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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

обработки после их проверки переписываются в месячные таблицы наблюдений за волнением.

Обработка лент самописца волнения заключается в определе­ нии численных значений элементов последовательно идущих волн. Приэтом следует руководствоваться указаниями по обработке лент самописца, приведенными в инструкциях к прибору той пли иной конструкции.

Для построения кривых обеспеченности элементов волн состав­ ляются таблицы, в которые записываются в убывающем порядке значения элементов волн, снятые с ленты для каждой серии на­ блюдений. Таблицы составляются раздельно для каждого эле­ мента (высоты, периода, длины и т. п.) и содержат три графы: 1) номер по порядку, 2) численное значение элемента и 3) обес­ печенность в процентах. Обеспеченность вычисляется по фор­ муле.

Р = - Т + Ж ‘ 1 0 0 ’

( 1 5 3 )

где Р — обеспеченность в

процентах; т — порядковые

номера

членов ряда (например,

высоты, периода и т. п.); п — общее

число волн в данной серии наблюдений.

Кривые обеспеченности строятся для каждого элемента раз­ дельно. Для этого по оси ординат откладывается значение эле­ мента волны, а по оси абсцисс — обеспеченность в процентах. По полученным точкам проводится плавная кривая, пользуясь кото­ рой, определяют высоту и другие элементы волн, имеющие обес­ печенность 1,5, 10, 25, 50, 75 и 90%.

Кроме того, для каждой серии наблюдений подсчитываются средние и наибольшие значения высоты, периода, скорости распро­ странения и длины волны.

Г Л А В А Ш Е С Т Н А Д Ц А Т А Я

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ОПТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ, ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ И ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДЫ

§ 111. Наблюдения за оптическими свойствами воды

Основными оптическими характеристиками воды озер и водо­ хранилищ являются прозрачность и показатель поглощения и рас­ сеяния света. От этих характеристик зависит световой режим глу­ бин и интенсивность прогревания водных масс, оказывающие влияние на биологические процессы, происходящие в водоеме. Оптические свойства воды зависят от ее состава, количества взве­ шенных в ней частиц минерального и органического происхож­ дения, наличия микроорганизмов (планктона) и растворенных

361


Наблюдения выполняются в постоянных пунктах, назначаемых в характерных участках водоема. На водохранилищах речного типа при условии достаточной однородности химического состава назначается не менее трех наблюдательных пунктов, размещаемых по продольной оси водоема в следующих местах: один пункт в верхней, второй в средней и третий в нижней части водоема. Для водоемов озеровидной формы назначается не менее двух пунктов: один в центральной части водоема, а другой вблизи истока (места сброса вод).

Пробы для полевых химических определений и на полный ана­ лиз берутся, как правило, из поверхностного слоя (с глубины 0,1—0,5 м) и с горизонта 0,5 м выше дна. На больших и глубоких водоемах берется дополнительная проб^ с середины глубины вер­ тикали. При наличии ярко выраженного слоя температурного скачка количество проб увеличивается до шести—восьми.

Кроме постоянных пунктов, один раз в месяц на всех рейдовых вертикалях выполняются гидрохимические наблюдения по сокра­ щенной программе.

При взятии проб воды на месте определяются те ее физико­ химические свойства, которые подвержены быстрому изменению. К этим свойствам относятся: 1) температура воды; 2) цвет, про­

зрачность, вкус, запах; 3) концентрация водородных

ионов

pH;

4) содержание растворенных в воде газов

С 02, 0 2; 5)

содержа­

ние монокарбонатного иона (СОз").

 

 

 

Для количественного определения неустойчивых компонентов

(pH, СОг, Ог, СОз") применяются полевая

гидрохимическая

ла­

боратория.

 

 

 

Для полного химического анализа воды наполняются две лит­ ровые бутылки и одна бутылка объемом 0,5 л. В литровые бу­ тылки прибавляется по 2 мл хлороформа, а в полулитровую — 1 мл 25%-ного раствора серной кислоты. После этого бутылки закрываются герметически пробками, на них наклеиваются эти­ кетки и они отправляются в лабораторию. Определение химиче­ ских свойств воды у водоема и в лаборатории производится со­ гласно «Руководству по химическому анализу вод суши».

По результатам гидрохимических наблюдений строятся гра­ фики: 1) распределения температуры воды, 0 2, С 02, pH и СГ по глубине вертикали; 2) распределения 0 2 и С 02 в плоскости гидро­

логического разреза;

3)

изоплет 0 2 и С 02

для рейдовой вертикали

за календарный год.

 

 

 

Н а б л ю д е н и я

з а

з а г р я з н е н и е м

вод ы. На химический

состав воды значительное влияние оказывают сбросные воды про­ мышленных и хозяйственно-бытовых предприятий. Достаточно большой объем сбросных вод вызывает загрязнение водоема, что причиняет большой вред животному и растительному миру. На таких водоемах, помимо общего изучения химического состава воды, производятся специальные гидрохимические наблюдения за процессами загрязнения и самоочищения водоема. В состав на­ блюдений входит: 1) отбор проб и производство полного химиче­

364


ского анализа воды; 2) отбор проб донных отложений и их анализ. При подробных исследованиях дополнительно определяют: взве­ шенные вещества, углерод органический, биохимическое потреб­

ление кислорода за 5 суток (БП1<5),

электропроводность

воды,

а также специфические загрязняющие вещества (например,

нефте­

продукты, ядохимикаты и т. д .).

производятся на вертика­

Наблюдения за загрязнением воды

лях гидрологических разрезов, назначаемых один непосредственно у места сброса сточных вод, а другие на таком расстоянии от него, чтобы можно было определить область распространения загрязне­ ния в зависимости от гидрологического режима водоема и от рас­ хода сбросных вод.

Наблюдения за процессами загрязнения и самоочищения водо­ емов производятся: 1) при максимальном уровне воды; 2) при на­

именьших уровнях воды

в

безледный период, охватив при этом:

а)

штилевые условия,

б)

период

достаточно

сильных

ветров;

3)

в период ледостава при минимальном уровне.

 

 

 

§ 113. Приборы для отбора проб воды

 

 

Из поверхностного слоя

пробы

воды берутся

чистым

ведром

или бутылями. Отбор проб с различных тлубин производится спе­ циальными приборами—батометрами, которые по принципу дейст­ вия делятся на опрокидывающиеся и неопрокидывающиеся. Из

опрокидывающихся батометров

наиболее

распространены бато­

метры

международного образца и

с

крановыми затворами

(БМ-48), а из неопрокидывающихся — батометр Молчанова.

Б а т о м е т р м е ж д у н а р о д н о г о

о б р а з ц а

(рис. 175) со­

стоит из металлического цилиндра 1 емкостью 1 л,

поворачиваю­

щегося

на горизонтальной оси

внутри

прямоугольной рамы 2.

Отверстия цилиндра закрываются крышками 3, соединенными

между собой сильной пружиной, помещенной внутри цилиндра. Каждая крышка снабжена двумя стержнями 5, свободные концы которых упираются в серповидные рычаги 4. При поворачивании

цилиндра внутри рамы на 180° серповидные рычаги давят на концы стержней и открывают крышки цилиндра.

В опрокинутом положении цилиндр батометра удерживается зацеплением задвижки б за штифт спускового приспособления 7. В нижней части рамы укреплен неподвижный штифт 8, который

при опрокидывании цилиндра западает в продольный паз задви­ жки 6, соединенной со спиральной пружиной 9. Батометр крепится к тросу с помощью зажима 10 и спирального кольца 11. К ци­ линдру с одной стороны прикреплены две гильзы 12 для глубоко­

водных термометров, а с другой ввинчен сливной кран и воздуш­ ный клапан.

Перед опусканием батометра на заданную глубину закрывается сливной кран и воздушный клапан, приподнимается задвижка 6 (чтобы штифт 8 вышел из зацепления с ней), и цилиндр перевора­

чивается внутри рамы на 180°.

365


из планки 12 и двух дисков 11, снабженных резиновыми проклад­ ками 13. С помощью пружины 14, установленной на центральной

оси, диски плотно закрывают отверстия цилиндров. Для слива взятой пробы воды в диски ввинчены краны. Нижняя втулка 4

имеет спиральный паз, по которому перемещается штифт, укре­ пленный на центральной оси. Это позволяет поворачивать коро­ мысло на 90° и тем самым открывать нижние отверстия цилиндров. С поворотом коромысла одновременно взводится пружина 14 и с помощью собачек 15, заходящих за выступы оси 16, удерживается

во взведенном положении. Для взведения пружины и поворота коромысла служат ручки 17 и 18.

На верхний конец оси надевается головка 7, сквозь которую предварительно пропускается свободный конец троса, идущего от лебедки; с помощью винта трос укрепляется в прорези оси. На головке оси укреплены два пружинных держателя, в которые входят выступы верхних крышек цилиндров. Отверстия цилиндров закрываются при помощи посыльного груза, при ударе которого о головку 7 разводятся собачки 15, и освободившаяся пружина 14

закрывает цилиндры снизу. Одновременно выступы верхних кры­ шек выходят из держателей, и крышки закрывают цилиндры сверху. Для измерения температуры воды в цилиндрах на кронш­ тейнах 19 установлены термометры, нижняя часть которых ориен­ тируется по центру цилиндра хомутиками 20. На цилиндры на­ деты непрозрачные кольца 21, предохраняющие ртутный резервуар

термометра от прямых солнечных лучей.

Г Л А В А С Е М Н А Д Ц А Т А Я

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ТЕЧЕНИЯМИ

§ 114. Общая характеристика течений

Наблюдения за течениями имеют большое практическое и на­ учное значение. Данные о скорости течения в озерах и водохра­ нилищах позволяют установить места образования внутриводного льда, намывов мелей в районах гидротехнических сооружений, пристаней, молов; определить степень и дальность распростране­ ния загрязнений, выносимых в водоем со сточными водами, и т. п. Изучение режима течений как главного фактора, обусловливаю­ щего перенос и перемещение водных масс с различными физико­ химическими и биологическими свойствами, позволяет выявлять многие закономерности гидрологического режима озер и водо­ хранилищ.

Основными типами течений в озерах и водохранилищах явля­

ются сточные (или стоковые) и ветровые течения.

и возникают при

С т о ч н ые т е ч е н и я

являются постоянными

впадении в водоем или

вытекании из него сосредоточенного по­

368