5. Вимірювання глибин. Побудова профілів і плану річки в ізобатах

Глибина - це відстань по вертикалі від вільної поверхні води до дна. Глибина може використовуватися для розв'язання рівнянь гідравліки, визначення геометричних характеристик живих перерізів, побудови поздовжніх профілів, планів ділянок ріки в ізобатах і т. ін. Крім задач гідрометричного характеру, глибини використовують у проектуванні конструкцій мостів і інших гідротехнічних споруд.

Глибини можуть вимірюватися як в окремих точках за допомогою мірки, лота, так і безперервно - профілографами.

Мірка являє собою жердину діаметром близько 5 см, довжиною 5...7 м з дециметровими позначками. На нижній кінець мірки надівають стальний башмак, який допомагає занурювати мірку у воду і захищає її від ушкоджень при ударах об дно. Мірка дає похибку вимірювань 2%.

Рис. . Мірка, лот і лот ручний:

а – мірка; б – плавуча мірка; в – лот; г – лот із розміченим лотлінем

Для вимірювання глибин, більших, ніж 5 м, використовують ручні або механічні лоти. Ручний лот являє собою гнучкий трос діаметром 1...2 см або шнур з дециметровими позначками і марками через кожен метр. На кінці шнура прикріпляють важіль. При відповідному підборі важелів і діаметра троса похибка вимірювань не перевищує 1%.

Рис. . Ваги гідрометричні рибоподібні ПІ-І(а) та ГГР(б)

Рис. Гідрометричні лебідки:

а – „Нева”; б – „Луга”; в – ГР-36

Профілографи за принципом дії поділяють на механічні, гідростатичні й акустичні. Механічні профілографи вимірюють глибину за допомогою промірного важеля на тросі, який рухається по дну; результати вимірювань передаються на записуючий механізм. Гідростатичні профілографи мають датчик тиску, який переміщується по дну. Принцип дії акустичних профілографів базується на використанні ехолота.

Вимірювання глибин має цінність лише в тому випадку, якщо відомі планові координати промірних вертикалей, тобто вертикалей, де виконуються проміри. Положення промірних вертикалей визначають: вимірюванням відстаней тросом із мітками; визначенням кутів за допомогою мензули, теодоліта або секстанта з берега; астрономічними та радіогеодезичними методами.

Рис. Схема вимірювання глибин ехолотом:

ВВ – вібратор-випромінювач; ВП – вібратор-приймач; 1 – прямий ультразвуковий

імпульс; 2 – відбитий ультразвуковий імпульс.

Промірні ходи можуть проводитися по поперечних профілях; поздовжніх профілях; по косих галсах під довільним кутом до течії. Проміри по поперечних профілях відрізняються високою точністю визначення планового положення

За даними вимірювань будується поперечний профіль. При підрахунку площі поперечного перерізу і змоченого периметра весь переріз розбивають на прямокутні трикутники і трапеції, що дозволяє використовувати такі формули:

де - відстань між сусідніми вертикалями; і — глибини на сусідніх вертикалях.

Побудова плану річки в ізобатах аналогічна побудові плану місцевості в горизонталях, тільки відлік виконується не від горизонтальної площини вверх, а від вільної поверхні вниз.