Все самопишущие гидрологические посты дублируются свайными или реечными уровнемерными устройствами. Особенности проведения гидрометрических работ
2.4. Измерение уровней воды на свайном гидрологическом посту
Частота измерений уровней на свайном посту определяется характером колебаний уровней. Она должна быть такой, чтобы по результатам наблюдений можно было бы с достаточной точностью определить среднесуточный уровень и максимумы уровней при прохождении половодий и паводков, а также заторах, зажорах или подпорных явлениях.
Чаще всего уровень измеряется два раза в сутки: в 8.00 и 20.00. При незначительных и плавных колебаниях допускается проводить измерения 1 раз в сутки – в 8.00. При значительном суточном ходе уровня проводят учащенные наблюдения – через 2-4 ч.
Высота уровня обычно измеряется с точностью 1 см. Такую точность обеспечивают переносные рейки ГР-104 или ГР-23 (с успокоителем), на которых нанесены деления через 1 см (рис. 5).
Рис. 5. Переносные рейки для измерения уровня воды: ГР-23 – сверху, ГР-104 – снизу.
Собственно измерение уровня производится следующим образом: наблюдатель на посту находит сваю, находящуюся под водой ближе всего к берегу, для удобства поиска свай их помечают вешками; переносная рейка устанавливается вертикально на головку сваи и снимается отсчет по ближайшему к поверхности воды делению. Если уровень воды оказывается точно посередине между делениями, в качестве отсчета принимается ближайшее четное значение.
3. Измерение расходов воды на реке
Расход воды – количество воды, протекающее через поперечное сечение в единицу времени. На больших и средних реках расход воды чаще всего измеряют методом «скорость – площадь». В связи с этим измерение расхода воды включает в себя два основных элемента:
1) промеры русла реки по поперечному сечению;
2) измерение скоростей течения по поперечному сечению.
Поперечное сечение реки представляет собой плоскую геометрическую фигуру, ограниченную поверхностью воды и линией дна в месте пересечения условной плоскостью руслового потока реки нормально по отношению к среднему направлению течения реки и поверхности земли.
3.1. Разбивка и оборудование гидрометрического створа
Гидрометрический створ (гидроствор) – это закрепленный на местности поперечник через реку, в водном сечении которого проводятся измерения расходов воды и наносов. Назначается гидроствор на участке реки без резких поворотов, сужений или расширений потока перпендикулярно среднему направлению течения, которое определяется в безветренную погоду следующим образом:
Первоначально гидроствор назначается на глаз по очертаниям берегов, для этого на одном из берегов реки устанавливаются две створные вехи, толщина и цвет которых позволяют отчетливо видеть их с противоположного берега.
Затем в 8-10 точках, равномерно распределенных по ширине реки, устанавливают направление течения при помощи бифилярного подвеса (ГР-6) или по траекториям поверхностных поплавков; местоположение поплавков определяется засечками с двух угломерных инструментов или одним инструментом при наличии дополнительного свора, параллельного основному.
Одновременно измеряют скорость течения вертушкой.
Значения скоростей наносятся на план в определенном масштабе для скоростей течения в виде векторов под соответствующим углом к линии гидроствора АБ, которые получены при измерении направления течений (рис. 8);
К первому вектору от берега пристраиваются последовательно остальные векторы с соблюдением измеренного направления и линейных размеров;
Прямая ВГ, соединяющая начало первого и конец последнего векторов, и будет показывать среднее направление течения;
Перпендикуляр к равнодействующей ВГ (АД) будет означать правильное положение гидроствора.
Рис. 8. Разбивка гидрометрического створа с учетом направления течения
Местоположение гидроствора закрепляется на местности прочными столбами-реперами, полоса берега на 5-10 м выше и ниже линии гидроствора в пределах возможного его затопления расчищается от кустарниковой и высокой луговой растительности и периодически выкашивается вновь. Для определения местоположения промерных вертикалей угломерным инструментом выше или ниже по течению размечается базис, длина которого должна быть не менее половины ширины реки.
После закрепления гидроствора на местности в нем производится промер глубин и нивелирование до незатопляемых отметок.