Файл: Орлова, В. В. Гидрометрия учебник.pdf

При наблюдениях с берега определяется: 1) средний период волны по береговому прибою, 2) наибольшая разность волновых горизонтов, 3) направление распространения волнения, 4) ско­ рость и направление ветра, 5) уровень воды.

Наблюдения за волнением производятся два раза в сутки: в утренний и вечерний сроки гидрологических наблюдений; при силе ветра 10 м/с и более назначаются дополнительные сроки че­ рез 3 ч. Полный объем наблюдений выполняется при высоте волны не менее 20 см.

С р е д н и й п е р и о д в о л н ы определяется по береговому при­ бою путем измерения по секундомеру промежутка времени, в те­ чение которого к берегу подойдет 51 гребень. Наблюдение произ­ водится два раза; при расхождении времени между двумя от­ счетами не более чем на 5% вычисляется среднее время. Средний период волны определяется делением этого времени на 50.

Н а и б о л ь ш е й р а з н о с т ь ю в о л н о в ы х г о р и з о н т о в называется разность уровней (в сантиметрах) между самой вы­ сокой вершиной и самой низкой подошвой волны в фиксированной точке (месте наблюдений) за определенный промежуток времени.

Наибольшая разность волновых горизонтов определяется по волномерной вехе и по максимально-минимальной. По волномер­ ной вехе наблюдения производятся с берега и заключаются в от­ счете делений вехи, до которых поднялся самый высокий гребень и опустилась самая низкая подошва волны за определенный пе­ риод времени. Вычитая из наибольшего отсчета наименьший, получают наибольшую разность волновых горизонтов. Эта раз­ ность будет несколько больше, чем высота волны, так как самому высокому гребню обычно не соответствует самая глубокая лож­ бина. Поэтому для получения максимальной высоты волны мак­ симальную разность волновых горизонтов следует умножить на переходный коэффициент, значение которого может быть опреде­ лено по данным параллельных наблюдений по самописцу волне­ ния и по волномерной вехе.

Вследствие того что волны имеют неодинаковую высоту, наблю­ дения за гребнями и ложбинами проводятся в течение такого времени, чтобы через веху прошло около 50 волн. Сначала опреде­ ляется деление вехи, до которого поднялся самый высокий гре­ бень из 50 волн, а затем деление вехи, до которого опустилась самая глубокая ложбина также из 50 волн. Наблюдения повторя­ ются два раза. Время для каждого измерения назначается в зави­ симости от величины среднего периода волны. Например, средний период волны равен 2,8 с; следовательно, для того чтобы через веху прошло 50 волн, наблюдения за гребнями и отдельно за ложбинами нужно производить в течение 140 с (50x2,8). Поскольку наблюдения повторяются два раза, то общее время составит 560 с.

Наибольшая разность волновых горизонтов по максимально­ минимальной вехе определяется непосредственно у вехи при под­ ходе к ней на шлюпке. При этом отсчитывается положение

351

индексов (указателей), отмечающих гребни и ложбины, после чего индексы сдвигаются.

Н а п р а в л е н и е р а с п р о с т р а н е н и я в о л н е н и я опреде­ ляется волномером Иванова, буссолью или при помощи ориентир­ ного столба. При наблюдении отмечается румб, от которого идут

станции и автономно установленные максимально-минимальные вехи. Эпизодические наблюдения выполняются с судов в характер­ ных районах водоемов, а так^е на рейдовых вертикалях.

Для наблюдений на плавучих станциях устанавливают волно­ мерные и максимально-минимальные вехи. Наблюдения произво­ дятся ежедневно в том же объеме, что и на прибрежных волно­ мерных пунктах. Средний период волны определяется путем изме­ рения времени прохождения 51 гребня через определенную точку на борту судна.

Автономные максимально-минимальные вехи устанавливаются в характерных глубинных зонах водоема. С помощью этих вех определяется наибольшая разность волновых горизонтов через 3— 5 дней и после сильного шторма.

Наблюдения за волнением с судов производятся при различных ветровых условиях. В состав работ входят: инструментальные оп­ ределения элементов волны с помощью волнографов, измерение скорости и направления ветра, визуальная оценка степени волне­ ния и состояния поверхности водоема (в баллах по шкалам, при­ веденным в соответствующих наставлениях), определение направ­ ления распространения волнения.

Эпизодические визуальные наблюдения за волнением выполня­ ются также на рейдовых вертикалях одновременно с производст­ вом других видов гидрологических работ и служат прежде всего для оценки условий проведения этих работ.

§ 109. Установки и приборы для определения элементов волн

Определение элементов волн производится при помощи волно­ мерных вех, волномеров и волнографов.

В о л н о м е р н а я в е х а представляет собой размеченный на дециметры деревянный шест диаметром около 10 см. Веха может быть установлена непосредственно на дно или на плаву на яко­ рях. Способы ее установки зависят от глубины у места наблю­ дений.

При глубинах до 5—7 м веха может быть забита прямо в грунт или установлена на деревянной крестовине, изготовленной из бревен длиной 3—5 м. Нижняя часть вехи наглухо скрепляется с крестовиной и для большей прочности растягивается тремя тро­ сами. К концам крестовины прикрепляются грузы весом 40— 50 кг. После установки крестовины на дно она дополнительно за-

352

гружается. камнями. Вместо крестовины к нижнему концу вехи

120 см, диаметром 20—25 см.

Рис. 167. Волномерная веха на плаву.

Наибольшее распространение имеет веха, изображенная на рис. 168 а. Она представляет собой размеченный на дециметры

верхнем конце поперечную планку 3, являющуюся индексом. Трубка с поплавком и индексом надета на струну 4, натянутую

с помощью двух кронштейнов на волномерную веху. Поплавок при волнении свободно перемещается в вертикальном направле­ нии, и по положению индекса отсчитываются деления вехи.

Вычитая из полученного отсчета длину трубки (расстояние от по­ плавка до индекса), получим отметку ложбины волны относи­ тельно нуля вехи.

Максимально-минимальные вехи служат для определения на­ ибольшей разности волновых горизонтов за период между сроками наблюдений.

М а к с и м а л ь н о - м и н и м а л ь н а я в е х а п р о с т е й ш е й к о н с т р у к ц и и представляет собой размеченную на сантиметры штангу с двумя кронштейнами, между которыми натянута струна. На струну надеты две конические втулки (индексы) весом около 10 г и легкий латунный поплавок весом 50 г. Во время волнения поплавок перемещается вдоль струны, раздвигая при этом индексы соответственно положению самого высокого гребня и самой глу­ бокой ложбины волны. Наибольшая разность волновых горизонтов

Н& трубу надет поплавок диаметром 240 мм и через него парал­ лельно направляющей штанге пропущены три троса 6, предохра­

няющие поплавок от вращения вокруг оси при подъеме или опуска­ нии во время волнения. В верхней части поплавка установлена дисковая шкала 7 с движком 8 и по обе стороны от него на шкалу насажены указки 9. На движке имеется вырез, в который входит

пруток, укрепленный на трубе. При подъеме или спуске поплавка движок будет перемещаться по прутку, раздвигая при этом указки. При перемещении поплавка вдоль штанги на 4,5 м движок повер­

354