Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

В. Д. БЫКОВ, А. В. ВАСИЛЬЕВ

ГИДРОМЕТРИЯ

Издание третье переработанное и дополненное

Д о п у щ е н о

Министерством высшего и среднего специального образования СССР

в качестве учебника для студентов вузов,

обучающихся по специальности «Гидрология суши»

Г И Д Р О М Е Т Е О И З Д А Т Л Е Н И Н Г Р А Д • 1972

библиотека СССР

В книге излагаются методы количественного опреде­ ления и учета элементов режима водных объектов — уровней воды, глубин, скоростей течения, расходов воды и наносов, а также методы специальных наблюдений и исследовании течении, термического и ледового режи­ мов, волнения. Рассмотрены применение аэрометодов в гидрометрии, вопросы комплексной автоматизации на­ блюдений и механизации обработки материалов наблю­ дений на гидрологической сети СССР. Большое внима­ ние уделено современным приборам и методам измере­ ний и наблюдений.

Книга предназначается для студентов государствен­ ных университетов и гидрометеорологических институ­ тов по специальности «Гидрология суши» в качестве учебника по курсу гидрометрии, но может также слу­ жить пособием для гидрологов, географов, гидротех­ ников, изыскателен при проведении гидрометрических работ на реках н водоемах.

flows, waves, ice and thermal regime. Utilization of mea­ surements taken from aircraft in hydrometry and problems of automatic recording and machine processing of data from the hydrological network of the USSR are expoun­ ded. Much attention is given to the up-to-date instruments and technique of observation and measurement.

This volume is designed for university and college students in the field of dry land hydrology as the textbook in hydrometry. It may be also useful for hydrologists, geographers and research workers.

2-9-6

19-72

П Р Е Д И С Л О В И Е

Настоящий учебник составлен в соответствии с учебной про­ граммой по гидрометрии, утвержденной Министерством высшего и специального среднего образования. Учебник включает следую­ щие основные разделы:

I . Задачи гидрометрии и организация гидрометрических на­ блюдений.

I I . Наблюдения за уровнями воды. I I I . Измерение глубин.

IV. Измерение скоростей течения воды.

В новом издании содержание книги существенно переработано. Исключены устаревшие методы и приборы. Дано описание новых методов и приборов. Вновь написана глава 33 — «Применение аэрометодов в гидрометрии», глава 34 — «Комплексная автома­ тизация гидрологической сети» и глава 35 — «Механизированная обработка результатов наблюдений».

Учебник предназначен для студентов по специальности «Гидрология суши». Материал излагается с учетом подготовки сту­ дентов. Гидрометрия изучается на втором курсе, когда студенты еще не проходили таких специальных дисциплин, как гидрология, гидромеханика и гидравлика, динамика русловых потоков, гидро­ химия и др. В связи с этим даны краткие сведения из указанных дисциплин, а отдельные вопросы изложены более доступно. При этом имеется в виду, что более глубокие знания по теории пред­ мета студенты могут получить при изучении перечисленных спе­

3) организация полевых работ и наблюдений, 4) обработка ре­ зультатов наблюдений.

РАЗДЕЛ I

ЗАДАЧИ ГИДРОМЕТРИИ. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

Глава 1

ВВЕДЕНИЕ

1.1. Предмет и задачи гидрометрии

Гидрометрия является частью более обширной науки — гидро­ логии. Слово «гидрометрия» образовано из сочетания двух грече­ ских слов: v6cop — вода и цетреы— измеряю, т. е. «водомерие», измерение воды. Практически этот дословный перевод удержался только за одним из разделов гидрометрии — наблюдениями за уровнями воды, которые называются водомерными наблюдениями.

Основными задачами гидрометрии являются: 1) разработка методов и приборов для количественного определения и учета раз­ личных элементов режима водных объектов, 2) систематическое изучение гидрологического режима водных объектов для получе­ ния многолетних характеристик уровней, стока воды и наносов,

представление об их гидрологических особенностях и возможно­ стях использования в народном хозяйстве, применяются стацио­ нарные и экспедиционные методы.

Устройство н оборудование сети гидрологических станций и постов, организация наблюдении на них, разработка методов и приборов для изучения элементов режима водных объектов рас­ сматриваются и изучаются в курсе гидрометрии, а организация и производство специальных водных исследований в связи с водо­ хозяйственным проектированием изучаются в курсе водных иссле­ дований.

5

В соответствии с делением гидрологии по видам вод, являю­ щихся объектами ее изучения, гидрометрия может быть подраз­

ской океанографией; 2) гидрометрию вод суши (рек, озер, водо­ хранилищ) .

B. Гидрометрию подземных вод.

Из перечисленных разделов гидрометрии наиболее разработан­ ными и выделившимися в форме особых научных дисциплин явля­ ются морская гидрометрия и речная гидрометрия.

В состав основных гидрометрических работ на реках, озерах и водохранилищах входят: 1) устройство и оборудование гидроло­ гических станций и постов; 2) промерные работы для изучения глубин и рельефа дна водных объектов; 3) наблюдения за коле­ баниями уровнен воды; 4) наблюдения за уклонами водной по­ верхности; 5) наблюдения за температурой воды, замерзанием и вскрытием водоемов, состоянием ледяного покрова; 6) измерение скоростей и направлений течений; 7) определение стока воды и наносов; 8) определение механического состава наносов и донных отложений; 9) наблюдения за цветом, прозрачностью, удельным весом и химическим составом воды.

Помимо перечисленных, в состав гидрометрических работ мо­ гут входить наблюдения за деформацией речных русел и побере­ жий водохранилищ, наблюдения за волновым режимом, исследо­ вание новых приборов и разработка методов гидрометрических оабот и пр.

1.2. Значение гидрометрии для народного хозяйства

Результаты гидрометрических работ широко используются для различных научных обобщений и выводов, способствуя развитию теоретических основ гидрологии и методов гидрологических рас­ четов. Водные объекты страны используются для судоходства и лесосплава, водоснабжения населенных пунктов и промышленных

не только расчетные данные для проектирования отдельных гидро­ технических сооружений, но и проект водохозяйственного баланса одного или многих объектов, расположенных на большей пли меньшей территории, в целях наилучшего и комплексного исполь­ зования водных ресурсов этой территории для народного хо­ зяйства.

6