ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 394
Скачиваний: 6
Решение сложных вопросов планирования водного хозяйства и строительства крупных гидротехнических сооружений невозможно
без достаточно |
длительного и всестороннего |
гидрометрического |
|
изучения водных объектов, намечаемых к использованию. |
|||
Гидротехнические |
сооружения не только |
вносят изменения |
|
в естественный |
режим |
водных объектов, но и |
сами подвергаются |
воздействию со стороны последних. Сооружения, построенные без достаточного гидрологического обоснования, могут быть частично или полностью разрушены.
Эксплуатация оросительных систем, водных путей сообщения и сплава и различных гидротехнических сооружений (плотни, гидро электростанций, водозаборных установок и пр.) требует непрерыв
ного наблюдения |
за |
режимом |
используемых |
водных объектов, |
|||
с одной стороны, |
в целях наиболее |
рационального использования |
|||||
их |
водных ресурсов, |
а с другой — в целях предупреждения опас |
|||||
ных |
для сооружений последствий |
в результате сильных половодий, |
|||||
паводков, ледоходов |
и пр. В связи |
с этим результаты |
наблюдений |
||||
гидрологических |
станций и постов |
используются |
для |
информации |
огидрологическом режиме водных объектов, изменении их режима
ипрогнозов гидрологических явлений (вскрытие и замерзание во доемов и пр.).
Таким образом, между гидрометрией, водным хозяйством и гидротехникой всегда существовала тесная связь, способствовав шая развитию и усовершенствованию методов гидрометрии одно временно с развитием гидротехники и ростом потребностей вод ного хозяйства страны в целом.
1.3. Краткие исторические сведения о развитии
гидрографических и гидрометрических работ в СССР
Наиболее ранние водомерные наблюдения в СССР относятся к первому тысячелетию до нашей эры. Установлено, что разного рода водомеры для распределения оросительной воды на иррига ционных системах применялись в бассейне реки Зеравшан, где было расположено древнее государство Согдиана, а также в ниж нем течении Амударьи, в Хорезме.
Примером внимания наших предков к водным путям может служить факт измерения ширины Керченского пролива, проведен ного князем Глебом Святославовичем, по льду зимой 1068 г. Ши рина пролива была определена в 14 000 сажень (29 850 м).
Для обеспечения безопасности плавания по рекам в качестве указателей опасных для судоходства мест наносились знаки на валунах в руслах рек, примером чего могут служить Борисовы камни на Западной Двине (рис. 1.1), установленные по распоря
жению князя Бориса Всеславича в |
X I — X I I |
вв. Подобные |
путевые |
||
знаки в виде |
береговых |
каменных |
крестов |
с надписями, |
преду |
преждавшими |
о песчаных |
косах, мелях и перекатах, были найдены |
|||
на берегах Волги, Волхова и других |
рек. |
|
|
7
Исследования рек, озер и водоразделов применительно к целям |
|
инженерного использования рек в нашей стране |
получили разви |
тие со времен Петра I , когда значительный рост |
производитель |
ных сил, развитие промышленности и торговли, а также потреб ности обороны страны вызвали необходимость усиленного исполь зования рек для судоходства и строительства каналов и водных соединений. Так, в 1697—1701 гг. в связи с Азовскими походами были проведены первые инженерные исследования Дона, а также первые изыскания водораздела Дон—Волга. В 1700—1704 гг. были проведены изыскания в районе Иван-озера для составления про
екта водного |
соединения бассейна |
Оки с Доном. |
Шлюзованный |
||
канал, |
построенный для соединения |
р. Шать (приток Упы) с вер |
|||
ховьями Дона |
через |
Бобриковскую долину, просуществовал до |
|||
XIX в. |
|
|
|
|
|
В |
1703—1709 гг. |
были проведены изыскания |
и построена |
||
М. И. |
Сердюковым Вышневолоцкая |
система, соединившая Волгу |
с Балтийским морем. На этой системе было впервые осуществлено регулирование стока посредством водохранилищ. При Петре I
были проведены изыскания |
Волго-Балтийского |
(Мариинского) |
водного пути,строительство |
которого начатое 1719 г. и закончено |
|
в 1731 г. По заданию Петра |
I полковник Геннпн произвел изыска |
ния на Москве-реке и ее притоках в целях соединения Москвыреки с Верхней Волгой.
Петр I в одном из своих указов повелел отмечать на стенах городов, монастырей и церквей уровень воды весеннего половодья, установил в 1715 г. первый водомерный пост на р. Неве у Петро павловской крепости. Несколько позже водомерные наблюдения были начаты на Ладожском озере, валдайских озерах и уральских прудах. При Петре I был измерен первый расход Волги у г. Камы шина. Ему принадлежит идея создания глубоководного лота
сприспособлением для взятия пробы грунта.
Вцелях изучения основных гидрологических характеристик режима рек в 1760 г. по инициативе М. В. Ломоносова географи ческим департаментом Академии наук, была разослана анкета, за ключавшая вопрос: «В какую пору по большей части реки при городах замерзают и выходят (вскрываются) и где бывают веш ние и осенние наводнения и как велики?».
М. В. Ломоносову принадлежит также идея и разработка пер вой конструкции прибора типа вертушки для измерения скоростей течения.
Значительную работу по изучению рек и озер России выпол нила Академия наук, которая в 1768—1774 гг. провела ряд геогра фических экспедиций, собравших обширные материалы по гидро графин. Следует отметить сочинение А. Колмакова, изданное в 1791 г., под названием «Карманная книжка для вычисления ко личества воды, протекающей через трубы, отверстия или по же лобам. ..». В 1856 г. инженер В. Рожков ' опубликовал моно графию «О гидравлическом и горнозаводском хозяйстве с описа нием устройств, в нем употребляемых». Труд Рожкова в основном
9
представляет собой практическое руководство по производству различного рода гидрометрических работ применительно к за просам горнозаводского хозяйства.
Большое значение для дальнейшего развития водных исследо ваний в России имела организация в 1767 г. главного управления водяных коммуникаций, преобразованного впоследствии в главное управление водными и сухопутными сообщениями, которое пред писало в 1811 г. вести на крупных пристанях, мостах и шлюзах ежедневные наблюдения за уровнем воды и отмечать даты вскры тия и замерзания рек и озер. Эти наблюдения вскоре прекратились и были вновь возобновлены в 1843 г.
Наблюдения за уровнями воды велись по рейкам, забиваемым в дно реки у берега, без увязки их с реперами. В 1858 г. главным
управлением путей |
сообщения |
была издана |
первая «Инструкция |
для производства |
наблюдений |
за изменениями горизонта и ложа |
|
в реках», которая упорядочила |
водомерные |
наблюдения и предпи |
сала связывать нули водомерных реек при их перестановках с бе реговыми реперами.
Водные исследования и гидрометрические работы были тесно связаны со строительством искусственных водных соединений и освоением рек для судоходства. Строительство и эксплуатация водных путей показали всю важность и необходимость системати ческого изучения режима вод, в результате чего было осознано значение стационарных наблюдений и сделаны первые попытки их массовой организации. Наряду с этим были заложены основы раз вития научной гидрологии, сделан ряд крупных обобщений по результатам прошлых исследований и начаты работы в области развития и систематизации методики гидрометрических исследо ваний.
Впериод с 1874 по 1917 г. гидрологические исследования по лучают дальнейшее развитие.
В1874 г. при департаменте шоссейных и водных сообщений министерства путей сообщения была учреждена навнгационноописная комиссия (НОК) под председательством инж. П. А. Фа деева, действовавшая в течение 20 лет и положившая начало пла номерному изучению рек и озер. Навигацнонно-описная комиссия образовала специальные описные партии, которые вели работу по единой инструкции, составленной инж. Н. А. Богуславским. Была выработана новая инструкция для водомерных наблюдений, дей ствовавшая до 1925 г.
Работы |
комиссии открыли новую и весьма плодотворную эпоху |
в изучении |
гидрографии нашей страны, в развитии и усовершенст |
вовании методов гидрометрии. Описные партии НОК организовали около 500 водомерных постов и на ряде рек изучали скорости те чения и определяли расходы воды.
В 1881 г. было положено начало изданию «Сведений о колеба ниях уровня воды на реках и озерах Европейской России».
Руководство деятельностью описных партий после закрытия навигационно-описной комиссии осуществлялось (до 1917 г.) уп-
10
равлением водных путей министерства путей сообщения. В этот период были начаты планомерные исследования рек Сибири. Ре зультаты исследовании рек и озер печатались в «Материалах для описания русских рек и улучшения их судоходных условий» (74 выпуска) и других изданиях. Эти труды, в которые вошли све дения о большинстве крупных рек и озер, явились прочной основой не только для гидрографии СССР, но и для научного развития русской гидрологии и гидрометрии, так как одновременно с иссле дованиями описными партиями разрабатывались, проверялись на практике и улучшались методы и приборы для гидрометрических работ.
Из наиболее значительных работ в области гидрометрии сле дует отметить труд инж. Д. Д. Гнусина «О способах определения скоростей и расходов воды в реках», ряд статей инж. Н. С. Лелявского с описанием изобретенного им подводного флюгера и впер вые произведенных им с помощью этого прибора определений направлений течений (1895—1896 гг.). В 1901 г. Н. Д. Тяпкин опу бликовал книгу «Приборы для определения скоростей и расходов воды в открытых руслах».
С 1873 г. создавались экспедиции министерства земледелия и государственных имуществ для изучения рек в целях использова ния их для сельскохозяйственных мелиорации (осушение и ороше ние). Эти исследования уделяли, в отличие от работ министерства путей сообщений, большое внимание вопросам режима стока,
атакже химического состава вод.
С1909 г. отделом земельных улучшении главного управления земледелия и землеустройства была начата организация постоян ных гидрометрических исследований, для этого были созданы гид
рометрические части в Туркестанском крае и на Кавказе, а в 1913 г. была учреждена гидрометрическая часть Европейской России. Они организовали гидрометрическую сеть в Туркестан ском крае (14 станций и 114 водомерных постов), на Кавказе (10 станций и 100 водомерных постов) и в Европейской России (374 водомерных поста).
Труды гидрометрических частей напечатаны в их годовых от четах п представляют ценный вклад в гидрологию и гидрометрию. Помимо разнообразных материалов наблюдении за уровнями, рас ходами воды и наносов, составом наносов, температурой и хими ческим составом воды, по гидробиологии и гидрометеорологиче ских данных (осадки, испарение), они содержат много рекомен даций по методам гидрометрических работ и приборам.
Из упомянутых отчетов особенно следует выделить «Отчет гидрометрической части в Туркестанском крае за 1910 г.», в кото ром содержится ряд весьма ценных методических разработок, выполненных под руководством В. Г. Глушкова. Необходимо также отметить деятельность партии крымских водных изысканий (1910—1916 гг.) под руководством Д. И. Кочерина, впервые при менившего в широком масштабе специальные гидрометрические сооружения (водосливы, лотки, рамки, донные контроля) для
п