. Поясніть порядок контролю за рівнем води в річці.

19. Наведіть класифікацію методів проміру глибини.

20. Дайте опис будови водомірної рейки.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ