Обработка материалов съемки, их графическая интерпретация и анализ.

На стандартном листе плотной бумаги вычерчивается план берега в масштабе 1:1000, на который наносятся положение магистрали и поперечных профилей, бровка клифа, урез воды и проставляются величины всех измеренных углов при разбивке плановой основы съемки.

В нивелирных журналах указывается абсолютная отметка рабочего уровня воды (РУ) в период съемки, которая определяется как средняя из измеренных величин на водомерном посту до начала работ и после их окончания. Затем в этом же журнале рассчитываются расстояния каждой характерной точки профиля от его постоянного начала (реперной точки), включая точку уреза воды, а также абсолютную отметку каждой из точек путем сложения превышения точки над РУ с его абсолютной отметкой.

В промерной книжке вычисляется среднее значение глубины каждой промерной точки из двух ее измерений, затем рассчитывается расстояние от постоянного начала профиля до каждой промерной точки путем прибавления к расстоянию от реперной точки до уреза воды расстояния от уреза до соответствующей промерной точки. После этого определяется абсолютная отметка дна в каждой промерной точке как разность между РУ и глубиной соответствующей точки.

По обработанным в нивелирном журнале и промерной книжке данным каждым практикантом строится один из поперечных профилей. Поперечный профиль берега вычерчивается на стандартном листе миллиметровки в масштабе: горизонтальном 1:200, вертикальном 1:100. По оси ординат графика откладываются абсолютные отметки характерных точек надводной части берега и промерных точек, по оси абсцисс – их расстояния от постоянного начала. На этот же график тушью другого цвета наносится профиль берега по данным съемки в предшествующий год.

В главе отчета о практике «Съемка размываемого берега» практиканты должны сформулировать задачу выполненной работы, изложить методику и результаты съемки. Анализ материалов береговой съемки заключается в выделении на профиле отдельных морфологических элементов берега и кратком их описании (литологический состав материала, слагающего отдельные участки берегового склона; размеры отдельных морфологических форм; характерные уклоны; ориентация берега по отношению к направлению преобладающих над водоемом ветров и т.д.). Сопоставляя профиль данного года с предшествующим, необходимо определить зону абразии и аккумуляции и привести цифровые данные, характеризующие среднюю за период между съемками скорость отступания бровки клифа, размыва и аккумуляции твердого материала в различных частях береговой отмели.

. Гидрографическая съемка проводится на участке, выбранном для размещения станции (поста), с целью получения схематического плана побережья, рельефа дна водоема и высотной привязки пунктов наблюде­ний. Съемка предусматривает топографические работы на берегу, вы­полняемые в соответствии с общими правилами топографической съем­ки, и промерные работы на прилегающем участке акватории водоема. Последние проводятся в соответствии с «Указаниями по производству промерных работ на озерах и водохранилищах».

Состав наблюдений за гидрооптическими характеристиками

Наиболее простыми обязательными для всех озерных и плавучих станций, а также для озерных постов, выполняющих наблюдения на акватории водоема, являются наблюдения за отно­сительной прозрачностью по стандартному белому диску.

Эти наблюдения производятся на всех рейдовых вертикалях (и на вертикалях гидрологических разрезов) при каждом измерении температуры воды на глубинах. На плавучих станциях наблюдения за относительной прозрачностью также выполняются одновременно с измерением температуры воды на глубинах, т. е. один раз в пятидневку. На больших и крупнейших озерах (водохранилищах) в случаях значительной изменчивости относительной прозрачности по акватории по указанию Казгидромета на начальном этапе изучения водоема выполняются съемки относительной прозрачности. Такие съемки выполняются не менее трех раз в течение безледного периода: ранней весной вскоре после вскрытия льда, летом в период максимального развития водной растительности и поздней осенью перед замерзанием.

При съемке относительная прозрачность с помощью белого диска определяется в тех же пунктах, которые намечаются для измерения температуры поверхностного слоя воды при термических съемках (указания по размещению пунктов наблюдений при термических съемках приведены согласно 2.3.9.1).

На глубоководных, значительных по размеру водоемах организуются специальные наблюдения за оптическими свойствами воды, особенно в тех случаях, когда озеро (водохранилище) интенсивно используется и эти данные могут представлять существенный практический интерес. Такие наблюдения могут выполняться гидрометеорологической обсерваторией или озерной станцией при наличии соответствующего оборудования и специальных приборов; к некоторым видам гидрооптических наблюдений целесообразно привлекать также плавучие станции. Программа специальных наблюдений разрабатывается в каждом отдельном случае в зависимости от особенностей водоема, технических возможностей озерной станции и наличия специальной аппаратуры.

Специальные наблюдения за оптическими свойствами воды в озерах (водохранилищах) могут включать:

- систематические измерения прозрачности поды и подводной освещенности на разных глубинах в постоянной, наиболее характерной для большей части водоема, опорной точке;

Примечания

1 Частота и число горизонтов при измерении прозрачности в этой точке определяется в зависимости от глубины места, характера изменений прозрачности и принятого метода определений, но во всяком случае не реже двух раз а месяц и не менее чем на трех горизонтах (поверхностный слой, середина глубины, придонный горизонт).

2 Подводная освещенность измеряется примерно с такой же частотой при различных гидрометеорологических условиях; горизонты наблюдений назначаются более часто в верхнем слое и реже в глубинных слоях (например, I; 5; 10; 20; 30; 40; 50; 75; 100; 150м).

- эпизодические наблюдения за распределением прозрачности и подводной освещенностью на разрезах, проходящих через характерные районы водоема;

Примечания

1 Такие разрезы включают 4-5 точек, на каждой из которых измеряется прозрачность на нескольких горизонтах и подводная освещенность.

2 Разрезы выполняются два - три раза в течение безледного периода: весной, летом в период максимального прогрева водоема, осенью.

- съемки, при которых производятся измерения прозрачности на небольшом числе стандартных горизонтов в ряде точек, охватывающих все характерные участки водоема (или значительной по размеру и обособленной его части).

Примечание - Такая съемка выполняется в возможно более короткий срок один раз за навигационный период.

Организация озерных станций и постов и размещение пунктов для наблюдений на озерах и водохранилищах

Общие положения

Необходимость организации гидрометеорологической сети (специализированных ГМО, озерных и плавучих станций, озерных постов) для систематических наблюдений за состоянием отдельных озер и водохранилищ определяется задачами государственного учета и планомерного изучения вод (водных объектов) по количественным и качест­венным показателям, потребностями гидрометеорологического обеспе­чения различных хозяйствующих организаций.

Состав и количество сетевых органов устанавливаются в зависимо­сти от хозяйственной значимости и размеров водоема, особенностей его гидрометеорологического режима, характера и объема работ по гидроме­теорологическому обеспечению. При этом следует учитывать рекоменда­ции согласно 1.3.2 по определению состава сети на водоемах, различаю­щихся по размерам и степени хозяйственного использования.

Наряду с организацией гидрометеорологической сети на озерах и водохранилищах различных размеров могут проводиться экспедицион­ные исследования (в том числе с организацией временных постов).

При организации на водохранилище (озере) специализи­рованной гидрометеорологической обсерватории, озерной (или плаву­чей) станции, озерного поста помимо организационных и строительных мероприятий должны быть выполнены также следующие работы:

- сбор материалов, характеризующих изученность водоема, его физико-географические и гидрологические особенности, морфометрию, гидравлику и т. д.;

- полевое рекогносцировочное обследование озера (водохранилища);

• разработка перспективного плана исследовательских работ и программы этих исследований на ближайшие годы (при организации специализированных ГМО и озерных станций);

• составление плана и обоснование рационального размещения пунктов наблюдений по побережью и акватории;

• гидрографическая съемка участков водоема в районах на­мечаемого расположения станций и постов;

• выбор репрезентативных мест для производства отдельных видов наблюдений;

• подбор соответствующего оборудования, необходимого для про­ведения намеченных видов наблюдений на побережье и акватории водоема.

Озерные станции (посты) на побережье водоема следует орга­низовывать, как правило, в населенных пунктах (или в непос­редственной близости от них) в местах, которые пригодны одновременно для проведения всех (или большинства) основных видов наблюдений. Рациональное размещение пунктов наблюдений по побережью и аквато­рии водоема производится с учетом рекомендаций, в соответствии с 2.3.1-2.3.12.4

Указания по выбору репрезентативных мест (участков) для произ­водства отдельных видов наблюдений на станции (посту) даны в разде­лах 4 - 13.

При размещении станции (поста) необходимо предусмотреть также возможность оперативной передачи результатов наблюдений по каналам связи заинтересованным организациям и органам службы прогнозов.

Общие указания по выполнению рекогносцировочных работ, кото­рые включают сбор и анализ опубликованных и архивных материалов и полевое рекогносцировочное обследование, приводятся согласно 2.2.1-2.2.3. Гидрографическая съемка проводится на участке, выбранном для размещения станции (поста), с целью получения схематического плана побережья, рельефа дна водоема и высотной привязки пунктов наблюде­ний. Съемка предусматривает топографические работы на берегу, вы­полняемые в соответствии с общими правилами топографической съем­ки, и промерные работы на прилегающем участке акватории водоема. Последние проводятся в соответствии с «Указаниями по производству промерных работ на озерах и водохранилищах» (приложение 1).

При оснащении озерной станции (поста) оборудованием для работ на акватории водоема следует руководствоваться сведениями об основ­ных видах такого оборудования и правилах его эксплуатации, согласно с 2.4.1.1-2.4.4.3.

Рекогносцировочные работы при организации озерных станций и постов

Целью рекогносцировочных работ, которые должны предшествовать организации на водоеме гидрометеорологической сети (специализированных ГМО, озерных станций и постов), является сбор материалов, необходимых для правильной организации стационарного изучения водоема, составления программы работ, рационального разме­щения пунктов наблюдений.

Эти работы начинаются с подбора сведений (по опубликованным и архивным материалам) для характеристики изученности озера или уже существующего водохранилища; физико-географических особенностей бассейна, водоема и его берегов (геологическое строение бассейна, рельеф, почвы, растительность, характер берегов, заболоченность, грунт ложа и т. д.); режима реки, на которой создано водохранилище (норма стока воды и наносов, максимальные и минимальные расходы и т. и.); топографии прибрежной зоны и батиметрии водоема.

На вновь создаваемых водохранилищах, район заполнения которых изучался в процессе изысканий, выполнявшихся под соответствующие гидротехнические сооружения, необходимо получить отчеты об этих изысканиях, в том числе результаты топографических съемок в виде частных кривых объемов по отдельным участкам и общей кривой по водо­хранилищу в целом, кривые подпора (по проекту), проектные характе­ристики режима сбросов и т. п.

Одновременно собираются данные о современном и перспективном хозяйственном использовании водоема, а также выясняются требования хозяйственных организаций к оперативной информации о гидрометео­рологическом состоянии озера (водохранилища).

В результате анализа и систематизации полученных сведений опре­деляется перечень недостающих материалов, которые должны быть собраны при полевом рекогносцировочном обследовании.

Целью полевого рекогносцировочного обследования является получение дополнительных сведений об особенностях прибрежной части и акватории водоема для:

- составления краткой общей характеристики озера (водохранилища);

- разработки в соответствии с особенностями водоема программы работ вновь создаваемых органов гидрометеорологической сети;

- рационального расположения пунктов наблюдений на побережье и акватории.

Обследование производится в летне-осенний период (отдельные виды работ могут при необходимости выполняться зимой со льда); его программа зависит от полноты имеющихся (опубликованных и архив­ных) сведений о водоеме. Полевое рекогносцировочное обследование водоема в целом является обязательным при организации специализиро­ванных ГМО, озерных станций, а также при организации озерных по­стов на тех водоемах, где нет других органов Казгидромета. На наиболее крупных водоемах, где озерная станция обслуживает определенный рай­он (часть водоема), границы которого устанавливаются Казгидрометом, рекогносцировочное обследование при организации станции выполня­ется только в пределах этого района.

На водоемах, по которым отсутствуют сведения о глубинах и объе­ме водной массы, необходимо приближенно оценить их по материалам обследования. В этих случаях производится рекогносцировочная (не слишком подробная) батиметрическая съемка всего водоема. В дальней­шем при стационарном изучении на таких водоемах обязательно должны быть выполнены более подробные промерные работы и уточнены харак­терные глубины и объем водной массы. На вновь создаваемых и реконст­руируемых водохранилищах, где в период их проектирования выполня­лись соответствующие топографические и гидрографические работы, а также на хорошо изученных больших озерах задача полевого рекогнос­цировочного обследования сводится к выбору пунктов наблюдений на побережье и акватории водохранилища. Выполнение рекогносцировоч­ных работ необходимо поручать наиболее квалифицированным и опытным специалистам.

Результаты камеральных и полевых рекогносцировочных работ должны быть представлены в виде краткой характеристики озера (водохранилища), в которой приводятся сведения:

- о поверхности водосборного бассейна водоема с указанием формы рельефа и абсолютных отметок различных частей бассейна, его облесенности, заболоченности и распаханности;

• о реках, впадающих в озеро (водохранилище), а также о стоке (сбросах) из него, иллюстрированные соответствующими данными о расходах воды и наносов;

• о морфометрических характеристиках водоема (характерных раз­мерах, площади, глубине, объеме водной массы);

• о характере берегов водоема с указанием распределения и преобла­дания основных типов берегов по форме, слагающим их породам и покрывающей растительности (обрывистые, обнаженные, каменистые с большим количеством валунов или угловатых обломков скал, холми­стые, болотистые, низкие со сплавиной, покрытые хвойным или лиственным лесом, кустарником, лугами);

• о прибрежной зоне озера в отношении наличия и степени развитости береговой отмели (о ширине отмели у различных берегов, степени зарастаемости прибрежно-водной растительностью и ширине зарослей в отдельных районах озера);

• о характере распределения температуры воды по вертикали, о количестве растворенного кислорода, свободной углекислоты, концентрации водородных ионов (рН), общей минерализации, о типах грунтов в центральной и береговой частях озер, о прозрачности и цвете воды ;

• об использовании водоема и требованиях хозяйственных организаций к оперативной гидрометеорологической информации о его состоя­нии;

• о заборе воды из водоема, о количестве и составе промышленных, хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных стоков, поступающих в водоем, а также о расположении и характере водозаборов и водосбросов. В качестве приложения к краткой характеристике водоема необходимо дать намеченную в результате рекогносцировочных работ схему размещения пунктов наблюдений на побережье и акватории озера (водохранилища) с соответствующим обоснованием.

3. Размещение пунктов наблюдения на побережье и акватории озер (водохранилищ)

Пункты наблюдений на озерах и водохранилищах должны быть размещены так, чтобы они удовлетворяли требованиям государственного учета вод по количественным и качественным пока­зателям, гидрометеорологического обеспечения организаций и ком­плексного изучения водоема. При этом следует учитывать также, что сеть должна размещаться наиболее рационально и обеспечивать необхо­димую эффективность при наименьшем возможном количестве пунктов наблюдений. В связи с тем, что водный баланс является одним из основ­ных показателей состояния водоема, который используется при учете водных ресурсов и гидрометеорологическом обеспечении запросов хо­зяйствующих организаций, пункты стационарных наблюдений следует размещать применительно к нуждам составления баланса. В полной ме­ре должны быть учтены также требования службы гидрологических прогнозов и информации.

На крупнейших, больших и средних водохранилищах (озерах), где, как правило, необходимы материалы для составления оперативных вод­ных балансов за короткие интервалы времени, гидрометеорологическая сеть должна обеспечивать комплекс наблюдений для характеристики всех составляющих баланса. На малых водоемах, а также на средних озе­рах в удаленных и слабоизученных районах обычно достаточно получить более общие данные о водном балансе, характеризующие его в годовом или даже только в многолетнем разрезе. В связи с этим, на таких водо­емах можно ограничиться наблюдениями для характеристики только основных составляющих водного баланса.

Пункты отбора проб для определения химического состава воды в озере (водохранилище) необходимо размещать, исходя из требований учета качества воды, расчетов баланса химических веществ, оценки влияния хозяйственной деятельности на состав природных вод.

Наблюдения, необходимые для получения исходных данных при составлении водного баланса, проводятся:

• гидрологическими постами, расположенными на притоках озера (водохранилища) и в истоке из озера;

• метеорологическими станциями в бассейне (поблизости от берега) и на акватории водоема (островными и плавучими станциями);

• осадкомерными пунктами метеорологических, гидрологических и озерных постов;

• озерными станциями и постами;

• гидрогеологическими станциями (постами).

В связи с тем, что гидрологические и метеорологические посты, часть метеорологических станций, а также гидрогеологических станций (посты) не входят в состав сети на озерах (водохранилищах) и в основу их размещения могут быть положены другие принципиальные соображения, приводимые ниже рекомендации согласно 2.3.3 - 2.3.6 следует рассматривать как требования применительно к нуждам составления водного баланса.

Гидрологические посты на притоках следует размещать таким образом, чтобы для крупнейших, больших и средних озер(водохранилищ) не менее 70 % суммарного притока учитывалось гидрометрическими измерениями. В число гидрометрически освещаемых рек обязательно должны входить все основные притоки, питающие водохра­нилище (озеро), а также часть боковых притоков второго порядка. Гидрометрические измерения организуются на таких боковых притоках вто­рого порядка, которые по условиям формирования стока существенно, отличаются от других изученных рек, расположенных в смежных речных (озерных) бассейнах.

Размещение гидрометрических створов на притоках малых во­доемов следует производить с учетом гидрографической схемы притоков и общей изученности стока данного района. На малых водоемах с сосредоточенным притоком гидрометрический створ располагается на приус­тьевом участке основной реки, на озерах с рассредоточенным притоком на нескольких боковых притоках. При этом можно ограничиться одним-двумя створами, если сток систематически изучается на реках смежных водосборов, близких по режиму и водности к рекам, питающим данный водоем.

Количество створов на притоках, исключая лишь основную питающую реку, не остается постоянным. Через несколько (3 - 5) лет, если в результате наблюдений будет установлено, что данные измерений на гидрометрических створах отдельных рек могут быть распространены для подсчета боковой приточности на более значительные районы, чис­ло створов следует сократить, одновременно расположив их наиболее рациональным образом.

Гидрометрические створы в истоке организуются на всех озерах, для которых составляется водный баланс, на водохранилищах сток учиты­вается на замыкающих гидроузлах.

наблюдения на рейдовой вертикали;