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

наблюдений служит нуль рейки, а на свайном — головка сваи. Каждая свая или рейка имеет свой нуль наблюдений, высотное положение которого с течением времени может измениться.

Чтобы можно было сопоставить уровни, измеренные по различ­ ным сваям (рейкам), и выяснить характер их колебаний за дли­ тельный период, все наблюденные значения высоты уровня приво­ дятся к нулю графика поста.

Н у л е м г р а ф и к а п о с т а называется горизонтальная плос­ кость, к которой как к нулевой поверхности приводятся отсчеты высоты уровня. Чтобы не было отрицательных значений уровня, отметка нуля графика назначается приблизительно на 0,5 м ниже самого низшего уровня.

Высотное положение нуля графика устанавливается при уст­

и нулей реек и затем из этих отметок вычесть высоту нуля гра­ фика Н0 (рис. 18). Высота уровня воды над нулем графика равна

сумме отсчета по рейке над нулем наблюдений и приводки. Если высоту уровня нужно выразить в системе высот государственной геодезической сети, то к высоте уровня над нулем графика нужно прибавить отметку нуля графика или к отметке сваи (нуля рейки) прибавить отсчет по рейке над нулем наблюдений.

Г Л А В А Т Р Е Т Ь Я

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО НАБЛЮДЕНИЙ НА ВОДОМЕРНОМ ПОСТУ

§12. Выбор участка реки

Всостав работ при организации стационарных гидрологиче­ ских наблюдений входит: 1) выбор и съемка участка реки, 2) уст­ ройство и оборудование водомерного поста, 3) наем и инструкти­ рование наблюдателя, 4) открытие поста.

40

Участок реки для производства гидрологических наблюдений должен быть таким, чтобы режим реки в этом месте был харак­ терным для достаточно большого района.

На равнинных реках участок должен быть прямолинейным на протяжении примерно пятикратной ширины реки, с однообразными по длине реки шириной, глубиной и продольным уклоном водной поверхности, с правильной корытообразной формой профиля по­ перечного сечения.

Берега и русло реки должны быть устойчивыми и свободными от водной растительности. Желательно, чтобы на участке отсутст­ вовали пойма, протоки, рукава, которые усложнят производство работ по учету стока воды. Если невозможно найти участок без поймы, то следует выбирать такой, где пойма наименее широкая, ровная и свободная от кустарниковой и древесной растительности.

На участке гидрологического поста, а также ниже него не дол­ жны впадать крупные притоки, находиться искусственные сооруже­ ния (плотины, мосты), неустойчивые перекаты и острова, которые могут вызвать переменный подпор, косоструйность течения, заторы

изажоры льда. Течение должно наблюдаться по всей ширине реки

инаправление его должно быть по возможности параллельным берегам. Зимой река должна покрываться сплошным ледяным по­

кровом. На участке водомерного поста не должно быть пристаней и лесных бирж, сбросов промышленных отходов и канализацион­ ных вод.

На горных реках участок реки в дополнение к указанным выше условиям необходимо назначать выше порогов и стремнин, там, где течение сравнительно спокойное, русло реки не загромождено камнями и наиболее устойчиво.

Во всех случаях, где это возможно, водомерный пост следует устраивать посредине участка, в месте, защищенном от ледохода н лесосплава, на устойчивом, не слишком крутом и не очень по­ логом берегу; наиболее удобны берега средней крутизны (20—30°).

При выборе участка реки следует особо учитывать близость населенных пунктов, средств сообщения и почтово-телеграфной связи.

П о л е в ы е работы. Выбор участка реки для организации стационарных гидрологических наблюдений производится путем рекогносцировочного обследования. Перед выездом на обследо­ вание необходимо по литературным и архивным материалам озна-. комиться с намеченным районом. В результате собранных сведе­ ний назначается несколько участков, а затем в процессе полевых работ выбирается один из них, наиболее пригодный для произ­ водства наблюдений.

Рекогносцировочное обследование, как правило, производится дважды — в летнее время (при низком стоянии уровня), когда съемку участка можно произвести с наибольшей подробностью, выяснить рельеф русла, поймы, растительность, грунты и т. п., и во время весеннего половодья. Второе обследование обязательно для участков поста, имеющих широкую пойму. Производится оно

41

с целью выяснения особенностей режима реки при высокой воде и больших скоростях течения (наличие переменного подпора, за­ торных колебаний уровня и пр.).

При обследовании выполняются следующие работы: 1) общий осмотр участка; 2) глазомерная съемка участка с промерами глу­ бин и измерениями скоростей течения и продольных уклонов вод­ ной поверхности; 3) выяснение основных характеристик гидроло­ гического режима путем опроса местных жителей и непосредствен­ ных наблюдений.

Впроцессе осмотра необходимо выяснить: а) очертание русла

вплане (извилистое, прямолинейное); б) наличие поймы, проток, рукавов, перекатов, островов, сужений русла; в) степень устойчи­ вости и зарастаемости русла и берегов и их грунты; г) строение берегов, их высоту и крутизну; д) общий характер течения на уча­ стке (равномерность, косоструйность, наличие водоворотов, обрат­ ных течений, заводей); е) наличие источников переменного под­ пора и степень их влияния.

Одновременно с выяснением перечисленных особенностей уча­ стка реки отыскиваются и закрепляются метки высшего уровня воды. Осмотр участка следует сопровождать фотографированием и схематическими зарисовками.

Помимо непосредственных наблюдений, производимых в про­ цессе общего осмотра участка, необходимо путем опроса местных жителей выяснить основные характеристики гидрологического ре­ жима реки: характер весеннего половодья и паводков, условия вскрытия и замерзания, устойчивость берегов и русла.

Очень важно при осмотре выявить возможные естественные и искусственные причины переменного подпора и определить даль­ ность его распространения. Переменный подпор нарушает естест­ венный режим реки, и поэтому изменение уровня и продольного уклона водной поверхности в этом случае зависит не только от колебаний водности, но и от действия источника переменного под­ пора. Производство гидрометрических наблюдений и обработка полевого материала в условиях переменного подпора значительно усложняются, что особенно сказывается на учете стока воды.

Естественными причинами возникновения переменного подпора могут быть: 1) колебания уровня водоприемника (реки, озера, моря) или впадающего ниже участка крупного притока; 2) пере­ менное стеснение русла льдом или сплавляемым лесом, а также в результате зарастания русла водной растительностью; 3) нали­ чие ниже по течению переката или деформации русла.

Переменный подпор может возникнуть и в результате работы искусственного сооружения, расположенного ниже участка. Если на намеченном для устройства водомерного поста участке может возникать переменный подпор, то необходимо определить даль­ ность его распространения и участок выбрать за его пределами.

Дальность распространения подпора от гидротехнических со­ оружений может быть выяснена из проекта сооружения или путем опроса лиц, обслуживающих сооружение. При отсутствии этих

42

сведений расстояние, на которое распространяется подпор, при­ ближенно вычисляется по формуле (рис. 19)

где L — дальность распространения подпора в километрах; h0—

средняя глубина при отсутствии подпора в метрах; / — средний уклон водной поверхности при отсутствии подпора. (Если данные об уклоне отсутствуют, то значение его может быть определено нивелированием уровня воды на участке за пределами подпора пли уклон водной поверхности заменяется осредненным значением уклона дна реки.); z — вели­

чина подпора (разность уров­ ней верхнего и нижнего бьефов); а — коэффициент, за­ висящий от отношения z/h0.

Значения его приведены в табл. 2.

Выбрать участок, где бы полностью отсутствовал пере­ менный подпор, не всегда быменный подпор, не всегда бывает возможно; в таких случаях нужно найти место,

где подпор выражен наиболее слабо и действие его проявляется непродолжительное время.

Т а б л и ц а 2

П о л у и н с т р у м е н т а л ь н а я с ъ е м к а у ч а с т к а п о с т а выполняется непосредственно после выбора участка реки. На боль­ ших реках со сложным рельефом русла и поймы выполняется бо­ лее точная инструментальная съемка.

Границы съемки по ширине определяются отметками, на 0,5 м

назначается равной пятикратной ширине реки (но не менее 100 м), а для более широких рек — не меньше двух-трехкратной ширины реки.

В состав полуинструментальной съемки входят следующие ра­ боты: 1) проложение магистрали и разбивка поперечных и про­ мерных профилей, 2) нивелирование магистрали и поперечных профилей, 3) промеры глубин, 4) нивелирование мгновенного про­ дольного профиля водной поверхности, 5) определение направле­ ния и величины скорости течения, 6) съемка ситуации.

По материалам съемки составляется план участка поста (рис. 20), к которому прилагаются поперечные профили, вычерченные

43