ОРГАНИЗАЦИЯ И ГРАФИК ПРОХОЖДЕНИЯ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ ПО ГИДРОМЕТРИИ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Учебная гидрометрическая практика организуется в два этапа, которые включают производство гидрометрических работ наблюдений:

А) Первый этап. Учебная практика на реках представляет собой проведение гидрометрических работ на реках.

Б) Второй этап. Учебная практика на озерах (водохранилищах) представляет собой озерную (лимнологическую) практику;

Первый этап включает гидрометрические виды работ на канале Нура-Есиль (бассейн рек Нура и Есиль) в пределах пригорода г. Астаны ( вблизи аэропорта). На данном этапе, практика проводится по общей программе для всех направлений специальности «Гидрология», предусматривающей гидрометрические работы на реке. Учебная гидрометрическая практика на реках включает нивелирование гидрологического поста, наблюдения на свайном водомерном посту, освоение методов измерения расхода воды с помощью гидрометрической вертушки и метода поплавков, измерение твердого стока, а также инструментальную съемку участка реки.

Второй этап проводится на озере или водохранилище в течение третей недели учебной полевой гидрометрической практики со студентами по производственному направлению «Гидрометеорология». Озерная практика включает стандартные наблюдения, проводимые на озерах и водохранилищах и включают наблюдения на рейдовой вертикали, наблюдения за волнением, гидрометрические работы на гидрологическом разрезе и съемку размываемого берега. Озерная практика проводится – на озере Зеренди, учебный полигон Университета ЕНУ им. Л.Н.Гумилева.

График прохождения практики

Этап (речная гидрометрия).

1-й день – Изучение техники безопасности.

2-й день. Работа №1.Выезд на действующие ГМС и водохозяйственные объекты. АВТОБУС: 8-00...17-00.

3-й день. Камеральная обработка и Оформление работы

4-й день. Выезд на участок канала Нура-Есиль ( Пригород г. Астаны,

район аэропорта)– №1Выбор участка реки для организации стационарных гидрологических наблюдений. №7.Определение расхода воды по меткам высоких вод. АВТОБУС: 8-00...17-00.

5-й день. Камеральная обработка и Оформление работы

6-й день. Выезд на участок канала Нура-Есиль ( Пригород г. Астаны,

район аэропорта). №5. Измерение расходов воды детальным способом. Работа №8. Измерение расхода взвешенных и влекомых наносов. АВТОБУС: 8-00...17-00.

8-й день. Камеральная обработка и Оформление работы

9-й день. Выезд на участок канала Нура-Есиль ( Пригород г. Астаны,

район аэропорта) – №3. Нивелирование водомерного (гидрометрического) поста. Наблюдения над уровнем и физическими свойствами воды. №9. Метеорологические наблюдения. АВТОБУС: 8-00...17-00.

10-й день – Камеральная обработка и Оформление работы

11-й день. Выезд на участок канала Нура-Есиль ( Пригород г. Астаны,

район аэропорта). №6. Измерение расходов воды с помощью вертушки основным способом и поплавками. №4. Производство промеров глубин на участке реки. АВТОБУС: 8-00...17-00.

12-й день – Камеральная обработка и Оформление работы

13-й день –Камеральная обработка и оформление работы по 1 этапу-речной гидрометрии.

Этап (озерная гидрометрия).

15-й день. Выезд на учебный полигон. Озеро Зеренди (база практик университета ЕНУ им. Л.Н.Гумилева). Посещение кургальджинского музея и заповедника. АВТОБУС: 8-00...18-00.

16-й день – Работа №10. Методика изучение и описания озера

Камеральная обработка и Оформление работы.

17-й день. Работа №11.Гидрографическое обследование участка реки.

Камеральная обработка и Оформление работы.

18-й день – Работа №12. Измерение высоты волны. Сопоставление фактических (измеренных) с расчетными данными.

Камеральная обработка и Оформление работы.

19-й день. Работа №13. Водомерные наблюдения на посту (№1) Камеральная обработка и Оформление работы.

20-й день. Камеральная обработка и оформление работы по 2 этапу-озерной гидрометрии. Работа №14. Окончательная обработка материалов и составление отчета. Оценка результатов практики.

22-й день. Сдача зачета. Отъезд из учебного полигона. АВТОБУС: 13-00...18-00.

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИКИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ

ПЕРВЫЙ ЭТАП ПРАКТИКИ. РЕЧНАЯ ГИДРОМЕТРИЯ

Работа №1. Выезд на действующие гидрометеорологические станции и водохозяйственные объекты

Цель работы: ознакомление и изучение задач (работ) службы Казгидромета и Комитета по водным ресурсам МСХ РК и тем самым- закрепление материалов по курсу основы гидрометрии, гидрологии и регулирования стока.

Осмотру подлежат действующие гидрологические посты, метеостанции и водохозяйственные объекты (гидроузлы, водохранилища).

Ознакомление производится как с объектами наблюдений (рекой, водохранилищем и пр.), так и с организацией и проведением гидрометеорологических и водохозяйственных наблюдений на них.

Беседу (ознакомление) проводит руководитель практики или специалист обслуживавший гидрометеорологический пли водохозяйственный объект.

У каждого студента должен быть дневник, в котором он записывает полученные сведения, а также свои наблюдения и графические построения (описание приборов, рисунки и пр.).

В состав работы по объектам наблюдений, например, за рекой, входит:

1.Ознакамление с водосбором (бассейном) реки, где происходит формирование поверхностного жидкого и твердого стока.

При этом освещаются:

-гидрографические характеристики бассейна и русла реки (главная река), куда входит данный водоток, меандрирование реки, плесы, перекаты, использование реки (более полное освещение, приложение А);

-рельеф;

-почвенно-растительный покров;

-явление смыва и размыва, т.е. эрозионные процессы на водосборе и в русле реки.

2.Ознакомление с элементами речной долины (в поперечном профиле). Приводятся определения, показывается в натуре долина, пойма, террасы, дно и русло. Для русл с поймами возможна схематизация в виде параболического русла и горизонтальной симметричной или несимметричной поймы. На рисунке 1 обозначено: - ширина русла при заполнении его до бровок; и ширина соответственно правобережной и левобережной поймы.

Рисунок 1 – Схема поперечного сечения русла и поймы реки.

Рисунок 2. Пойма и террасы реки.

Долина реки это относительно узкое, вытянутое в длину углубление в земной поверхности, и образованное вековой деятельностью стекающей по поверхности земли воды и характеризующееся общим наклоном дна от одного конца к другому.

Дно (ложе) долины - это самая низкая часть долины. В дно входит пойма реки - часть долины, заливаемая высокими водами при половодьях и русло реки - часть долинного дна, занятая водами реки.

На склонах долины могут быть террасы, рис.2. Это более или менее горизонтальные площадки (участки), образовавшиеся в результате постепенного врезания русла реки в дно долины. Причиной образования террас могут быть тектонические процессы, а также - наступление и отступание ледников.

В разрезе второй части этой работы производится ознакомление с участком стационарных гидрологических наблюдений.

В этом плане отмечается соответствие выбранного участка для наблюдений (створа и водопоста), предъявляемые к этому требованиям (см. работу №2): прямолинейность, однообразие, устойчивость русла, отсутствие на участке притоков, гидротехнических сооружений и пр.

Руководитель практики или специалист должен ознакомить студентов с организацией и проведением наблюдения на гидрологической станции:

а) водомерный гидрологический пост: тип поста и его устройство, самописцы уровня, высотные знаки - репера, нуль графика поста, виды и содержание наблюдений;

б) гидроствор: его устройство, состав и назначение оборудований, закрепление промерных и скоростных вертикалей, производство промеров

глубин, измерение скоростей и расходов. Измерение расходов воды дистанционными установками (ГР-64, ГР-70);

в) определение физико-химических свойств воды: температуры, цвета и прозрачности, отбор проб на химанализ;

г) измерение твердого расхода (взвешенных и влекомых наносов).

Метеорологические станции изучает климатические факторы стока, гидротермический режим атмосферы и др. Поэтому, находясь на метеостанции, необходимо ознакомить студентов с её устройством, приборами и установками, а также с содержанием работ: наблюдениями за температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлением ветра, осадками и испарением, за температурой, промерзанием почвы и другими элементами, приложение Б.

Знание гидрологических и метеорологических наблюдений. Они необходимы еще и потому, что входят в состав инженерно-гидрологических изысканий и записок при строительстве многих гидротехнических сооружений (ГТС), в частности плотин (водохранилищ ).

При посещении водохранилища студенты знакомится о такими сведениями:

- Название водохранилища и его параметры (длина, ширина, глубина);

и что входит в комплекс данного ГТС;

-вид регулирования и использования водохранилища; объем аккумулированного стока; организация учета воды; размер подвешенных площадей и пр.

Собранные данные (основные) по работе № I (текстовые сведения рисунки и пр.) помещаются в отчет в произвольной форме.

Работа № 2. Выбор участка реки для организации стационарных гидрологических наблюдений

Основным условием при выборе такого участка является обеспечение постоянных гидрологических наблюдений с возможно большей полнотой и точностью. Участок реки, где намечается открытие поста и устройство гидрометрического створа, подлежит детальному обследованию. При этом необходимо получить данные об использовании воды и водном режиме реки в районе намечаемого участка, выяснить наличие крупномасштабных карт и морфометрических характеристик русла на участке. Обследовать гидротехнические сооружения и водозаборы: если они имеются вблизи наме- чаемого створа или поста, выясняя одновременно возможность организации на них учета стока и т.д. В соответствии с указанными, в состав работ по выбору места наблюдений входит:

1.Рекогносцировочное обследование реки в намеченном районе (включая общий осмотр местности, глазомерную съемку) и выбор участка, предназначенного для стационарных и гидрометрических наблюдений.

2. Подробные изыскания на выбранном участке.

З.Составление отчета о производственных работах.

При рекогносцировочном обследовании для организации постоянных наблюдений на реке должен быть выбран участок, отвевающих следующим требованиям:

1.Участок должен быть прямолинейным на протяжении пятикратной ширины реки ( L=5 В), открытым.

2.Течение должно быть спокойным, параллельноструйным без заводей и обратных течений.

3.Пойма реки на участке должна быть небольшой, свободной от протоков и стариц, от древесной и кустарниковой растительности.

4.Берега и русло должны быть возможно более устойчивыми, неразрываемыми, дно ровное, не загроможденное камнями и не заросшее.

5.Продольный уклон, ширина и глубина реки должны быть по возможности однообразным, а поперечный профиль русла - правиленой корытообразной формы.

6.На участке или непосредственно ниже его не должны впадать притоки или находиться перекаты, пороги, водохранилища - могущие создавать переменный подпор уровня.

Затем на этом участке производятся подробные изыскания, в состав которых входит:

а) полуинструментальная топографическая съемка в масштабе I: 50 или I: 100;

б) обследование грунтов дна и берегов реки;

в)определение направления и величин скоростей течения.

Полуинструментальная съемка выполняется для получения плановой топографической основы участка. Она состоит из нивелирования отметок уровней высоких вод поймы берегов, урезов воды и промеров русла по трем поперечникам.Границы съемки по ширине участка определяются отметками на 0, 5-1, 0м, превышающими самый высокий (исторический) уровень води.

Расстояния между крайними поперечниками принимаются 20-50м. Расстояния между точками нивелирования составляет 0, 5-2, 0м. Нивелируются характерные точки профиля и урезы воды левого и правого берегов.

Результаты нивелирования точек поймы и берегов оформляются в виде " Журнала нивелирования". Измеренные глубины по поперечникам заносятся в журналы " Промеры глубин".

Камеральная обработка съемки ведется в следующем порядке:

1. На листке белой или миллиметровой бумаги наносятся плановая и высотная основы съемки - магистраль, поперечные профили, отметки высот и др., т.е. строится план съемки участка (см. работу № 7, рис. 10).

2.По данным нивелирования и промеров на плане наносятся точки урезов и метки высоких вод.

3.Проводятся горизонтали и изобаты (сечение 0, 10 - 0, 25м). План строится в горизонталях, однако русловая часть может быть дана в изобатах.

4.Глазомерно наносится ситуация на участке.

5.На план участка наносятся места выходов родников, наличие водной растительности, валуны, отдельные деревья.

6.Вычерчивается поперечный профиль по среднему створу и продольный профиль, наносится линия дна, линия уреза воды в момент съемки и линия уровня высоких вод (УВВ). Обследование грунтов дна и берегов реки производится глазомерно по обнажениям на подмытых крутых берегах и по донным отложениям. В описании участка и на среднем поперечнике следует указать характер грунтов (скала, песок, глина, суглинок, галька, гравий, валуны), а также крупность, однородность, цвет, плотность грунтов. Отмечаются оползания и обрушения берегов, отмели, конусы выноса впадающих в реку притоков и оврагов, следы селевых паводков.

На точность измерения расхода воды оказывает влияние правильность выбора направления гидроствора на реке.

Гидроствор- это закрепленный по берегам (столбами, реперами) поперечник через реку, где производится постоянное (стационарное) измерения расходов воды и наносов.

Направление гидроствора должно быть перпендикулярным к среднему направлению течения, оно зависит также и от величин самих поверхностных скоростей.

Среднее направление течений на участке (а равно - выбор правильного направления гидроствора) определяется измерением скоростей, поверхностными поплавками (см. работу № 6). По результатам этих измерений (с засечкой мест прохождения всех поплавков по ширине реки для каждого створа) составляется план участка реки (в данной работе его составление не предусматривается) с указанием траекторий (пунктиром) направлений движения (течения) поплавков.

По этому плану и определяется среднее направление течений и проводится линия гидроствора, которая затем переносится на место. В качестве гидроствора в первом приближении принимается средний створ (поперечник), но в дальнейшим положение гидроствора уточняется по результатом поплавочных измерений.

В экспедиционных условиях на небольших реках и каналах направление створа может быть назначено на глаз перпендикулярно к общему направлению течения реки, ориентируясь на очертание берегов.

Примечание: топографическая часть этой работы производится в работе № 7.

Работа № 3. Нивелирование водомерного (гидрологического) поста. наблюдение над уровнем и физическими свойствами воды

Водомерные посты (водпосты) устраиваются на реках и каналах для систематического измерения колебания уровня воды. Уровень воды (Н) - это высота поверхности воды, отсчитываемая от условной горизонтальной плоскости, называемой нулем графика поста

(Н_о ). Эта плоскость, от которой ведется отчет уровня, является постоянной и назначается 0, 5 м ниже от низшего уровня воды или дна канала (рис. 3).

Рисунок 3. Схема нивелирования водомерного поста.

Посты бывают: речные, свайные, смешанные и других типов. Колебания уровня в нашем случае фиксируется водомерной рейкой, установленной в бетонированном колодце (водпосты местных водхозов).

Целью данной работы является определение высотных отметок водомерных устройств поста: отметки нуля наблюдений (рейки) 0 наблюдений и нуля графика. Эти данные необходимы для определения приводки и последующего вычисления уровня воды над нулем графика. Нуль рейки расположен на нижнем её конце и называется нулем наблюдений.

Приводка (h_пр) - это вертикальное расстояние между нулем графика и нулем рейки.

Указанные высотные отметки поста определяются путем нивелирования от репера (Rр), расположенного на берегу. Отметка репера задается преподавателем (обычно: 10, 00; 50, 00; 100, 00 м. усл.).

Ввиду незначительных расстояний и относительных высот между постовыми устройствами и репером, нивелирование ведется с одной стоянки, а следовательно и отсчет ведется только по одной стороне рейки (черной).

Порядок выполнения работы. С помощью нивелира берутся отсчеты по рейке (черные), устанавливаемой поочередно на репер и урез воды в колодце (УВ), а также на дно канала в средней его части (ДК ).

Если глубина и скорость течения в канале не позволяет установить здесь нивелирную рейку, то наибольшая глубина водотока в створе гидрометрического поста измеряется гидрометрической штангой.

Результаты нивелирования (отсчеты) заносятся в журнал (табл.1). Все отметки (гр.5) вычисляются как разность горизонта инструмента и отсчетов по рейке (гр.3). Ввиду того, что нуль наблюдений рейки находится под водой и установить на него нивелирную рейку нельзя, отсчет для этой высотной точки находится путем сложения отсчета по нивелирной рейке, установленной на урез воды в колодце и уровня воды по водомерной рейке (h_р).

В таблице это 2430+ 0210 = 2640. При совпадении начала (нуля) рейки с дном колодца за отсчет для точки " нуль наблюдений" принимается отсчет по нивелирной рейке, установленной на дно колодца. Если глубина канала измерена штангой, то отметка его дна равна отметке уровня воды в колодце минус глубина. Отсчет по рейке для нуля графика равен отсчету дна канала плюс 0, 5 м, т.е. 2830 + 0, 500 = ЗЗ30. Все характерные высотные отметки и уровни показаны на рис.3.

Таблица I. Журнал нивелирования водомерного поста (образец заполнения)

Горизонт инструмента 51, 110 м. усл.

№ точек нивелирования	Наименование точек	Отсчеты по рейке, мм	Превышения, мм	Условные отметки, м	Примечания
1.	Репер			50, 000	Отсчет по водомерной рейки 0210
2.	Уровень воды в колодце		- 1320	48, 680
3.	Нуль рейки	(2640)	-0210	48, 470
4.	Дно канала		-0190	48, 280
5.	Нуль графика	(3330)	-0500	47, 780
	Приводка 48, 470 - 47, 780 = 0, 690 м = 69см

Для того чтобы определить приводку необходимо от отметки нуля рейки (48, 470) вычесть высоту нуля графика(47, 780). Приводка дается (округляется) в целых см.

Во второй части этой работы необходимо произвести наблюдения над уровнем на водпосту. Наблюдения ведутся через 20 минут в течении 2-х часов и сводятся в табл. 2.

Таблица 2. Водомерные наблюдения

Время наблюдения	10-00	10-20	10-40	11-00	11-20	11-40	12-00	Ср.
Отсчет уровня по водомерной рейке h, см Уровень воды над нулем графика Н, см			и т.д. и т.д.

Обработка водомерных наблюдений заключается в вычислении уровня воды над нулем графика, выводе среднего его значения за период наблюдений и в построении графика колебания уровня.

Уровень воды над нулем графика вычисляется путем прибавления к приводке отсчета по рейке (h), т.е.

Н = h_пр+ h. (1)

Наблюдения над температурой воды. Наблюдения над температурой воды рек водоемов производится, как правило, на водомерном посту.

Для измерения температуры применяются специальные водные (родниковые) термометры в металлической или пластмассовой оправе, рис. 4.

Рисунок 4. Ртутный термометр в оправе.

Шарик (резервуар) такого термометра помещен в полый стаканчик-цилиндр с отверстиями в верхней части, через которые проходит вода и наполняет стаканчик. Термометр воспринимает температуру воды на той глубине, где ведется измерение, и сохраняет его время отсчета.

Наименьшее деление таких термометров 0, 2°С. Для измерений можно использовать и обычный ртутный термометр. Наблюдения ведутся ежедневно в два срока 8 и 20 час, на глубине 0, 1м от поверхности. При измерении термометр опускается в воду и выдерживается там в течение 3-5 минут, чтобы вода в стаканчике восприняла температуру окружающего слоя воды.

Результаты измерений записываются в специальную графу " Водомерной книжки". При обработке показаний термометра к отсчетам вводится инструментальная поправка согласно свидетельства (сертификата) о проверке термометра.

В нашем случае студенты производят разовое (единичное) измерение температуры воды. Эти показания записываются в данную работу и включаются в отчет.

Определение гидрофизических свойств воды. Сюда входят: прозрачность, цвет, запах и вкус воды.

Определение этих характеристик особенно важно сейчас в связи с загрязнением поверхностных вод. Неблагоприятные свойства воды, плохое ее качество, лимитируют использование воды в народнохозяйственных целях. Кроме того изменение природных физических свойств воды отрицательно влияет на ход биологических процессов в водоемах. Наиболее полно, принципы оценки качества воды, приложение В. Примерная классификация воды по гидрофизическим показателям приведены в таблице 3.

Таблица 3. Показатели состояния водоемов по физическим и органолептическим свойствам [Гидроэкология, 2011 ]

Степень загрязнения	Взвешенные вещества мг/л	Прозрачность	Запах, в баллах	Нефть	рН
по Секки, в м	по Снеллену, в см	в баллах	в мг/л

Очень чистые	1–3	> 2	> 30			0, 00	6, 5–8, 0
Чистые	4–10	2–1	30–20			0, 1–0, 2	6, 5–8, 5
Умеренно загрязненные	11–19	1–0, 3	19–3, 0			0, 3	6, 0–9, 0
3агрязненные	20–50	0, 3–0, 1	2, 0–1, 0				5–6, 9–10
Грязные	51–100	0, 1–0, 02	< 1, 0–0, 5				5–6, 9–10
Очень грязные	> 100	< 0.02	< 0.5				2–4, 11–13

Вот почему оценка этих качеств воды нами включена в программу практических работ по гидрометрии. Студент, бакалавр - гидролог должен уметь определять физические качества воды в полевых условиях.

Прозрачность воды зависит от количества в ней взвешенных частиц органического и минерального происхождения, а также от наличия различных микроорганизмов (в общем зависит от мутности воды).

Прозрачность определяется с помощью белого диска (диск Секки), который представляет собой белый латунной круг диаметром 30 см, рис.5. В центре диска имеется отверстие с втулкой через которые проходит, а внизу крепится размеченный на дециметры тросик (или крепкий шнур).

Рисунок 5 – Диск белый (ДБ).

Для определения прозрачности диск на тросе постепенно в горизонтальном положении опускается в воду. Одновременно наблюдается его исчезновение (затенение). В момент, когда видимость диска исчезнет, отмечается глубина: прозрачности по тросу в метрах. Затем диск поднимается обратно. В момент, где он снова станет видимым повторно отмечается глубина. Эта характеристика прозрачности (глубина) в виде среднего значения из двух измерений и записывается в водомерной книжке или в полевым журнале.

Прозрачность можно определят и визуально по такой шкале (градации): очень прозрачная - при отсутствии каких – либо взвесей в воде; слабомутная –при наличии хорошо видимых взвесей; мутная - взвесей так много, что налитая в белую бутылку вода имеет непрозрачный вид.

Цвет воды зависит от ее химсостава и наличия в ней взвешенных частиц. Для определения цветности служит шкала цветности, состоящая из 22 стеклянных пробирок с набором цветных растворов разных оттенков - от синего до коричного (все цвета пронумерованы), рис.6.

Рисунок 6 – Шкала цветности воды (ШЦВ).

Цвет воды определяется сразу же после измерения прозрачности. Для этого диск Секки опускается в воду на половину глубины прозрачности и, имея перед собой шкалу цветности сравнивают цвет воды на фоне диска с цветом жидкости в пробирках. В полевом журнале отмечают номер пробирки цвет которой совпал со цветом воды.

При отсутствии белого диска цвет воды определяют на черном фоне, для чего имеющийся лист бумаги на дне шкалы поворачивают вверх черной стороной к пробиркам, затем также сравнивают цвет воды водоема с цветами пробирок. Шкалу цветности в нерабочем состоянии следует держат закрытой, а при работе она должна располагаться в тени, так как свет искажает цветность.

По цвету вода может быть: бесцветная, голубая, желтая, коричневая и др.

Запах воды определяется на месте у водоема. Для этого производится отбор пробы воды в чистую посуду и нюхая, отмечают имеющийся запах словами: нет, ржавый, болотистый, затхлый, гнилостный и т.д., таблица 4.

Таблица 4.Определение интенсивности запаха воды [Гидроэкология, 2011 ]

Оценка интенсивности запаха, баллы	Интенсивность запаха	Характер проявления запаха
	никакого запаха	отсутствие ощутимого запаха
I	очень слабый	запах, не замечаемый потребителем, но обнаруживаемый специалистом
II	Слабый	запах, обнаруживаемый потребителем, если обратить на это внимание
III	Заметный	запах, легко обнаруживаемый, может быть причиной того, что вода неприятна для питья
IV	Отчетливый	запах, обращающий на себя внимание, может заставить воздержаться от питья
V	очень сильный	запах, настолько сильный, что делает воду непригодной для питья

ВКУС определяется лишь для воды, употребляемой для питья. Он тоже отмечается словами: без вкуса, соленый, горький, кисловатый, болотистый и т.п. Примечание: Вообще говоря указанная методика определения прозрачности и цвета воды больше пригодна для равнинных (более глубоких с небольшим равномерным движением воды) рек. На горных и предгорных реках, имеющих небольшую глубину, но большую скорость течения, диск сносится течением. Необходимо подвешивать дополнительный груз или вводит поправку на глубину за счет относа, а также делать более надежный трос.

Что касается цвета воды таких рек, то его определение по шкале цветности также несколько затруднено турбулентностью потоков, наличием волновых явлений и пенистых гребней.

Работа№4. Производство промеров глубин на участке реки

Промерные работы являются основной частью всех гидрометрических работ. Они проводятся для исследования рельефа дна, а также при измерении расходов воды и наносов.

При промерах глубин определяются:

1.Положение промерных точек в плане (расстояния от постоянного начала).

2.Глубина в каждой промерной точке.

3.Высота уровня воды (если он не отмечался при измерении расхода и если промеры имеют самостоятельное значение).

4.Характер грунтов дна.

Промерные работы выполняются на участке реки (водотока) длиной 30-50 м ( по указанию преподавателя) на 1О поперечниках.

Основным прибором дли измерения глубин служит гидрометрическая штанга, разделенная на дециметры. Могут быть также использованы для этих целей рейки: водомерная, нивелирная, снегомерная.

Перед производством промеров по одному из берегов прокладывается магистраль, протягивается и закрепляется шпагат (рис. 7). Перпендикулярно магистрали, через равные расстояния, разбиваются поперечники. На каждом поперечнике измеряется расстояния от магистрали до обоих урезов АБ и АВ (рис.7) и другой случай, рис.8.

Рисунок 7. Участок реки для производства промеров глубин по поперечным профилям.

Рисунок 8. Схема к измерению глубин по поперечным профилям.

В зависимости от ширины реки БВ, намечается положение промерных вертикалей (точек). При ширине водотока 3-5 м вертикали назначаются и шпагат размечается через 20-30 см, при ширине 5-10 м через 50см, при ширине 10-30 м - через 1метр. Затем размеченный шпагат натягивается между урезами Б и В таким образом, чтобы первая метка совпала с урезом (Б). Против остальных всех меток штангой измеряются глубины. Обязательно измеряются глубины на урезах левого и правого берега.

В процессе измерения все данные записываются в " Книжку (таблицу) для записей поперечных промеров русла", (табл.5).

Таблица 5. Журнал промеров глубин по поперечникам

№ по перечника	Расстояние от магистрали до уреза, м	Глубина в точках измерения, м	Грунт дна
На урезе левого берега				…	На урезе правого берега
1.	2, 5 7, 5	0, 10	0, 12	0, 14	0, 18	0, 0
2.
3.
…

По результатам измерений строится план участка в изобатах (рис.9). Для этого на план наносится магистраль и от нее в выбранном масштабе откладываются расстояния до урезов обеих берегов. На всех поперечниках

Рисунок 9. План участка реки в изобатах. (надо оставить один- нехороший, исправить).

выписываются измеренные глубины и вычерчиваются линии равных глубин-изобаты. Сечение изобат выбирается исходя из масштаба съемки и величин глубин, с таким расчетом, чтобы на плане их было порядка четырех-шести. Например, при глубинах 0, 2-0, 5 м изобаты проводятся через 0, 1м, при глубинах

0, 5-2м-через 0, 2м. Hа изобатах выписываются их отметки.

Данные промеров глубин могут быть использованы и для других целей: построение поперечных профилей и вычисление морфометрических характеристик русла, составления продольного профиля участка реки и пр

Работа№ 5. Измерение расхода воды вертушкой детальным способом

Расходом воды (Q) называется количество воды, протекающее через водное сечение русла реки в единицу времени (обычно в м³/с).

При детальном способе измерение расхода воды в расчет принимаются все скоростные вертикали и все общепринятые (пять-шесть) точки измерения скорости.

Основными компонентами, входящими в измеряемый или вычисляемый расход воды, являются площадь водного (Живого) сечения (ɷ м² ) и скорость потока (V м/с). Общая формула расхода имеет вид:

Q= ɷ ∙ V, (2)

где ɷ - площадь водного сечения, V -скорость течения.

Перед измерением расхода предварительно измеряется уровень воды на водомерном посту. Площадь живого сечения между скоростными вертикалями вычисляет в результате обработки промеров глубин, которые заносятся в " Taблицу вычисления расхода аналитическим способом (табл.6). (Стандартные бланки для работы выдаются). Промеры делаются гидрометрической штангой.

Таблица 6. Вычисления расхода воды аналитическим способом

Река _ _ _ _ _ пункт_ _ _ _ _ способ вычисления_ _ _ _ _

№ промерной вертикали	№ скоростной вертикали	Расстояние от постоянного начала, м	Глубина, м	Расстояние между промерными верикалями, м	Средняя глубина между промерными вертикалями	Площадь живого сечения, м²	Средняя скорость течения, м/с	Частный расход между скоростными вертикалями, м³/ с
Между промерными вертикалями	Между скоростными вертикалями
На скоростной вертикали	Между скор остны ми вертикалями

Ур.л.б.		5, 0	0, 10
		6, 0	0, 30
		7, 0	0, 42
		8, 0	0, 45
…		…	…
Ур.п.б.		25, 6	0, 00
В=	һ _наиб=	һ _ср=	V_ср =	Q =

Число промерных вертикалей выбирается в зависимости от ширины реки. Намеченные вертикали закрепляются на гидрометрическом мостике метками (насечки, краска). Число скоростных вертикалей назначается через одну промерную. При детальном способе измерения расхода, скорости потока на вертикале измеряются обычно в пяти точках (если глубина не меньше 0, 6-1, 0 м, в зависимости от диаметра винта используемой вертушки): у поверхности, на 0, 2, 0, 6, 0, 8 общей глубины (от поверхности) и у дна.

При измерении скорости дна вертушка устанавливается так, чтобы лопастной винт вертушки не доставал дно.

Глубина установки вертушки (на штанге) в нужную точку измерения скорости рассчитывается от поверхности воды путем умножения общей глубины скоростной вертикали на положении этой точки в долях глубины. Например, при общей глубине вертикали 80 см и точки измерения 0, 6 - глубина погружения вертушки от поверхности составит 80 ∙ 0, 6 = 48 см. В целях облегчения указанного расчета, на последней странице « Книжки для измерения расхода воды» имеется специальная таблица.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒