Исследование внутренних вод

В различных районах нашей страны туристы могут проводить интересные наблюдения над текучими и стоячими водами. Полученные данные могут иметь практический и научный интерес, особенно в случае, если наблюдения велись в малоизученных местах. Так, например, туристы, спускаясь на лодке или плоту по таежной речке, могут установить возможности использования этой речки для лесосплава. При восхождении на гору туристы могут произвести интересные исследования озер, залегающих на леднике; сведений о таких водоемах имеется еще очень мало. Советскими альпинистами, например, на одном из ледников Тянь-Шаня описано интересное озеро Мерцбехера, в летнее время замерзающее каждые сутки, которое в период максимального наполнения прорывает ледяную подпруду и спускает воду за 10-15 дней.

Описания водных объектов могут быть использованы и самими туристами при разработке новых маршрутов.

Отправляясь в поход, турист, конечно, не может обременять себя тяжелым специальным оборудованием и долго задерживаться на одном месте. Поэтому изучение внутренних вод в походе ограничивается визуальными наблюдениями, описаниями водных объектов, производством измерений простейшими приборами, сбором образцов и проб для камеральной обработки и сбором опросных сведений. Такого рода наблюдения в основном проводятся в летнее время.

Изучение водных объектов желательно производить комплексно, но в ряде случаев представляют интерес и исследования отдельных элементов их режима (расхода воды, температуры воды и т. д.).

Далее приводится программа комплексных исследований рек и озер, выполнимых в условиях туристского похода.

Для проведения таких работ из общего походного снаряжения необходимо иметь карту района, охватывающую бассейн реки или водосборную площадь, озера, компас или буссоль, планшет, бумагу, простые карандаши, набор цветных карандашей, мягкую резинку, записные книжки и тетради в твердом переплете, часы с большой секундной стрелкой или секундомер, фотоаппарат.

Исследование рек

Изучение реки лучше всего начинать с ее верховьев, сплавляясь по течению на лодке или плоту или идя вдоль берега. При этом в полевых журналах отмечают все изменения комплекса условий вниз по течению реки и производят измерения скорости течения, расхода воды, ее температуры на отдельных участках, в верховьях, на участках с сильным уклоном дна, в местах расширения реки и т. д. При этом выполняют следующие работы.

Описание коренных берегов. Описывают характер коренного берега на отдельных участках по течению реки: особенности его рельефа, характер слагающих пород и наносов, особенности почвенного покрова и растительности, степень облесенности и заболоченности.

В зависимости от возможности глазомерных наблюдений, описания ведут непосредственно с берега или же делают короткие боковые маршруты.

Описание долины реки. Отмечают форму речной долины, характер ее склонов (крутые, пологие), степень их расчлененности, наличие террас и конусов выноса, обнажений коренных пород, характер наносов и пород, слагающих долину, наличие притоков и особенности их устьевых участков, наличие поймы (участка долины реки, заливаемого в половодье) и ее размеры, наличие пойменных озер (последние могут являться объектами самостоятельного исследования). При этих исследованиях ведут фотосъемку характерных участков долины реки.

Исследование русла реки. Отмечают степень извилистости и ширину русла реки на отдельных участках, наличие плесов и озеровидных расширений, а также озер, через которые протекает река, наличие рукавов и затонов (глухих рукавов). Отмечают участки подмываемого берега, пороги и водопады, мели и перекаты (мелководные участки дна, сложенные легкоперемещающимися песками). Измеряют глубину на стрежне, а в отдельных случаях и на поперечных профилях.

Водомерная рейка.

Промеры глубин производят шестом, размеченным на метры и дециметры, или ручным лотом. Последний прикрепляют к веревке (лучше пеньковой), предварительно намоченной, растянутой и размеченной цветными тряпочками или кусочками кожи на метры. В качестве груза можно использовать камень или кусок металла (гидрологи применяют специальный конический лот из чугуна или свинца). Промеряя глубины, отмечают и характер грунта: ил, песок, гравий, камень, скалы.

Наблюдение элементов водного режима. На берегах рек определяют высоту максимальных уровней по полосе сухих стеблей тростника и других растений, оставленных половодьем на берегу. Длительные наблюдения над изменением уровня воды в реке, с устройством специальных водомерных постов, в условиях туристского похода невозможны. Осуществимы лишь кратковременные наблюдения, например над прохождением ливневого паводка.

Поверхностные поплавки.

Для измерения уровня воды пользуются водомерной рейкой, которую можно сделать из доски, разметив ее на сантиметры. При производстве измерений рейку прикрепляют к мосту или устанавливают на дне на твердый предмет - камень, плиту.

На характерных участках реки измеряют скорость течения и расход воды поверхностными поплавками (см. табл. 1). Поплавками могут служить деревянные кружки диаметром в 10-25 см. и толщиной в.2,5 см, крестовины из двух дощечек или просто бутылки, частично заполненные водой.

Чтобы измерить скорость течения, перпендикулярно руслу реки разбивают два или несколько створов, которые отмечают береговыми вехами. Выше верхнего створа разбивают дополнительно так называемый пусковой створ. Забросив поплавок с берега или лодки, на пусковом створе включают секундомер и засекают время прохождения поплавком верхнего и нижнего створов. Расстояние между этими створами должно быть. таким, чтобы поплавок проплывал его не менее чем за 30 секунд. В нашем примере оно равно 30 м. Скорость течения определяется путем деления расстояния между створами на время, за которое оно пройдено поплавком, и выражается в метрах в секунду.

Таблица 1 Ведомость вычисления расхода воды

	№ поплавка	Продолжи- тельность хода поплавка (в сек.)	Средне- арифметическое минимальное время хода поплавка (в сек.)		Длина пути поплавка (в м)	Скорость течения реки (в м/сек)	Фиктивный расход воды	Действи- тельный расход воды
	1	59	(42+40):2=41		30	30:41=0,73	22,142х0,73 = 16,164 м3/сек	16,164 м3/сек х 0,7 = 1,315 м3/сек
	2	50
	3	46
	4	44
	5	42
	6	47
	7	50
	8	56
	9	40
	10	43

Расположение створов.

При определении расходов воды запускают 10-15 поплавков. Среднюю скорость двух поплавков с наименьшим временем прохождения между створами (поплавок №5-42 секунды, поплавок № 9-40 секунд) считают скоростью течения реки (в данном случае она равна 0,73 м/сек). Расхождение между величинами скоростей обоих поплавков не должно превышать 10%. Затем производят промеры глубин по линии среднего створа, вычерчивают поперечный профиль русла и определяют площадь живого сечения (т. е. площадь фигуры, образованной профилем русла реки и горизонтом воды; в нашем примере она равна 22.142 м²). Умножая скорость течения на площадь живого сечения, получают максимальный (фиктивный) расход воды. Для вычисления истинного расхода при приближенных расчетах эту величину уменьшают на коэффициент 0,7; результат выражается в кубических метрах в секунду.

Расход воды источников и небольших ручьев можно определить непосредственным обмером.

С этой целью весь поток их воды направляют в сосуд известного объема (ведро, водонепроницаемый ящик) и по секундомеру отсчитывают время накопления.

Исследование водной массы. Определяют цветность и мутность воды. Реки, питающиеся болотными водами, имеют бурую окраску; реки, несущие большое количество взвешенных наносов, - мутную воду. Визуальные наблюдения над окраской и мутностью воды отмечают в полевом журнале. Попутно в бутылку берут пробу воды для изучения взвешенных наносов.

Для измерения температуры может быть использован любой термометр для воды, например ванный термометр в деревянной оправе. Но имеются и термометры в специальной оправе.

Из химических особенностей воды на месте можно определить лишь степень ее жесткости (в жесткой воде мыло плохо мылится, в мягкой - хорошо). Для более детальных химических исследований берут пробу воды в бутылку (не менее 0,5 л).

Биологические исследования. Условия существования водных организмов в реке меняются в зависимости от скорости течения, физических и химических свойств речной воды. Поэтому биологические сборы проводятся на различных характерных участках реки (на стрежне, между камнями и т. п.). Биологические работы выполняются по специальной программе (см. стр. 228).

Сбор опросных сведений. У местного населения собирают сведения о сроках вскрытия и замерзания реки, о начале и конце паводков, о разливах в половодье, о хозяйственном использовании (судоходство, лесосплав, рыболовство, гидроэнергетика, водоснабжение, ирригация), о загрязнении рек бытовыми и промышленными стоками.