книги из ГПНТБ / Быков В.Д. Гидрометрия учебник

Глава 30

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ТЕМПЕРАТУРОЙ, ЦВЕТОМ

ИПРОЗРАЧНОСТЬЮ ВОДЫ

Изучение термического режима водоемов имеет большое прак­ тическое значение при изучении испарения с водной поверхности, исследовании замерзания и вскрытия водоемов, условий образова­ ния в них льда, шуги, полыней и других сопутствующих им явле­ ний, а также необходимо при изучении ледового режима для проектирования и эксплуатации гидростанций и водозаборных со­ оружений систем водоснабжения. Знать термический режим, цвет и прозрачность вод озер и водохранилищ необходимо при исследо­ вании их ледового режима и изучении перемешивания их водных масс, химического и газового режимов вод этих водоемов и раз­ вития в них биологических процессов.

30.1. Наблюдения за температурой воды

Наблюдения за температурой воды проводятся на всех гидро­

ратуры воды в нескольких точках по длине и ширине реки с целью выявления типичности постоянного места измерений.

Место для измерения температуры воды в реках выбирается в створе или вблизи водомерного поста в прибрежной части на про­ точном месте с глубиной по возможности не менее 0,3—0,5 м. К месту измерений не должны подходить струи родниковых или сбросы промышленных вод. Температура воды в месте измерения должна мало отличаться от средней температуры воды во всем водном сечении и по длине реки на участке поста. Соблюдение этого условия проверяют путем организации эпизодических иссле­ дований.

377

Для измерения температуры датчик погружают в воду на за­ данную глубину и выдерживают в течение 4—5 минут. Затем, вра­ щая ручку реохорда, добиваются исчезновения звука в наушниках и берут отсчет по шкале. Значение температуры получают по тарировочной таблице.

378

створ при расходе воды Q м3 /с и при температуре воды t% (тепло­

ввести коэффициент К, равный отношению температуры воды, из­ меренной в постоянной точке наблюдений, к средней температуре воды по всему живому сечению реки. Значение коэффициента К определяется в этих случаях путем организации специальных ис­

в пункте наблюдений, выбираемом у приглубого берега в месте, имеющем свободный водообмен с глубоководной частью водоема. Измерение производят термометром в оправе на глубине 0,1 м от поверхности.

Температуру воды в глубинных слоях измеряют на рейдовых вертикалях или вертикалях гидрологических разрезов, на которых,

деляют в зависимости от глубины вертикали и от разности темпе­ ратур воды у поверхности и у дна.

При назначении горизонтов измерения температуры необходимо стремиться к достаточному освещению области с наибольшим гра­ диентом температуры — слоя температурного скачка. Для этого производят дополнительное измерение температуры в двух-трех точках в области наибольшего изменения температуры по глубине.

Систематические стационарные наблюдения за температурой

Для измерения температуры воды в глубинных слоях в настоя­

380

пая часть смонтирована в металлическом футляре, внутри которого имеется также вьюшка с кабелем. Электрическая схема и принципдействия прибора такие же, как и микроэлектротермометра ГР-51. Для измерения температуры электротермометр устанавливают и за­ крепляют на судне. Датчик вставляют в специальный зажим, укрепляют на тросе лебедки, при надобности снизу присоединяют гидрометрический груз и погружают па заданную глубину. Через

вым прибором и выпускается заводами Гндрометслужбы. Следует отметить некоторые недостатки прибора. К ним относится большая

.инерционность датчика (что свойственно электротермометрам со­ противления), большой вес и размеры, неудобство работы с науш­ никами при морозе.

мышленностью пока не налажен. Отдельные организации изготов­ ляют их своими силами и с успехом применяют. Основными до­ стоинствами термпсторных термометров являются весьма малая тепловая инерция и малый вес.

Для обеспечения стабильности характеристик термисторов их предварительно подвергают искусственному старению, например,

пример на крупных озерах и водохранилищах, где невозможно ис­ пользовать электротермометр ГР-41М ввиду недостаточной длины кабеля, применяют глубоководные опрокидывающиеся термометры.

Г л у б о к о в о д н ы й о п р о к и д ы в а ю щ и й с я ' т е р м о м е т р (рис. 30.3 а) представляет собой стеклянный баллон, внутри кото­ рого укреплены два термометра — основной и добавочный. Для измерения температуры воды служит основной термометр. Доба­ вочный термометр необходим для внесения поправки (редукцион­ ной) за счет изменения температуры воздуха внутри стеклянного баллона термометра, которое может произойти от момента измере­

Термистор — полупроводниковое термосопротнвление.

381

устройство которых предусматривает возможность опрокидывания термометров вместе с рамой для отрыва столбика ртути в капил­ ляре термометра.

В раме имеются две гильзы для термометров. Для большей точности измерения в обе гильзы вставляются термометры, а тем­ пература определяется путем осреднения их показаний.

поднимают на палубу, берут отсчеты по дополнительному и основ­ ному термометрам. Величина редукционной поправки к показаниям

воды на рейдовых вертикалях заключается в построении эпюр рас­ пределения температуры по глубине. За годовой цикл наблюдений составляют хронологический график изменения температуры воды на вертикали — график термоизоплет.

По данным измерений температуры воды на гидрологическом разрезе вычерчивают эпюры распределения температуры на каж­ дой вертикали разреза, а на их основе вычерчивают на поперечном профиле изотермы — линии равных температур.

30.2. Определение прозрачности и цвета воды

Прозрачность воды определяют по погружаемому в воду стан­ дартному белому диску (диск Секки), который представляет собой (рис. 30.4) металлический круг 1 диа­ метром 300 мм, в центре которого вставлена втулка 2 с пропущенным через нее линем 4 и грузом 3, располо­ женным на нижней поверхности диска.

Диск окрашен в ярко-белый цвет. Линь длиной 20—50 м размечается марками.

тельное впечатление от диска, медленно выбирают линь до мо­ мента появления диска.

383

нивают цвет воды над диском с цветом жидкости в пробирках, при этом шкала должна находиться в тени, а под пробирки сле­ дует положить лист белой бумаги. Номер пробирки с оттенком

Если цвет воды подходит к двум соседним оттенкам шкалы, то за­ писывают номера обеих пробирок.

Обработка материалов наблюдении за цветом и прозрачностью

Глава 31

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЛЕДОВЫМ РЕЖИМОМ Для изучения ледового режима гидрологические станции

ипосты проводят следующие наблюдения:

1)за ледовой обстановкой и условиями образования и разру­ шения льда в периоды замерзания и вскрытия водоема;

2)за ростом толщины ледяного покрова, характером его по­ верхности и ледовыми явлениями в период ледостава;

3)за образованием внутриводного льда, шуги и за шугоходом. Кроме перечисленных, в программу могут включаться специаль­

ные исследования и наблюдения: исследование строения льда и его физических свойств, изучение влияния ледяных образований (за­ жоров, заторов и др.) на режим протекания воды в реках и вы­ текания воды из озер и водохранилищ, изучение режима полыней в нижних бьефах ГЭС и т. д. Программы и методики подобных исследований разрабатывают в каждом случае с учетом местных условий и технических возможностей.

31.1. Наблюдения за ледовой обстановкой и ледоходом

Наблюдения за ледовой обстановкой ведут на гидрологических станциях и постах в течение всего зимнего периода. Участок на­ блюдений назначают в зависимости от ширины реки протяжен­ ностью от 0,2 до 2 км. Желательно, чтобы на выбранном участке имелся плёс и перекат (для промерзающих рек это условие обя­ зательно) .

же раз в 3—5 дней. В переходные периоды осеннего и весеннего ледоходов наблюдения за ледовой обстановкой проводят как в основные, так и в дополнительные сроки водомерных наблюде­ ний, а в случае быстрой смены гидрометеорологических условий

иледовой обстановки — учащенно.

Всостав наблюдении за ледовой обстановкой входит визуаль­ ная оценка ледовой обстановки и ее развития, а также картиро­ вание.