Глава 2. Организация водомерных наблюдений

2.1. Приборы и оборудование.

Для организации простого свайного водомерного поста обычно используют стандартные металлические винтовые сваи, длина равна 220 см, а диаметр 8 см.

В нашем случае, в полевых условиях, мы использовали обычные деревянные временные сваи для организации поста, их длина была 80 см и диаметром 6 см.

При организации поста все сваи нивелируются. Для нивелирование использовался нивелир 2Н-3КЛ и нивелирная рейка.

Для установки свай и определения превышения между сваями использовалась мерная лента.

Для измерения скорости течения использовались вертушки ГМЦМ-1, а также поплавки.

Для измерения температуры воды производятся специальным водным термометром с точностью до 0,1º.

Для измерения высоты уровня воды в реке используется стандартная водомерная переносная рейка.

(рис.1)

2.2. Типы водомерных постов.

Водомерные посты бывают простые (свайные, реечные и смешанные), также дистанционные, самопишущие и передаточные.

Пост, который мы образовали, является простым свайным постом. Простые водомерные посты очень распространены, вследствие их несложного устройства и сравнительно невысокой стоимости. Такой пост наиболее удобен для равнинных рек со значительной амплитудой колебаний уровня воды.

Водомерные сваи, образующие водомерный пост устанавливаются в одном створе, перпендикулярно течению реки. Общее количество свай поста зависит от амплитуды колебаний уровня воды и от угла берегового относа.

Разность высот площадок двух смежных свай не должна превышать 0,7 м, а горизонтальное расстояние между сваями устанавливается с учетом особенностей берегового относа и удобства подхода к сваям для производства наблюдений. Общее количество свай, необходимых для устройства поста и их размещения предварительно определяют по поперечному профилю берега, затем, данные проекта поста переносят на местность.

2.3. Организация водомерного поста.

Участок реки, озера, водохранилища и место для установки постовых устройств выбираются в зависимости от поставленных целей и задач наблюдений. При выборе места для поста необходимо учитывать характерные особенности режима, уровней данного участка водного объекта.

Свайные посты устраиваются на берегу рек, с пологим берегом там, где устройство реечного или передаточного поста невозможно. При размещении свай нужно руководствоваться следующим:

1). Головка последней, нижней сваи должна на 0,25-0,5 м ниже наинизшего уровня воды, а на пересыхающих реках на 10-15 см выше наинизшей точки дна.

2). Головка первой, верхней сваи должна быть на 0,25-0,5 м выше наивысшего исторического уровня воды.

3). Разность высот головок соседних свай должна быть, как правило, в пределах 0,5-0,7 м; при очень пологом береге разность высот может быть уменьшена так, чтобы расстояние между соседними сваями было бы для удобства наблюдений не очень большим.

Водомерный пост оборудуется двумя реперами: основным и контрольным. Основной репер устанавливается в месте, безусловно обеспечивающим долговременную сохранность и неизменность его высоты, хотя бы это и вызывало удаление репера от поста, может быть стенным или грунтовым. Контрольный репер, как правило, устраивается грунтовым открытого типа.

На равнинных реках участок, намеченный для установки поста должен быть прямолинейный, не менее 5 м, с узкой поймой и с равнинным рельефом. На участке не должно присутствовать стариц и больших пойм, так как её наличие сильно усложняет измерение расхода воды, так же она должна быть свободна от древесной, кустарниковой и травянистой растительности.

Река на выбранном участке должна протекать одним руслом, не разбиваясь на рукава и протоки. Русло должно быть прямое, но следует иметь в виду, что на очень длинных и широких участках больших рек, расположенных по направлению господствующих ветров могут быть искажения хода уровней воды от сгонно-нагонных явлений, возникающих под действием ветра.

В русле реки не должно быть осередков, островов и отмели, вызывающих косоструйность течения, поперечные уклоны, а так же способствующих образованию заторов и зажоров льда. Русло реки должно быть устойчивым, т.е. не подвергаться разливу или значительному замелению, не должно быть засорено корягами и не зарастать водной растительностью (камыш, рогоз, тростник), потому что это затрудняет измерение расходов воды.

Район расположения поста должен находиться за пределами распространения подопора от притоков, искусственных сооружений и водоприемника данной реки.

На участке не должно быть лесных бирж и пристаней с большим грузооборотом, добычи песка и гравли из реки, купальным пляжем и сбросом промышленных наноизоляционных вод, который могут искажать естественный режим реки и мешать работе поста.

Следует иметь в виду, что крутые и очень пологие берега неудобны для установки поста и затрудняют производство наблюдений. Наиболее удобны берега средней крутизны (20-30градусов)

В случае, если река достаточно глубокая для человеческого роста и измерение по самой нижней свае невозможно, допускается сделать дополнительную сваю, по которой будет браться отсчет. Разница между сваями учитывается и фиксируется в книжке КГ-1.

2.4 Нивелирование водомерного поста.

Нивелирование постовых устройств ведется от основного репера к контрольному и от него к урезу воды.

Для точности измерений используется ход вперед и ход назад. К основному реперу присваивается условное значение высоты, за контрольный принимается первая свая.

При нивелировании поста прибор устанавливается между сваями так, что бы при установке нивелирной рейки на головку первой свои визируют луч прибора попаданием на отчеты более чем 200-300мм.

Отчеты, снятые с головки первой сваи заносятся в графу «задний отчет» журнала технического нивелирования, а все последующие отчеты, сделанные на этой станции, заносятся в графу «передний отчет».

На каждой свои нивелируется отметка на головке, отметка земли, превышение, горизонтальное проложение, отметка высоты, а также примечание. Кроме того места перегибов берега обозначаются плюсовыми точками с указанием расстояния от ближайшей сваи. Свая, головка которой была отнивелирована последней на данной станции, будет называться связующей. На следующей станции прибор должен быть установлен таким образом, что бы выше описанное условие для первой сваи удовлетворялось на этой станции для связующей сваи.

Уклон вычисляется, как разница между превышениями на одинаковых расстояниях, деленная на сумму расстояний.

Расхождение сумм превышений, полученных по прямому и обратному ходу, должно быть не более ±3 мм, где n – число станций за один ход.

*все отчеты по нивелированию см. в журнале технического нивелирования.

Результаты нивелирования оформляются в виде профиля водомерного поста. Все построения выдерживаются в выбранном горизонтальном и вертикальном масштабе. В графике учитывается приводка и от нее последовательно отнимаются наши средние превышения.

2.5 Водомерные наблюдения.

На свайном посту уровень воды измеряется при помощи переносной рейки, устанавливаемой вертикально в центре ближайшей к берегу сваи, покрытой водой. При положении уровня на середине деления рейки записывают четный отсчет, а при колебаниях уровня во время волнения необходимо произвести отсчет от наивысшего и наинизшего положения уровня и за окончательный отсчет взять средний из них.

Наблюдения над температурой воды производятся ежедневно в 7, 13, 20 час. Место для измерения температуры воды в реках выбирается в створе или вблизи водомерного поста в прибрежной части реки с ясно выраженным течением и глубиной не менее 0,3-0,5 м.

В течение срока промерных работ на графиках можно увидеть, как изменялась температура воды и воздуха, в книжке КГ-1 можно увидеть, как менялся уровень воды. На колебания уровня воды в реке повлияли в первую очередь климатические условия (осадки, испарение), а также режим стока, особенности морфологического строения русла (характер и размеры поперечного профиля, уклон и др.).

Наблюдатель обязан все наблюдения вести сам и записывать результаты в книжку (КГ-1)

На своем водомерном посту мы наблюдали за температурой и уровнем воды, Срок с 25.06 по 02.07.