Ви – мероприятия по изучению ВО (проводятся на г/п, в экспедициях)

Водные исследования

ВИ – мероприятия по изучению ВО (проводятся на г/п, в экспедициях)

ВИ включают в себя:

- гидрометрические работы (измерения УВ, Q, I, V, движение наносы)

- гидрографические (измерение глубин, составление плана рельефа дна)

- геологические и гидрогеологические (определение грансостава наносов)

- метеорологические (температура воздуха, влажность, давление, осадки)

- гидрохимические и гидробиологические (химический и биологический состав воды)

- почвенные и гидроботанические

ВИ ведут в 3 этапа:

- подготовительные работы (план работ)

- полевые

- камеральная обработка

Г/П

г/п:
Основные По стандартной программе измерении и наблюдений: t, УВ, ледовые явления, Q	Специальные
Посты 1-го разряда: -все измерения	Посты 2-го разряда: - все кроме Q	Посты 3-го разряда: - только за УВ и t	Углубленное изучение ВО: режим испарения, движение грунтовых вод, водобалансные наблюдения

 

Устройство уровенных г/п (уг/п):

- простейшие: свайные, реечные, смешенные

- автоматические (наличие самописцев)

3. Уровенные наблюдения:

УВ – высота водной поверхности относительно некоторой горизонтальной плоскости, называемой «0 графика»

Пост оборудуется 2-мя Rp - основным и контрольным. Rp предназначены для установления отметки «0 графика г/п» и «0 наблюдений», а также контроля за высотным положением головок свай и нулевых делений реек. Rp привязываются нивелированием 3 и 4 классов к ближайшему Rp государственной сети.

На свайном посту – измерение высоты уровня производят с помощью переносной рейки, устанавливаемой на ближайшую сваю. На реечном – взятие отсчета производится по делениям рейки на линии поверхности воды.

Репер – геодезический знак, имеющий отметку в условной системе координат

Измерения УВ ведут на уг/п

В большинстве случаев – наблюдения за УВ ведут 2 раза в сутки: в 8.00 и 20.00 по местному времени. При интенсивных УВ – во время половодья, заторов, зажоров – через каждые 2 или 4 часа.

На месте - результаты измерений заносятся в полевую книжку, далее проводится первичная обработка данных → приведение отсчетов высоты УВ к одной постоянной плоскости, т.е. к «О графика». За «0 графика» поста принимают условную неизменную по высоте горизонтальную плоскость, которую, как правило, назначают ниже НУВ в данном месте на 0,5м. Превышение нулей наблюдений (рейки, сваи или постоянно закрепленной точки) над «0 графика поста» - приводка.

Обработка данных – сводится к определению среднесуточных УВ, и составлению годовой таблицы УВ («ежедневные УВ»), построению графика наблюдений УВ.

Значения среднесуточных УВ выписываются в помесячные колонки напротив соответствующей даты, указываются ледовые явления, в верху таблицы указывается название реки и г/п, в нижней ее части – среднемесячный УВ, ВУВ, НУВ и их даты.

Измерения скоростей течения и Q воды

основными способами =

измерение гидрометрическими вертушками

измерения при помощи поверхностных поплавков

1. Вертушка – прибор для измерения скоростей течения в отдельных точках потока, их работа основана на вращении лопастного винта от действия набегающего потока. Скорости определяются по графикам связи между объемом и частотой вращения винта – эта зависимость называется ГРАДУИРОВОЧНОЙ (ТАРИРОВОЧНОЙ).

Классификация вертушек:

- по способу опускания в воду

штанговые

тросовые

штанго-тросовые

- по регистрации числа оборотов:

электрические (ГР21 Жестовского)

механические

э/магнитные (ГР99)

- по способу расположения оси вращения

горизонтальное

вертикальное

Поплавки

- поверхностные – наиболее широко распространенные (деревянные, круглые или крестовины (для больших рек))

- глубинные – для измерения скоростей в толще потока (2 связанных тросом поплавка = верхний на поверхности, нижний – на заданной Н; верхний – меньших размеров для более точного измерения глубинных скоростей)

основной «+» поплавков: - простота работы,

«-» - ограниченность их применения – в светлое время в безветренную погоду

Измерения скоростей ведутся на гидрометрометрическом створе (гидростворе)

Гидроствор – поперечник через реку, в плоскости которого измеряют скорости, расходы воды и наносов и температуру воды.

Требование г/с:

- берега реки д.б. //, не затоплены, а если затоплены – то пойма не заросшей

- течение д.б. близким к равномерному, скорости д.б. заметными по всей ширине реки (не менее 0,15 м/с)

- не д.б. затонов и обратных течений

- форма русла д.б. корытообразной, не д.б. валунов и растительности

- участок д.б. не в зоне переменного подпора

- зимой д.б. сплошной ледостав без полыней

Направление г/с д.б. перпендикулярно среднему направлению течения

Под разбивкой г/с понимают определение направления г/с и закрепление его на берегу (для определения среднего направлению течения производят пуск поплавков, а т.ж. вертушки)

Методы измерения Q

- вертушкой

- метод горизонтальной интеграции скоростей с движущегося судна (метод движущейся лодки)

- ультразвуковой способ

- при помощи поплавков

Все сводится к измерению скорости (+Н и В для построения поперечников и вычисления площади поперечного сечения), далее – обработке данных и вычислению Q (Q – объем воды, проходящий в единицу времени через сечение г/створа (м3/сек)).

Измерение Q вертушкой

В зависимости от кол-ва скоростных вертикалей и количества точек на них, в которых измеряют скорость различают следующие способы измерения Q:

- детальный (многоточечный)

- основной способ

а) При ДЕТАЛЬНОМ число вертикалей зависит от В:

при В <100 м 8÷10 вертикалей; В=100÷300 м 10÷15, В=300÷1000 м 15÷20, В>1000 м 20÷25

б) При ДЕТАЛЬНОМ способе при Н > 1,0 м скорости измеряют:

- при открытом русле в 5 точках: поверхность, 0,2Н, 0,6Н, 0,8Н, дно

- при наличии растительности на дне или льда – в 6 точках: поверхность, 0,2Н, 0,4Н, 0,6Н, 0,8Н, дно

(у дна – на 10см выше (штанга), на 20-25 см выше (трос), у поверхности – на 10 см ниже – лопасть скрыта)

в) при Н < 1,0 м – возможны варианты в зависимости от Н:

0,2Н, 0,6Н, 0,8Н; 0,2Н, 0,8Н; 0,6Н

г) при ОСНОВНОМ число вертикалей уменьшают в 1,5÷2,0 раза, а скорости измеряют:

- при открытом русле – в 2-х точках: 0,2Н, 0,8Н

- при наличии растительности на дне или льда – в 3-х точках: 0,15Н, 0,5Н, 0,85Н

При Н менее 0,75 м – в 1-й точке – 0,6Н (открытое русло) и 0,5Н (при растительности или льда)

Переход от детального способа к основному возможен, только если отношение расходов измеренных обоими способами не более 3%.

Эти способы требуют много времени. Для ускорения процесса измерения расходов на г/п применяют ИНТЕГРАЛЬНЫЙ (СОКРАЩЕННЫЙ) способ при котором скорости на каждой вертикали измеряются путем плавного равномерного перемещения вертушки вдоль вертикали. Время работ сокращается на 20% по сравнению с основным. Измерения проводятся интегратором ГР-101.

Этот способ используется на постоянно действующих постах, где есть многолетние сведения о Q. Его суть: - количество вертикалей сокращается до 1÷2, скорости измеряют в 1 точке. Этот способ результативен при больших Q (когда отношение измеренного расхода к максимальному среднемноголетнему расходу более 0,25 (Q/Qmax>0,25).

При разовых измерениях Q – ВСЕГДА ДЕТАЛЬНЫЙ способ.

Другие методы вычисления Q

Ультразвуковой способ

- на противоположных берегах – два датчика – одновременная посылка у/з сигналов по косому галсу в направлении течения и против него. Мерой скорости, осредненной по пути прохождения сигнала – разность времени прохождения сигнала против и по течению.

Этот метод используют для измерения Q в НБ ГЭС при переменном подпоре и сильных деформациях русла.

Учет стока воды

Взвешенные наносы

Влекомые наносы

Приборы для измерения Qs1 – донные батометры (ДБ) – ДБ устанавливается на дне и выдерживается некоторое время. За это время прибор улавливает наносы, которые перемещаются по полосе дна, равной ширине входного отверстия батометра.

В настоящее время используются следующие типы ДБ:

- ДБ для взятия проб мелких фракций (до 10мм) – батометр ПОЛЯКОВА и батометр ДОН

- ДБ для взятия проб крупных фракций (более 10мм) – батометр сети ГГИ и батометр ШАМОВА

Способы вычисления Qs1:

1) при измерении ДБ:

- графический – измеренные детальным способом

- аналитический

Водные исследования

ВИ – мероприятия по изучению ВО (проводятся на г/п, в экспедициях)

ВИ включают в себя:

- гидрометрические работы (измерения УВ, Q, I, V, движение наносы)

- гидрографические (измерение глубин, составление плана рельефа дна)

- геологические и гидрогеологические (определение грансостава наносов)

- метеорологические (температура воздуха, влажность, давление, осадки)

- гидрохимические и гидробиологические (химический и биологический состав воды)

- почвенные и гидроботанические

ВИ ведут в 3 этапа:

- подготовительные работы (план работ)

- полевые

- камеральная обработка

Г/П

г/п:
Основные По стандартной программе измерении и наблюдений: t, УВ, ледовые явления, Q	Специальные
Посты 1-го разряда: -все измерения	Посты 2-го разряда: - все кроме Q	Посты 3-го разряда: - только за УВ и t	Углубленное изучение ВО: режим испарения, движение грунтовых вод, водобалансные наблюдения

 

Устройство уровенных г/п (уг/п):

- простейшие: свайные, реечные, смешенные

- автоматические (наличие самописцев)

3. Уровенные наблюдения: