11.3. Организация наблюдений на водомерных постах и обработка их результатов

Наблюдения на водомерных постах. Состав работ на специальных постах, обслуживающих различные отрасли народного хозяйства, устанавливают в зависимости от назначения этих постов.

Измерение уровней воды производится на водомерных постах два раза в сутки – в 8 и 20 ч. В период летней и зимней межени часто ограничиваются одноразовым измерением уровня в 8 ч утра, а в периоды половодья или паводков количество измерений увеличивается.

На реечном водомерном посту измерение уровня сводится к отсчету по рейке деления, до которого поднялась вода. Отсчеты округляют до целых сантиметров. Для измерения уровня на свайном посту переносную рейку устанавливают на головку ближайшей к берегу затопленной сваи.

Температуру воды и воздуха измеряют на водомерных постах в те же часы, что и уровни воды. Температуру воздуха измеряют круглый год, а воды – только в период отрицательных температур. Толщину льда в зимнее время измеряют через каждые 5–10 дней. Визуальные наблюдения за состоянием погоды фиксируются краткими записями, например: ясно, пасмурно, дождь, ветер слабый или сильный, по течению или против течения и др. Все наблюдения записывают сначала в карманную полевую книжку, а затем переносят в настольный журнал.

Первичная обработка результатов наблюдений. Она включает приведение отсчетов высоты уровня воды к нулю графика поста, составление годовой таблицы ежедневных уровней и построение графика колебаний уровня.

Высоту уровня над нулем графика реечного поста определяют суммированием отсчета по рейке и приводки поста. Для приведения высоты уровня к нулю графика свайного поста нужно к отсчету по переносной рейке прибавить приводку той сваи, на которую устанавливалась рейка при измерении уровня.

По данным полевых книжек составляют годовую таблицу ежедневных уровней воды, в которую заносят среднесуточные и среднемесячные уровни, наивысшие и наинизшие уровни за каждый месяц, а также средний, наивысший и наинизший уровни за целый год.

В таблице выделяют условными знаками фазы ледостава, ледохода и ряд других явлений.

Графики колебаний уровней воды строят на миллиметровой бумаге в масштабах: горизонтальный – в 1 мм – 1 сутки; вертикальный – в 1 мм – 2 или 5 см. Для наглядного сопоставления графиков колебаний уровней за ряд лет по одному и тому же посту или за один и тот же год по разным постам их часто совмещают на одном листе.

Повторяемость и обеспеченность уровней. Важными характеристиками для оценки колебаний уровней воды в реках являются их повторяемость и обеспеченность. Повторяемость (частота) уровней характеризуется числом дней в году, в которые наблюдались уровни в определенных интервалах, например от 600 до 550 см, от 550 до 500 см и т. д. Обеспеченность показывает, в течение скольких дней в году наблюдались уровни данной или большей высоты.

Для изучения повторяемости всю амплитуду колебаний уровней разбивают на равные интервалы по 10–50 см и, пользуясь годовой таблицей уровней, подсчитывают в течение скольких дней в году уровни находились в каждом из рассматриваемых интервалов. В табл.11.2 приведен пример результата такого подсчета. Обеспеченность уровней устанавливают путем последовательного суммирования их повторяемости.

Т а б л и ц а 11.2. Ведомость повторяемости и обеспеченности уровней

Интервалы уровней, см над нулем графика	Повторяемость		Обеспеченность		Интервалы уровней, см над нулем графика	Повторяемость		Обеспеченность
	дни	%	дни	%		дни	%	дни	%
Высший 426	1	0,3	1	0,3	199–150	6	1,6	30	8,2
425–400	4	1,1	5	1,4	149–100	12	3,3	42	11,5
399–350	6	1,6	11	3,0	99–50	44	12,1	86	23,6
349–300	5	1,4	16	4,4	49–21	277	75,8	363	99,4
299–250	4	1,1	20	5,5	низший 20	2	0,6	365	100
249–200	4	1,1	24	6,6

По данным табл.11.2 строят график повторяемости и обеспеченности уровней (рис.11.6). Значения повторяемости откладываются на графике посредине каждого интервала (1), а обеспеченности (2) – на их нижних границах.

Рис.11.6. График повторяемости и обеспеченности уровней.

Графики повторяемости и обеспеченности строят как для целого года, так и для отдельных периодов (половодья, сплавной навигации и др.).

Линии связи уровней воды. Для сравнения показаний двух водомерных постов, расположенных на одной и той же реке, или на разных реках, близких по своим физико-географическим характеристикам, строят линии связи уровней воды (рис. 11.7).

Рис.11.7. Линия связи уровней по водомерным постам №1 и №2.

Эти линии позволяют находить уровни воды на временных водомерных постах по показаниям постоянных постов для периодов, когда на временных наблюдений не ведут.

На практике пользуются линиями связи мгновенных и соответственных уровней. Первые из них строятся по данным одновременных наблюдений на двух связываемых постах, т. е. по наблюдениям, выполненным в одни и те же календарные дни. Для построения линии связи соответственных уровней используют данные не одновременных наблюдений, а показания постов, соответствующие характерным уровням, например пикам весеннего половодья и осеннего паводка, летней межени и др.

Для построения линии связи на осях графика размечают шкалы высот уровней и по измеренным значениям одновременных или соответственных уровней наносят на график опытные точки. Посредине полосы этих точек проводят плавную линию, которая является линией связи уровней.

Линии связи уровней нельзя строить для постов, между которыми имеются плотины или крупные притоки, а также, если они находятся в зоне естественного или искусственного подпора.