Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебная гидрологическая практика. Методические рекомендации
.pdf
Станислав Иванович Рогачко
Учебная гидрологическая практика
Методические рекомендации
Компьютерная верстка Т.В. Дементьевой
Подписано в печать ……… 2007 г.
Формат 6090/16. Объем 3 п.л.
Заказ № …..… Тираж 100 экз.
Московская государственная академия водного транспорта
117105, г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2, корп. 1
3
4
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
С.И. Рогачко
УЧЕБНАЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ
ПРАКТИКА
Методические рекомендации
Альтаир-МГАВТ
Москва
2007
5
УДК 626.01; 556.537 (075)
С.И. Рогачко
Учебная гидрологическая практика. Методические рекомендации.
Альтир-МГАВТ, 2007 г. — 48 с.
Разработаны на основе опыта проведения учебной гидрологической и
гидрометрической практики со студентами кафедры «Водные пути и порты» с
учетом современных средств проведения полевых работ.
Особое внимание уделено порядку прохождения практики на реках, во-
дохранилищах, озерах и морях. Рассмотрен порядок и состав работ на водомерных постах, при промерных работах на реках и водоемах, а также в процессе
метеорологических наблюдений.
Составлены в соответствии с программой курса «Гидрология» и «Водные
изыскания». Предназначены для студентов специальности 270104 «Гидротехническое строительство».
Рецензенты: профессор кафедры ВХ и МП МГСУ, д.т.н. И.Г. Кантаржи;
доцент кафедры ВХ и МП МГСУ, к.т.н. С.И. Пиляев.
Издается по решению Учебно-методического совета МГАВТ
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры (протокол № 27 от 26 сентября 2006 г.).
Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать
материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы.
МГАВТ, 2007
Рогачко С.И., 2007
6
СОДЕРЖАНИЕ
Гидрологическая практика ………………………………………………………... 4
Введение ……………………………………………………………………………. 4
Порядок прохождения практики ………………………………………………….. 5
Содержание практики ……………………………………………………………... 6
Отчет о практике ………………………………………………………………….. 10
Дополнительные указания к методике проведения некоторых видов
работ ……………………………………………………………………………….. 12
1. Наблюдения на водомерном посту……………………………………………. 12
2. Промерные работы ……………………………………………………………. 19
3. Определение расхода воды …………………………………………................. 26
3.1. Измерение и вычисление скоростей течения и расхода воды в реке с помощью гидрометрической вертушки ………………………………………………. 28
3.2. Измерение скоростей течения и определение расхода воды в реке с помощью гидрометрических поплавков ……………………………………………… 38
4. Метеорологические наблюдения ……………………………………………… 42
Список использованных источников ……………………………………………. 44
Приложение 1. Приборы и оборудование для проведения гидрометрической
практики …………………………………………………………………………... 45
Приложение 2. Техника безопасности при прохождении гидрометрической
практики …………………………………………………………………………... 45
7
ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ПРАКТИКА
ВВЕДЕНИЕ
При разработке проектов по использованию водных ресурсов, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений, а так же для борьбы с наводнениями необходим полный объем сведений о водном режиме реки или
речной системы, включающей все ее притоки в том или ином регионе. К этим
сведениям относятся: колебания уровней; диапазон скоростей течений и расходов; общий сток; твердый сток наносов; русловые процессы; сезонные явления,
связанные в первую очередь с образованием ледового покрова и полного очищения реки от него. С целью получения количественных характеристик этих
факторов проводятся многолетние гидрометрические наблюдения, выполняемые в процессе инженерных изысканий. Поскольку гидрологический режим
рек зависит от климатических и метеорологических условий, то при гидрометрических изысканиях проводятся также метеорологические наблюдения, а в
процессе проектирования используется соответствующий банк данных ближайших к району будущего строительства гидрометеорологических станций.
За короткий период гидрометрической практики невозможно провести
полный перечень инженерных изысканий, которые предшествуют проектированию реальных гидротехнических сооружений. По этой причине основной целью, ограниченной во времени гидрометрической практики, является:
изучение правил техники безопасности при проведении гидрологи-
ческих наблюдений, в том числе с использованием плавучих средств;
исследование основных физико-географических и гидрологических
характеристик реки и ее режима, а также основных морфологических и гидравлических характеристик русла;
изучение организации и методики проведения полевых гидрологи-
ческих исследований и основных гидрометрических работ;
ознакомление с принципами действия гидрологических и метеоро-
логических приборов, используемых в полевых условиях и на метеоплощадке;
8
изучение правил ведения документации полевых наблюдений по
конкретным видам работ и их камеральной обработки;
составление бригадного отчета по всем видам работ и его защита.
Гидрометрические и метеорологические работы состоят из подготовительных, полевых и камеральных работ. При прохождении практики особое
внимание уделяется организации проведения полевых и камеральных работ.
Автор настоящей методической работы выражает глубокую благодарность коллегам по Отраслевой научно-исследовательской лаборатории морских
гидротехнических сооружений Московского государственного строительного
университета: ст. н. с. М.В. Мельникову и инженеру 1 категории Н.В. Шунько
за существенную помощь в подготовке рукописи к печати.
ПОРЯДОК ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ
Студенты специальности «Строительство водных путей и портов» проходят гидрологическую практику в течение 10 дней.
Все виды работ осуществляются бригадным способом. В состав бригад, в
зависимости от численности групп, входят по 7 ÷ 10 человек. Организация работ предусматривает участие каждого студента во всех видах полевых и камеральных работ. Реализацию поставленных задач практики обеспечивает следующее расписание:
1 день. Вступительная лекция о задачах гидрологической практики и о
местах их проведения. Лекция по технике безопасности при прохождении гидрологической практики, в том числе и с помощью плавучих средств. Лекция о
метеорологических наблюдениях с демонстрацией соответствующих приборов.
Лекция о введении в океанологию.
2 день. Работа и наблюдения на водомерном посту, первичная обработка
материалов, нивелирование водомерного поста.
3 день. Камеральная обработка и анализ результатов полевых работ.
4 день. Съемка плана участка водохранилища.
5 день. Камеральная обработка, построение поперечных профилей и пла-
на участка дна в изобатах.
9
6 день. Измерение расходов воды с помощью гидрометрической вертуш-
ки и поплавков.
7 день. Камеральная обработка материалов измерений скоростей течения,
вычисление расхода воды.
8 день. Рекогносцировочное обследование участка реки, вычерчивание
плана участка по материалам визуальных наблюдений составление краткого
описания с характеристикой русловых форм и их связи с водным потоком.
Метеорологические наблюдения и обработка полученных материалов
производятся ежедневно.
9 день. Завершение камеральной обработки, написание и оформление текста отчета.
10 день. Защита отчета (сдача зачета).
СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИКИ
Практика начинается с лекции по технике безопасности при проведении
гидрологических наблюдений, в том числе и с помощью плавучих средств (основные положения техники безопасности изложены в приложении 2). После
лекции–инструктажа каждый студент-практикант расписывается в специальном
журнале о том, что обязуется выполнять требования техники безопасности в
процессе прохождения практики. Затем читается лекция, в которой приводятся
физико-географическая и гидрологическая характеристики бассейна реки, излагаются краткие сведения о гидрометрических и метеорологических наблюдениях при инженерно-гидрологических изысканиях и порядок проведения практики, ведения записей при полевых работах, написание и оформления отчета о
практике. Вторая лекция посвящается введению в океанологию, в которой приводятся краткие сведения о морских волнах, течениях, колебаниях уровня моря,
конфигурациях берегов, движениях наносов и различных типах ледовых образований и их характеристик.
В период практики студенты проводят гидрологические и метеорологические наблюдения, включающие 5 основных видов работ, каждый из которых
состоит из полевых наблюдений, их камеральной обработки и анализа полученных результатов.
10
1. Наблюдения за колебаниями уровня воды в реке включают:
работы по оборудованию водомерного поста, ознакомление с на-
значением и содержанием наблюдений на водомерных постах;
нивелировку водомерного поста и определение приводок свай (или
нуля рейки) над нулем графика;
наблюдения за изменениями уровня воды в реке (через каждые два
часа) с их регистрацией в полевом журнале;
инструментальные наблюдения за температурой воды и воздуха, а
также визуальные наблюдения за состоянием реки (волнение, направление и сила ветра, осадки, мутность воды, водная растительность) с соответствующими отметками в полевом журнале;
обработку и анализ результатов наблюдений (построение профиля
водомерного поста, вычисление уровней воды над нулем графика,
среднесуточных уровней, построение совмещенного графика колебаний уровня, температуры воды и воздуха за период практики по
собственным наблюдениям и наблюдениям на водомерном посту
гидрометеорологической службы - ГМС).
2. Инструментальная съемка плана участка реки и водохранилища состоит из:
краткого ознакомления с назначением, методикой проведения и со-
держанием промерных работ;
разбивки и закрепления на местности магистрального хода (базиса)
и поперечников при измерении глубин по поперечникам, установки
теодолитов при измерении глубин методом косых галсов, регистрации базиса и зарисовки ситуации в полевом журнале;
промеров глубин по поперечникам или методом косых галсов с
применением наметки или лота, отметок в журнале о типах донного грунта;
построения по данным промеров плана участка реки и водохрани-
лища в изобатах;
11
построения поперечного профиля и определения основных морфо-
метрических характеристик в выбранных створах (площадь водного
сечения, ширина русла, средняя глубина, наибольшая глубина);
описания характеристики формы русла, донного рельефа, грунтов
дна, русловых образований, изменения глубин, водной растительности в связи с различными скоростями течений в потоке, сравнения плана участка реки с ранее составленными планами и выяснение причин происшедших изменений.
3. Измерение скоростей течения воды в реке и определение ее расхода требует:
изучения методики проведения работ;
измерения скоростей воды в реке гидрометрической вертушкой
включающие разбивку гидрометрического створа, промеры глубин
в створе, разбивку скоростных вертикалей и измерение скоростей
течения на вертикалях, а также наблюдения за колебаниями уровня
воды с соответствующей регистрацией в журнале полевых работ;
построения профиля живого сечения и эпюр распределения скоро-
стей на вертикалях для определения средней скорости и элементарных (удельных) расходов на каждой вертикали;
измерения расхода воды в реке гидрометрическими поплавками,
включающие разбивку дополнительных створов для регистрации
времени прохождения поплавков между ними с соответствующей
регистрацией в журнале полевых работ;
определения аналитическим и графоаналитическим (или графоме-
ханическим) способами расхода воды, а также средней скорости течения, измеренных различными методами;
сравнения полученных расходов воды, измеренных с помощью вер-
тушки и поплавков;
сравнения измеренного расхода воды с результатами предыдущих
измерений другими бригадами.
Гидрографическое описание участка реки производится на основании:
12
рекогносцировочного обследования и визуального определения
элементов долины, высоты и крутизны склонов, растительности,
хозяйственного использования прилегающей местности, поймы,
описания наличия строений и притоков, уровня затопления поймы, описания берегов русла (высоты, крутизны, типа грунтов), выходов грунтовых вод;
измерения глубины воды в русле реки, определения наибольшей
скорости течения с помощью поплавков, фиксации русловых образований (островов, мелей, кос);
построения плана глазомерной съемки участка реки по результатам
обследования;
краткой характеристики обследованного участка, анализа связи
формы русла, глубин и русловых образований с водным потоком.
5. В состав комплексных метеорологических исследований входит:
регистрация величин атмосферного давления с помощью ртутного
барометра и анероида;
регистрация температуры и влажности воздуха по приборам в пси-
хрометрической будке и по аспирационному психрометру;
регистрация температуры почвы, коротковолновой радиации с по-
мощью актинометра;
определение и регистрация скорости и направления ветра по флю-
геру Вильда и анеморумбометру;
определение величины осадков с помощью осадкомера и плювио-
графа с соответствующими отметками в журнале полевых работ;
визуальные наблюдения за атмосферными явлениями (количеством
и формой облаков) с фиксацией результатов в журнале полевых работ;
ведение дневника погоды с описанием общего характера погоды и
синоптической ситуации, характеристик суточного хода основных
метеорологических параметров;
построение розы ветров по материалам наблюдений метеостанции
за предыдущий период.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]