Вимірювання поздовжніх похилів вільної поверхні
Поздовжній похил вільної поверхні використовують у гідравлічних і гідрологічних розрахунках: при визначенні витрат за формулою Шезі, при переносі на створ мостового переходу розрахункових рівнів річки з найближчого водомірного поста, для визначення верху регуляційних та інших споруд моста, екстрополяції кривої Q = Q(H) і т. ін.
Для визначення поздовжнього похилу достатньо вимірити верхню Нв, і нижню Нн відмітки на вибраній ділянці річки довжиною L тобто І = (Нв, - Hн)/L.
Вимірювання проводять на похильних водомірних постах або по урізних кілках. Щоб похибка вимірювання похилу не перевищувала 10%, необхідно забезпечити різницю відміток вільної поверхні води на ділянці не менше 20 см для рівниних рік і не менше 40 см - для гірських. Довжину ділянки ріки в більшості випадків вимірюють вздовж магістрального ходу, який розбивається паралельно лінії берега.
При визначенні поздовжнього похилу по урізних кілках їх забивають на кінцях магістрального ходу в затоках або спеціальних канавках, які з'єднані з річкою, щоб уникнути завад від хвиль. Забивку до поверхні води і нівелювання відміток вільної поверхні проводять синхронно, бо рівні і витрати змінюються з часом.
Вимірювання швидкості течії річок
Швидкості течії річок вимірюються за допомогою поплавків або гідрометричним млинком. Найпростіші поплавки роблять із дерева у вигляді кружків товщиною 5...10 см, діаметром 15...20 см (під час льодоходу за поплавок можна прийняти крижину, яка вільно пливе по поверхні води).
Рис. 33. Поверхневі поплавки
Якщо заміряти відстань l між створами, яку пройшов поплавок, і знайти час і, за який поплавок пройшов цю відстань, то поверхнева швидкість течії
Точніше швидкість течії (від 0,25 м/с до 5 м/с) вимірюють за допомогою гідрометричного млинка, який дозволяє визначати швидкість у будь-якій точці потоку по ширині і глибині.
Рис.
Гідрометричний
млинок
ГР-55:
1- ходова частина; 2 - корпус; 3 - затискні гвинти; 4 - хвостове оперення
Під час вимірювання швидкості гідрометричний млинок фіксують на штанзі, зануреній у воду, на потрібній глибині так, щоб лопаті його стояли проти течії. Під впливом течії лопаті обертаються: чим більше швидкість, тим швидше. Через певну кількість обертів лопатей від млинка по проводах подається електричний сигнал на прилад, який знаходиться в човні і визначає час між двома сигналами, а також обчислює кількість обертів за секунду. За допомогою тарування гідрометричних млинків у спеціальних лабораторіях встановлюють залежність між кількістю обертів лопатей млинка за секунду і швидкістю течії. Користуючись цією залежністю і визначивши кількість обертів за секунду, можна обчислити швидкість течії в даній точці. Швидкість гідрометричним млинком вимірюють у гідрометричному створі на кількох вертикалях і в кількох точках на кожній з них.
Але в деяких випадках поплавкам слід надавати перевагу: на ділянках ріки із сильною течією, де неможливо вдержатися на човні; при порівняно малих швидкостях (до 15.. .20 см/с), коли млинок дає ненадійні результати; коли плавання по річці небезпечне, наприклад, під час льодоходу.