Федеральнаяслужба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
Иркутскийгидрометеорологический техникум.
ОТЧЕТ ПОПРАКТИКЕ
Гидрометрическиеработы и наблюдения на реке в летний период
Выполнил:
студентка гр. Г-3а
Балакина М.В.
Проверил:
Дробот В.В.
Оценка:
Иркутск 2007г
1. Измерение расходаводы различными способами
1.1 Измерение расходаводы гидрометрической вертушкой
Многоточечный(детальный) способ предусматривает измерение расхода воды по увеличенному против обычногочислу скоростных вертикалей 10-15 с измерением скорости в 5-10 точках(пов.;0,2;0,6;0,8; дно-при свободном русле; пов.;0,2;0,4;0,6;0,8; дно-принесвободном русле) на каждой вертикали. Многоточечный способ даёт наиболееточное значение расхода.
На вновь открытыхгидростворах в первый год их действия расходы воды измеряют многоточечнымспособом (не менее 10 расходов воды при разных фазах режима).
Основной способ, когда число скоростных вертикалейуменьшается в 1.5-2 раза по сравнению с детальным, а скорости теченияизмеряются в 2-3 точках на каждой вертикали.
Интеграционныйспособ повертикалям применяется при глубинах более 1 м и скоростях течения более 0.2 м/с. Измерение производится с помощью интегральной установкиГР-101.
Ускоренный способ применяется при быстрых измененияхуровня за время измерения расхода воды при интенсивной деформации русла, приналичии переменного подпора и в других неблагоприятных условиях.
Сокращенные способыпредусматриваютизмерение расхода воды по средней скорости на 1-2 репрезентативных вертикаляхили единичной скорости в точке 0.2 её рабочей глубины.
1.2 Измерение расходаводы поплавками
Измеренияповерхностными поплавками. Точность поплавочных измерений существенно ниже, чемвертушечных, поэтому поверхностные поплавки применяются при рекогносцировочныхобследованиях рек, выходе вертушек из строя. Приинтенсивномледоходе, когда вертушечные измерения становятся невозможными, а в качествепоплавков служат отдельные льдины.
Поплавочные измеренияпроводят при штиле или небольшом ветре 2-3 м/с. По берегу параллельноосновному направлению течения прокладывается магистраль и перпендикулярно к нейразбиваются три створа: верхний, средний и нижний. Расстояние между створаминазначается такое, чтобы продолжительность хода поплавков между ними составлялане менее 20 секунд.
Измерение скороститечения поверхностными поплавками состоит в определении времени прохождения имирасстояния от верхнего до нижнего створа и мест прохождения через среднийствор.
В пусковом створезабрасывается с берега или пускается с лодки первый поплавок, и в моментпрохождения им верхнего створа по сигналу наблюдателя, стоящего в этом створе,техник пускает секундомер. В момент пересечения поплавком среднего створаотмечается место прохождения от постоянного начала по размеченному канату илизасечками с берега угломерным инструментом. При прохождении поплавком нижнегоствора по сигналу наблюдателя, стоящего у этого створа, техник останавливаетсекундомер.
Следующий поплавокпускается на некотором расстоянии от первого, и вся работа по измерениюскорости течения повторяется в том же порядке. Всего пускается 15-20 поплавков,равномерно распределенных по ширине реки.
Если невозможно пуститьпоплавки по всей ширине реки, например на реках, с быстрым течением, гдепоплавки сносятся к середине потока, расходы воды определяются по наибольшейповерхностной скорости. В этом случае на стрежневую часть потока пускается 5-10поплавков. Из всех пущенных поплавков выбираются три с наибольшейпродолжительностью хода, отличающиеся друг от друга по времени не более чем на10%; при большем отклонении продолжительности хода пускается ещё 5-6 поплавков.
Запись результатовизмерений расходов воды поплавками ведётся в книжке КГ-7М(н).Для определениискорости течения строится график продолжительности хода поплавков, на которомпо горизонтальной оси откладываются расстояния от постоянного начала до местапрохождения поплавками среднего створа, а по вертикальной оси – продолжительностьхода поплавков между верхним и нижними створами. По нанесённым точкампроводится осредненная эпюра распределения продолжительности хода поплавка поширине реки. В местах перегибов эпюры, а при плавной её форме через равныерасстояния назначается не менее 5-6 скоростных вертикалей, которые для удобстваобработки совмещаются с промерными вертикалями. Для каждой скоростной вертикаливычисляется поверхностная скорость течения путем деления расстояния междуверхним и нижним створами на продолжительность хода поплавка, снятую с эпюры.
Умножая площади отсековмежду скоростными вертикалями на полусумму поверхностных скоростей на них,получают частичные фиктивные расходы воды qфз. Их сумма, с учетом краевых коэффициентов дает общий фиктивныйрасход воды Qф. Действительный расход вычисляется поформуле: Q=KQф, К – переходный коэффициент, который вычисляется по формулеД.Е.Скородумова
К=с2/5/с2/3+1,6
Если с помощью поплавковизмерена наибольшая поверхностная скорость, то она используется для вычислениярасхода воды Q=KнаибVнаибF, где Vнаиб- среднее значение скоростей трех наиболее быстрыхпоплавков; Kнаиб=1-5,6ghI/Vнаиб (h-средняя глубина потока; g-ускорение свободного падения)F-площадь водного сечения.
1.3 Измерение расходаводы глубинными поплавками и поплавками-интеграторами
Поплавки этого видаиспользуются для измерения сравнительно малых скоростей течения (до 0,15-0,20м/с), когда вертушечные измерения мало надежны. И для определения границмертвого пространства. Скорости течения измеряются с лодки, на которой устроеныиз трех горизонтальных реек створы: верхний, средний и нижний на расстояниидруг от друга через 1 м. при помощи шеста пускается глубинный поплавок. Посекундомеру определяется время прохождения поплавком расстояния от верхнего донижнего створа. В каждой точке поплавок пускается не менее трех раз. Скорость вточке вычисляется делением длины базиса- расстояния между створами на среднююпродолжительность хода поплавка. Расход воды вычисляется аналитическим способоманалогично расходу воды, измеренному вертушкой, записи ведутся в КГ-3М (н).
1.4 Измерение расходаводы гидравлическим способом
Используется когдаизмерить расход воды другими способами не представляется возможным. Расход водывычисляется по формуле Q=VсрF, Vср=C RJ, где R-гидравлическийрадиус; J-продольный уклон; C-скоростной коэффициент иликоэффициент Шези C=1/nR x-1,5 n при R1 м.
2. Анализ расходов воды,измеренных детальным способом, с целью выяснения возможности перехода наосновной способ измерения
Анализ заключается вотборе части скоростных вертикалей, по значениям средней скорости течениякоторых можно построить эпюру распределения скорости по ширине реки, близкую кэпюре, построенной по всем вертикалям.
Отбор скоростныхвертикалей выполняется следующим образом. Для каждой скоростной вертикалидополнительно к графической обработке расхода вычисляется аналитическимспособом значение средней скорости течения по сокращенному числу точек: 0,2 и0,8 рабочей глубины при свободном русле; 0,15; 0,50 и 0,85 рабочей глубины длярасходов, измеренных при ледоставе и заросшем русле. Значение средней скоростинаносятся на чертеж графической обработки расхода воды, измеренного детальнымспособом, и по ним вычерчивается эпюра распределения средней скорости теченияпо ширине реки. Для основного способа измерения расхода воды отбирают тескоростные вертикали, на которых значения средней средней скорости, вычисленныепо сокращенному и полному числу точек, совпадают или разнятся незначительно.При сокращении числа скоростных вертикалей одну из них следует назначать встрежневой части потока, а остальные – в местах основных переломов эпюры.
По отобранному числувертикалей все расходы воды вычисляются вторично уже обычным аналитическимспособом. Обычный аналитический способ дает возможность уменьшить числоскоростных вертикалей до 7-8, а в некоторых случаях до 5.
Значение каждого расхода,вычисленного аналитическим способом, сравнивается с расходом, обработаннымграфически и принятым за эталон.
Переход на основнойспособ измерения возможен при условии:
1. систематическая ошибка расходов,вычисленных аналитическим способом, не превышает 2%;
2. средняя суммарная ошибка не превышает3%;
3. наибольшая ошибка отдельного расходаза вычетом систематической ошибки не превышает 5%.
3. Анализ измерениярасхода воды с целью перехода на сокращенный способ
Анализ заключается вотборе одной скоростной вертикали в стрежневой части потока, значение скоростина которой (средней, в точке 0,6 или 0,2), умноженное на постоянныйкоэффициент, отличается от средней скорости водного сечения не более чем на10%.
3.1 Градуированиевертушек в полевых условиях
Производится в томслучае, если невозможно отправить вертушку в тарировочный бассейн. Тарированиев текущей воде производится путём сравнения показаний испытуемой вертушки. Дляэтого в живом сечении реки намечают несколько точек с различными скоростями и вкаждой из них сначала измеряется скорость исправной вертушкой, а за темиспытуемой и снова исправной. Вертушка в точке выдерживается не менее 250 сек.Скорость в точке принимается как среднее арифметическое из двух измеренийисправной вертушкой. По числу оборотов испытуемой вертушки и по значениюскорости исправной вертушки строится тарировочная кривая для тарируемойвертушки.
Полевое тарирование встоячем водоёме может быть произведено способом непосредственного тарирования ипутём сравнения с образцовой вертушкой.
Для полевого тарирования любымспособом необходим водоём со стоячей водой (пруд, озеро) длиной 100-150м,глубиной не менее 10м, свободной от водной растительности. Для тарированияможет быть использована вёсельная или моторная лодка. При непосредственномтарировании на носу лодки на особом выносе укрепляется штанга с испытуемойвертушкой, опускаемой на глубину не менее 0,5м от поверхности. Длинна выносадолжна быть такой, чтобы расстояние от носа лодки до вертушки было не менее1,5м.
При тарировании лодкадвижется с равномерной скоростью по линии ходового створа. Всего производится20-30 заездов с разными скоростями. Тарирование производится с двумясекундомерами: по первому определяется время прохождения лодкой рабочего пути,а по второму – время между моментами начала и окончания поступления сигналоввертушки на пути тарирования. При обработке результатов тарирования для каждогозаезда вычисляется скорость vи число оборотов лопастного винта в одну секунду n.
4. Вычисление расходаводы графическим методом
Графический метод вычислениярасхода воды заключается в выполнении следующих работ:
1. проверяются результаты ранеевыполненного вычисления расхода аналитическим методом.
2. на ленте миллиметровой бумагивычерчивается профиль поперечного сечения по расчетному уровню воды и приведеннымк нему глубинам, на котором показываются коростные вертикали. Под профилемвыписываются расстояния от постоянного начала, принятые глубины h, средняя, поверхностная и доннаяскорости, элементарный расход.Если одновременно определяется расход наносов,размер чертежа и порядок его вычерчивания изменяется.
3. под чертежом профиля поперечногосечения или справа от него вычерчиваются эпюры распределения скорости теченияпо вертикалям (годографы). При построении эпюр скорости вертикальный масштабдля глубины принимается тот же, что и для профиля водного сечения.Горизонтальный масштаб выбирается в зависимости от наибольшей скорости ипринятого масштаба глубин с таким расчетом, чтобы у эпюр центральных вертикалейотношение ширины к высоте было примерно 0,7-1,0. Значение скоростиоткладывается по абсциссам (вправо) на соответствующих им ординатах – глубинах,отсчитываемых от поверхности. Через конечные точки отрезков, отложенных позначениям проводится плавная кривая между линиями поверхности и дна. Около эпюрыслева выписываются значения скорости в точках через определенные равныеинтервалы для дальнейшего использования их при построении изобат.
4. определяется средняя скорость теченияна вертикалях. Для этой цели считаются площади эпюр, которые численно равныэлементарным расходам. Средняя скорость на вертикали получается делениемплощади эпюры на глубину вертикали. Определение площадей эпюр, так же как ивсех других площадей, производится планиметром, а при его отсутствиинепосредственно на миллиметровой бумаге путем счета квадратов. Небольшиеплощади (меньше 2-3 см2 на чертеже) определяются во всех случаяхнепосредственно на миллиметровой бумаге.
5. вычисленные значения средней скоростина вертикалях откладываются на профиле поперечного сечения от линии уровня водывверх по линиям, обозначающим скоростные вертикали, в том же масштабе, которыйбыл принят при построении эпюр распределения скорости на вертикали.Черезверхние, конечные точки построенных таким образом отрезков и точки урезов водыпроводится плавная кривая – эпюра распределения средней скорости по ширинереки.
6. с эпюры распределения среднейскорости по ширине реки снимаются значения средней скорости для каждойпромерной вертикали.
7. значения средней скорости для каждойпромерной вертикали умножаются на глубину промерных вертикалей, в результатечего получаются значения элементарного расхода на этих вертикалях
8. значения элементарного расходаоткладываются вверх от профиля в масштабе, при котором наибольшее значениеэлементарного расхода изображалось бы отрезком, равным 7-10 см. По точкам проводится плавная кривая – эпюра распределения элементарного расхода по ширинереки.
9. вычисляется расход воды. Для этойцели путем планиметрирования определяется площадь эпюры распределенияэлементарного расхода или путем счета квадратов.
10.гидравлические характеристики расходаводы, полученные в результате графического вычисления расхода, выписываются втаблицу «принятые данные».
Дополнительно дляизучения распределения скорости течения в поперечном сечении потока и с цельюанализа на чертеже графической обработки расхода вычерчиваются линии равныхскоростей (изотахи). Для этого предварительно строятся эпюры распределенияповерхностной и донной скоростей по ширине реки, также как эпюра распределениясредней скорости. Значение поверхностной и донной скоростей по всем вертикалямснимаются с годографов, эпюры распределения скорости по вертикалям и эпюрыповерхностной и донной скоростей по ширине пересекаются линиями, отсекающими наоси скорости эпюр значения скорости течения, равные выбранным значениям изотах.
Точки пересеченияуказанных линий с линией эпюры проектируются на ось глубины потока – для эпюрна вертикалях, на линию поверхности воды – для эпюры поверхностной скорости и налинию дна – для эпюры донной скорости.
По найденным такимобразом проекциям точек проводятся плавные линии, соединяющие точки равныхскоростей – изотахи. В зависимости от значения наибольшей скорости изотахиназначаются через 0,05;0,10;0,20 или 0,50 м/с с таким расчетом, чтобы всего впоперечном сечении было не менее пяти и не более восьми – десяти изотах.
5. Гидрометрическаядистанционная установка ГР-70
Установка ГР-70 являетсястационарным оборудованием гидрометрического створа. Предназначена для производствагидрометрических работ с берега на равнинных реках шириной до 100 м, где нет больших скоростей течения (до 2,5 м/с) и не требуется применения тяжелых грузов.Установка позволяет производить гидрометрические работы с берега одномучеловеку, значительно облегчает труд наблюдателя и делает его безопасным (присоблюдении установленных правил).
Установка состоит из двухбереговых опор с блоками, системы тросов, переброшенных между опорами, двухбарабанной лебедки с ручным приводом, блока счетчиков, пульта управления,каретки, двух грузов (25 и 50 кг). Кабина установки совмещена с опорой несущеготроса и служит для размещения в ней пульта управления и оборудования, а такжедля обеспечения удобства работы и защиты приборов от атмосферных осадков.
Система тросов состоит изнесущего, перемещения каретки и подъемного с токопроводной жилой. Несущий трос,опираясь на ролики опор своими кольцами, при помощи талрепов прикреплен кякорям, зарытым в грунте. Трос перемещения каретки одним концом закреплен напереднем барабане лебедки; второй конец, пройдя через ряд роликов-блоков,прикрепляется к скобе каретки. Подъемный трос от второго барабана лебедкипроходит через систему блоков в кабине, идет к гидрометрическому грузу иприкрепляется к нему посредством карабина и серьги.
Для перемещения груза сприбором по створу, подъема и опускания его служит лебедка с ручным приводом.Максимальное усиление на рукоятке лебедки при подъеме груза 50 кг составляет около 10 кг, а подъеме груза 25 кг – 5 кг. Лебедка состоит из двух барабанов, ручного привода и механизма переключения. Рукоятка ручного привода и механизмапереключения. На передний барабан намотан трос перемещения каретки, на задний –подъемный трос с токопроводной жилой. Рукоятка ручного привода сопряжена смеханизмом переключения, который дает возможность вращать только подъемныйбарабан или оба барабана одновременно.
Барабан троса стокопроводной жилой связан с осью рукоятки с помощью шестерни, а барабан тросаперемещения каретки может соединяться с осью рукоятки подвижной шестерней спомощью рычага. Рычаг переключения имеет два крайних фиксированных положения; вкрайнем правом положении вращаются оба барабана, в крайнем левом вращается лишьбарабан с токопроводным (подъемным) тросом.
Блок счетчиков служит длярегистрации горизонтальных и вертикальных перемещений груза с приборами поствору. Перемещение груза регистрируется счетчиками (в сантиметрах); верхнийсчетчик фиксирует горизонтальное перемещение груза, нижний – вертикальное.
Конструкциигидрометрических грузов, каретки, блока со счетчиками аналогичны их конструкциямв установке ГР – 64.
Пульт управления служитдля управления работой установки и размещения в нем элементов электрическойсхемы. Он состоит из металлического корпуса, столика для записи наблюдений ипанели. На панели размещены: сигнальные лампы (генератора, вертушки, донного иповерхностных контактов), тумблеры выключения вертушки и поверхностногоконтакта, переключения скоростных диапазонов и включения питания, вольтметрпостоянного тока, счетчик оборотов лопастного винта, секундомер, рычаг пуска секундомерас указателем, клеммы для подводки питания и выходные клеммы. Питание установкиосуществляется от батареи гальванических элементов напряжением 12 В.
6. Техникабезопасности при производстве гидрометрических работ с использованиемплавсредств
1. Для обеспечениябезопасности перед началом гидрометрических работ должно быть проверенотехническое состояние оборудования гидрометрического створа, плавсредств,наличие и исправность спасательных средств, исправность гидрологическихприборов. При использовании лодочных переправ на ездовых канатах необходимоприменять специальные приспособления. В комплект этих приспособлений должнывходить механизм гибкого крепления лодки к канату (ГР-78)и откидная рама(ГР-76).
2. для предупреждения несчастныхслучаев наблюдатель и лица, производящие работы на гидростворе по измерениюрасхода воды, обязаны знать и строго руководствоваться следующими Правилами иинструкцией по технике безопасности для данного гидрологического поста,учреждаемой директором ГМО или начальником гидрологической станции.
3. промеры глубин на малых и среднихравнинных реках шириной до 300 м рекомендуется выполнять с маломерных судов илигидрометрических мостов с помощью наметки, ручного лота, гидрометрической лебедкис грузом на канате, гидрометрической штанги.
4. на гидростворахоборудованными канатами (ездовыми и разметочными), промеры глубин выполняются свесельных и моторных лодок.
5. работники,выполняющие промеры глубин и измерение скоростей течения, во всех случаяхдолжны надеть на себя индивидуальные спасательные средства (надувные жилеты,нагрудники, куртки).
6. промеры глубин смоторных маломерных судов должны выполнятся только на малом ходу.
7. натягиваниеканата (троса) через судоходную реку или канал для производства промерных игидрометрических работ производится только с разрешения судоходного надзора, скоторым этот вопрос должен быть предварительно согласован в письменной форме.
8. оборудование длянатяжения каната (ворота, лебедки, закрепления) и сам канат должны быть вполненадежны. Надежность каната определяется путем тщательного его просмотра ипредельной нагрузкой на разрыв, определенной для каждого типа и сечения. Длягидростворов рекомендуется применять стальные канаты типа ЛК-0 по ГОСТ 3062-69или 3077-69 диаметром от 4 до 10 мм. Крепость металлического троса – способность его выдерживать определенную нагрузку. Различают два вида крепости:рабочую и разрывную. рабочая крепость определяется натяжением, которое трос иликанат выдерживает в течение продолжительного времени. Разрывная крепостьопределяется натяжением, при котором трос или канат разрывается. Рабочуюкрепость можно вычислить по формуле (кг) p=kc2, где k-коэффициент определяемый в зависимости от материала; с-длинаокружности троса, см.
9. при натягиванииканата на судоходных и сплавных реках должна быть предусмотрена возможность егобыстрого спуска и подъема для пропуска судов или плотов.
10. на судоходных и сплавных реках вчасы, когда работы на створе не производятся, канат должен быть опущен на днореки.
11. строго запрещается оставлятьнатянутый канат на ночь, а также натягивать его при плохой видимости во времягустого тумана или сильного дождя.
12. на реках с большим и (свыше 1,5 м/с)скоростями течения в паводок с целями предотвращения столкновения с плывущимипредметами судно крепится на скоростной вертикали не наглухо, а таким образом,чтобы была возможность при необходимости быстро переместиться по канату в туили иную сторону или открепиться от него.
13. запрещается передвигаться по канатустоя в лодке и держаться за него руками.
14. запрещается подход на лодке иликатере к канату, натянутому через реку, с верховой стороны.
15. запрещается по канату в лодке,закрепленной на него носовой части, при отсутствии на корме рулевого.
16. запрещается работать с канатом безрукавиц.
17. при пользовании маломерными судами недопускается их перегрузка.
18. норма загрузки для каждого суднаустанавливается в зависимости от максимальной грузоподъемности судна, егоостойчивости, высоты борта над водой и его водонепроницаемости. Грузовместимостьлодки определяется по формуле Vл=0,6LлBлh, где Lл- длина лодки; Bл –ширина лодки; h- высота борта лодки от слани (настилв днище).
Максимальная нормазагрузки дается с учетом ветра и по числу работни ков, могущих помещаться наданном судне без груза.
Запрещается располагатьбольшое количество груза на палубе, оставляя пустым трюм (днище), и выходить наработу с перегруженным судном, т. е. с затопленной грузовой маркой.
19. при погрузки груза на дно судна числолюдей на нем должно быть соответственно уменьшено, принимая при этом массувзрослого человека 75 кг, при погрузке груза на помосте выше борта масса одногочеловека принимается равной 60 кг.
Грузоподъемность лодкиопределяется путем загрузки ее с таким расчетом, чтобы сухой борт лодки в любомместе возвышался над водой в тихую погоду не менее чем на 20 см.
20. при работах с небольших лодокзапрещается пересаживать людей из одной лодки в другую, передвигаться по лодкеи делать резкие движения. Размещать людей и оборудование в лодках следует вначале работы, когда лодка стоит у берега. Не разрешается становится на бортлодки. Все работы с лодки должны выполняться сидя.
21. вытравлять трос из лодки разрешаетсятолько через барабан лебедки или уложенными на дне лодки шлагами.
22. при вытравлении троса запрещаетсянаходится между барабаном и бортом лодки в направлении травления троса и внутришлагов.
23. при измерении расходов воды на рекахи каналах, оборудованных дистанционными гидрометрическими установками ГР-70,ГР-64 и ГР-64М, должны строго соблюдаться инструкции по эксплуатации этихустановок.
24. при отборе проб со взвешенными наносами(на мутность) приборами ГР-16, ГР-16М (батометр-бутылка на штанге) следуетсоблюдать требования настоящего раздела по производству промерных работ спомощью штанги.
25. отбор проб воды на мутность приборомГР-15 (батометр-бутылка в грузе) производится с судна или гидрометрическойпереправы с помощью лебедки. Лебедка во всех случаях должна быть надежнозакреплена.
26. при работе с вакуумным батометромГР-61, применяющимся для взятия проб точечным способом, необходимо соблюдатьизложенные веши правила для производства гидрологических наблюдений смаломерных судов и гидрометрических переправ.
27. во избежание несчастных случаев приотборе проб грунта в русле с помощью отборника проб донных наносов илидночерпателей должны строго соблюдаться требования техники безопасности привыполнении гидрологических работ.
7. Виды съемок ипостроение плана поста
Нивилирно-буссольнаясъемка применяетсяв простых удлиненных и округлых объектах, когда не требуется повышеннойточности исполнения планов местности. Этот вид съемки аналогичентахеометро-нивелирной, однако для разбивки поперечников используется буссольили гониометр. Гониометр прост в обращении, не требует приведения вгоризонтальное (вертикальное положение), не имеет треноги, весит около 1-2 кг. Порядок работ с ним следующий:
1. прокладываетсямагистральный ход; его ориентировку (азимут) и углы поворотов определяют погониометру; расстояние измеряется мерной лентой или по дальномеру нивелира;
2. высотная основамагистрального хода определяется нивелиром;
3. разбиваютпоперечники под разными углами по отношению к магистральному ходу в том числе ипод 90 градусов; местоположение поперечников на магистральных участкахопределяют мерной лентой или по дальномеру;
4. выполняетсянивелировка точек на поперечниках, расстояние измеряется по дальномерунивелира.
Очень удобноустанавливать под нивелиром гониометр, с одной стоянки нивелира определяютсянаправления, расстояние и высотное положение точек. Недостатком метода являетсянебольшой предел расстояний для определения промерной точки по дальномерунивелира (400-500 м), обусловленный длиной нивелировочной рейки.
Глазомерная съемка.Наименее точная,но наиболее быстрая съемка. Применяется, когда не требуется высокой точности,но надо быстро составить план данного участка, Расстояния при этой съемкиизмеряется шагами или глазомерно, углы – также глазомерно.
Широкое распространениеимеют 2 вида глазомерных съемок: глазомерно-углоначертательная ибуссольно-глазомерная.
Буссольно-глазомернаясъемка предусматриваетизмерение азимутов и румбов магистральных ходов, углов линий поперечников, атакже направлений на точки снимаемой ситуации. Расстояние до снимаемых точек иих высоты определяют глазомерно. В результате прямо в поле получают глазомерныйплан местности (водного объекта), на котором весьма подробно нанесена всяситуация и примерные высоты местности. Достоинством этой съемки являетсябыстрота, а недостатком – значительные погрешности.
Обычно этот вид съемкивыполняется на суше, но в некоторых случаях съемка может выполняться с судна.Тогда снимаются очертания берегов реки или водоема. Расстояния, пройденныелодкой с наблюдателем, определяются либо по равномерной скорости ее движения, либос помощью лотлиня с грузом. Лотлинем может служить тонкий капроновый шнур илирыболовная леска толщиной 0,8-1,0 мм длиной 100 м. Леску удобно «стравливать» за борт с катушки.
8. Разбивкагидрометрического створа
Чтобы получить значениерасхода воды, близкого к действительному, направление гидрометрического створадолжно быть перпендикулярным к среднему направлению течения.
В экспедиционных условияхна прямолинейных участках нешироких рек направление гидроствора должно бытьнамечено на глаз перпендикулярно к общему направлению течения реки,ориентируясь на очертание берегов.
Для систематическихизмерений расходов воды направление гидроствора назначается после определениянаправления течения поверхностными поплавками, измерителем течения или морскойвертушкой.
Для определениянаправления гидроствора поверхностными поплавками на участке реки параллельноберегу прокладывается магистраль и перпендикулярно к ней разбиваются триствора, средний из них является гидрометрическим створом. В 5-10 м вышеверхнего створа пускается последовательно 8-10 поверхностных поплавков,равномерно распределяя их по ширине реки. Для каждого поплавка определяетсявремя прохождения расстояния от верхнего до нижнего створа, и места пересечениявсех створов. Место пересечения поплавками створов фиксируется на реках ширинойдо 100 м по размеченным троса, а на более широких реках засечками теодолитомили мензулой.
Обработка результатов определениянаправления гидроствора производится на копии плана участка реки, где по точкампрохождения поплавков через все створы проводятся траектории движенияпоплавков. Затем для каждого поплавка вычисляется скорость движения делениемрасстояния между верхним и нижним створами на соответствующее времяпрохождения. На линии среднего створа в точках пересечения его поплавкамиоткладываются в выбранном масштабе векторы скоростей по касательным ктраектории движения поплавков. Результирующий вектор показывает среднеенаправление течения на данном участке, а перпендикуляр к ней за принимается заправильное направление гидрометрического створа.
На больших рекахнаправление течения обычно определяется с помощью бифилярного подвеса,измерителя течения или морской вертушки. Эти приборы дают возможностьпроизводить измерения не только в поверхностном слое, но и на различныхглубинах, это значительно увеличивает точность определения гидроствора.
В правильно выбранномстворе направление течения на отдельных вертикалях не должно отклонятся отнормали к нему не более чем на 30 градусов, если косоструйность превышает,местоположение гидрометрического створа признается неудовлетворительным, и онвыбирается на новом месте.
С изменением уровня водыизменяется и направление течения. Вот почему нередко приходится располагатьмеженный створ в одном, а паводочный – в другом месте.
Установленное направлениегидроствора закрепляется на обоих берегах прочными столбами-реперами. Один изреперов служит постоянным началом, от которого определяются расстояния допромерных и скоростных вертикалей.
9. Высотная привязкареперов гидрологических постов к государственной сети
Основные и контрольныереперы гидрологических постов должны быть привязаны к реперам государственнойнивелирной сети. Для привязки реперов гидрологических постов выбираютсяближайшие к посту реперы государственной нивелирной сети, имеющие отметки высотв Балтийской системе и вошедшие в каталог нивелировок 1, 2, 3, 4 класса.
Наличие и местоположениетаких реперов устанавливается заблаговременно путем запроса в территориальнуюинспекцию государственного надзора. Привязка основных и контрольных репероввыполняется соответствующими специалистами станций и сторонними организациямипо договору с УГМС (в зависимости от длины хода).
При длине хода до 50 км привязка производится нивелированием 4 класса в одном направлении, а свыше 50 км – нивелированием 3 класса в прямом и обратном направлениях. Привязку основного репера следуетпроизводить по двум реперам государственной сети нивелирным ходом от одногорепера к другому через основной репер гидрологического поста. В исключительныхслучаях допускается привязка к одному реперу государственной сети замкнутымходом. Прокладывать висячие нивелирные ходы во всех случаях запрещается.
10. Нивелированиекрутых скатов
10.1 Ватерпасовкапоста
При нивелировании поточкам в качестве связующих точек стараются выброть прочно закрепленные наместе точки (начало, конец, углы поворота магистрали, пикеты).
При ватерпасовкегидрологического поста каждая свая нивелируется отдельно с помощью ватерпаса инивелирной рейке. Для этого рейка устанавливается на нижний конец секции.(нижнюю сваю). Ватерпас сваи, с помощью уровня проводится в горизонтальномположении, производится отсчёт, который и является шкальным превышением (h) между концами свай. Для контроляватерпас поворачивается на 180 0 и по рейке производится повторный отсчёт. Окончательное превышение поданной секции вычисляется как среднее арифметическое между двумя отсчётами.
В аналогичном порядкепроизводится Ватерпасовка остальных свай. Общее превышение по нивелирномуучастку вычисляется как сумма превышений (h) по отдельным сваям.
Для контроля ватерпасовкапроизводится в прямом и обратном направлениях. При этом невязка в нивелирномходе fh=∑hпр-∑hобр не должна превышать допустимую, вычисленную поформуле fh доп =d:1000, где d – длинна нивелируемого участка. При соблюдении этого условияокончательную сумму превышений по нивелирному ходу вычисляют
∑h = (∑h пр + ∑h обр ):2
При ватерпасовке крупныхскатов без поста вбивают колышки, делят на секции и всё так же, как приватерпасовке гидрологического поста.
10.2 Нивелированиегидрологического поста
Нивелирование гидрологическогопоста производят для определения высот водомерных устройств, относительнокоторых производят наблюдения за уровнем воды в реке. Такими устройствами дляреечных гидрологических постов является «0» водомерной рейки, а для свайногопоста –головка свай.
Перед нивелированиеммерной лентой или нивелирной рейкой измеряют (горизонтально) расстояние отначала створа гидрологического поста до всех водомерных устройств в этомстворе. При этом фиксируют границы растительных грунтов.
Нивелирный ходпрокладывают от основного репера через контрольный до водомерной рейки (дляреечного поста) или, до второй от берега затопленной сваи (для свайного поста)дважды в прямом и обратном направлении. Расхождения между превышениями в двухданных точках не должно превышать 3 мм.
Нивелированиегидрологического поста производится по правилам нивелирования по точкам:
1. контрольный репер нивелируется каксвязующий;
2. сваи, находящиеся под водойнивелируются как промежуточные;
3. у всех водомерных устройств и реперовв створе гидрологического поста нивелируется (как промежуточная) поверхностьземли;
4. при нивелировании головок свай,реперов отсчеты производятся по двум сторонам реек, независимо от тогосвязующие они или промежуточные; земля у водомерных устройств нивелируетсятолько по черной стороне;
5. при нивелировании водомерной рейкиили головок затопленных свай фиксируется уровень воды по рейке;
6. при нивелировании водомерной рейки отсчетыпроизводятся либо непосредственно по водомерной рейки, либо по нивелирной,установленной наверх водомерной, либо на гвоздь, вбитый в дециметровое делениеводомерной рейки.
7. в нивелирный ход включается точкауреза воды;
8. допустимая невязка в нивелирном ходевычисляется по формуле: fhдоп. = 3n
По результатамнивелирования гидрологического поста вычисляются абсолютные и условные(приводки) высоты всех нивелированных точек и строится поперечный профильгидрологического поста.
11. Лабораторная обработка проб наносов
11.1 Обработка пробнаносов на посту
1. Для правильногопроведения первичной обработки проб наносов станция должна обеспечить постынеобходимыми приборами и оборудованием, создать соответствующие условия дляработы и обратить внимание наблюдателя на специфику этих работ.
Помещения где фильтруютсяпробы, должно содержаться в чистоте. Следует обучить наблюдателя бережномуобращению с фильтрами, особенно при укладке их в воронку или на прибор Куприна,не допускать повреждения фильтра в процессе Работ, так как это влечет за собойпотерю в массе фильтра, а следовательно, и ошибку в определении мутности.
2. Для повышенияточности фильтрования при большой мутности и облегчения оботы наблюдателястанция должна обеспечить посты раствором хлористого кальция.
3. необходимообучить наблюдателя правильно отсифонивать после отстоя осветленную воду такчтобы не взмутить осадок. Если одна проба отстаивалась в нескольких сосудах, тоона после отсифонивания тщательно собирается в один сосуд. Посты необходимоснабдить простыми стеклянными и резиновыми сифонами с боковыми отверстиями взаборном наконечнике, закрытым снизу пробочкой.
4. если проба взятана определение мутности воды, остаток пробы после отсифонивания осветленнойводы ставится на фильтрование.
5. если проба взятана определение крупности наносов, переводят в бутылку, которая хорошозакупоривается резиновой пробкой, заливаемой сверху сургучем или парафином.
6. после выполненияпервичной обработки проб наносов с поста в лабораторию высылаются:
1) сухие фильтры снаносами для определения количества наносов на них (выделенных из единичныхпроб или проб, взятых при определении расходов взвешенных наносов, изконтрольных единичных проб);
2) взвешенные наносыв бутылках или пакетиках, выделенные из проб, взятых при определении взвешенныхнаносов и предназначенных для определения гранулометрического состава наносов;
3) части сухих пробвлекомых наносов с частицами мельче 10 мм для ополняяего определения их количества и гранулометрического состава;
4) части сухих пробдонных наносов с частицами мельче 10 мм для дальнейшего определения их гранулометрического состава, плотности частиц наносов и плотности смеси наносов вестественном залегании.
11.2 Обработка пробнаносов в лаборатории
В лабораториипроизводится:
1) взвешиваниепустых фильтров;
2) взвешиваниефильтров с наносами и вычисление количества наносов в пробах;
3) анализыгранулометрического состава взвешенных, влекомых и донных наносов;
4) определениеплотности частиц наносов и плотности смеси наносов в естественном залегании;
5) контроль заработой на постах по первичной обработке проб наносов.
11.2.1 Взвешиваниепустых фильтров
Применяются специальноприготовленные среднефильтрующии беззольные чистые фильтры диаметром 11-13 см. применение фильтров, изготовленных собственными средствами из фильтровальной бумаги,недопустимо.
Фильтр осторожноскладывается вчетверо. На середине края четвертушки пишется порядковый номерфильтра простым карандашом, после чего фильтр кладется в стеклянный бюксномером кверху.
Фильтры нумеруются впорядке взвешивания с начала до конца года, пишется номер и год.
Фильтры в открытых бюксахсушатся в термостате при устойчивой температуре воздуха в ней в пределах105-110 градусов Цельсия в течении 2 ч. Бюкс ставится на полку термостата.Крышечка от бюкса кладется рядом с бюксом. По истечении 2 ч бюксы в термостатебыстро накрываются крышечками, затем они вынимаются из термостата и ставятся вэксикатор, где охлаждаются до комнатной температуры в течении 45 минут.Эксикатор ставится рядом с весами, на которых будет производится взвешиваниефильтров.
Охлажденные бюксывзвешиваются сна аналитических весах с точностью до 0,0001 г. Взвешивание пустых фильтров (а также фильтров с наносами) можно выполнить без введенияпоправок на разновесы.
Контрольные высушивания ивзвешивания фильтров производятся для выявления достаточности удалениягигроскопической влаги, что устанавливается по достижении постоянства массы фильтров(разность допустима не выше 0,001 г).
После взвешивания фильтрвынимается из бюкса и выкладывается в отдельный конвертик из восковой бумаги.
Взвешенные пустые фильтрылабораторией пересылаются на станции и посты.
11.2.2 Определениеколичества наносов в пробах
Пробы (образцы)взвешенных наносов поступают в лабораторию в бутылках с жидким осадком послеотстоя или в полиэтиленовых мешочках и пакетах из восковой бумаги, если осадоквыпарен; пробы влекомых и донных наносов, а также грунтов – в плотныхматерчатых или полиэтиленовых мешочках после их просушки на воздухе. Всепоступающие в лабораторию регистрируются.
Взвешивание фильтров снаносами производится в том же порядке, что и пустых фильтров, но бюксы снаносами ставятся в термостат на 3 ч.
Если масса наноса нафильтре превышает 1 г, разрешается фильтр с наносами взвешивать нааналитических весах с точностью до 0,001 г.
Данные, полученные в процессеопределения массы наноса, заносятся в журнал взвешивания наносов и фильтров(КГ-51). В присланную с поста полевую книжку заносится из этого журнала массананоса и соответствующий номер журнала. После этого полевая книжка (КГ-10)пересылается на станцию для дальнейшей обработки.
Органическая часть наносавходящая, входящая в общую его массу, определяется для 30% измеренных расходовнаносов. В этом случае все фильтры с наносами взвешиваются дважды, чтобы приобработке и анализе данных не возникло потребности в проверке массы наноса,которая уничтожена.
По определении массыфильтры с наносами данного расхода помещаются в заранее прокаленный ивзвешенный фарфоровый тигель, сжигаются и прокаливаются в муфельной печи втечении 1-1,5 ч.
Зола с тиглем остужаетсяв эксикаторе и взвешивается на аналитических весах. Разность между полученноймассой и массой тигля представляет массу минеральной части наноса. Из массынаноса вычитается масса его минеральной части, что дает массу органическихвеществ. Если зольность фильтра превышала 0,0001 г, то она должна вычитаться из массы золы в тигле.
Масса органической частинаноса определяется суммарно со всех проб, относящихся к одному и тому жерасходу наносов, и выражается в граммах и в процентном отношении к общей массенаносов на всех фильтрах.
Пробы взвешенных наносов,поступившие в бутылках или банках на определение крупности, перекладываются вбюксы или фарфоровые чашки известной массы и ставятся на водяную или песчануюбаню для выпаривания воды, а затем остывшие на воздухе до комнатной температурывзвешиваются приближенно на химико-технических весах(с точностью до 0,1 г) в целях установления достаточности их количества для производства анализа крупности наносовпипеточным методом. Масса наноса записывается на пакетике, в котором хранитсянанос до его анализа.
Пробу влекомых наносов изпакетика полностью перекладывают в фарфоровую чашку и в воздушно- сухомсостоянии взвешивают на химико-технических весах с точностью до 0,01 г. Разность значений масс чашки с наносом и чашки даст массу уловленного наноса.
11.2.3 Определениегранулометрического состава наносов
Определениегранулометрического состава взвешенных, влекомых и донных наносов заключается вподготовке образца к анализу, проведение анализа и в его обработки.
Анализы выполняются взависимости от крупности частиц наносов соответствующими методами: пипеточным,фракциометра, ситовым и простым обмером частиц.
Для производствагранулометрических анализов требуется следующее количество наносов:
1) пипеточным икомбинированным методом пипетка – фракциометр для анализа до крупности частиц 0,001мм-0,5-5,0г;
2) методомфракциометра – 0,5-2,0 г;
3) ситовым икомбинированным методом сита – фракциометр;
однородных по крупностипесков – 100-200г; гравелистых песков- 300-500г; галечно-гравелистых песков-500-700г.
Для определения плотностичастиц донных наносов, плотности смеси наносов в отественном залегании исодержания в донных наносах гигроскопической влаги требуется дополнительноеколичество образца:
а) 70г – мелкогосостава (с преобладанием частиц мельче 0,1мм);
б) 100г – среднего(с преобладанием частиц от 0,1 до 1,0 мм);
в) 200г – крупного(с наличием частиц крупнее 1мм);
г) 300 г- оченькрупного (с наличием частиц крупнее 10 мм).
11.2.4 Подготовкаобразца к анализу
При наличии растительныхостатков образец взвешивается на технических весах. Затем из него пинцетомудаляются растительные остатки и также взвешиваются. Определяется процентноесодержание в образце органических включений. Запись этих определений ведется вграфе примечаний журнала гранулометрического анализа КГ-54.награнулометрический анализ поступает освобожденная от инородных включенийминеральная часть образца.
Навески проб на анализберутся после размельчения больших агрегатов. Если масса образца превышаеттребуемую навеску, из него предварительно отбирается средняя проба. Отборсредней пробы для песчано – гравелистых наносов выполняется квартованием.
При наличии частицкрупнее 1 мм образец после растирания крупных агрегатов поступает на анализситовым методом и просеивается через набор сит с отверстиями 1 мм и крупнее. Из частиц меньше 1мм отбираются по правилу средней пробы необходимая навеска дляанализа методом фракциометра или комбинированным методом пипетка – фракциометр.
Илистые и глинистыедонные наносы подвергаются более тщательной механической подготовке. Навескамелких частиц (0,5-5,0г) взвешивается на аналитических весах, размачивается вфарфоровой чашке в течении двух суток, залитая 10-20 мл дистиллированной воды.После размачивания навеска растирается резиновым пестиком с добавлениемнескольких капель 25-процентного раствора аммиака (NH4OH). Густаясуспензия постепенно сливается из чашки в однолитровую коническую колбу. Колбаополняяется дистиллированной водой до объема 300-500 мл, затем добавляется0,5-1,0 мл 25-процентного аммиака, в горлышко вставляется резиновая иликорковая пробка и колба ставится на кипячение в течении 1ч. Если аммиак недобавляется, кипячение продолжается 3ч. По окончании кипячения проба остужаетсядо комнатной температуры и переводится для анализа в цилиндр пипеточнойустановки.
Содержаниегигроскопической влаги определяется для донных наносов, в которых можетприсутствовать значительное количество илистых и глинистых частиц, следующимпутем.
Из образца наносов,просеянного через сито с отверстиями 1мм, отбирается навеска 1,0-1,5г. Массананосов в воздушно-сухом состоянии (m0) определяется нааналитических весах в заранее взвешенном бюксе (m1).Бюкс с пробой в открытом виде помещается в термостат и выдерживается 5ч притемпературе 105-110 градусов, крышечка бюкса ставится там же рядом. Поокончании срока сушки бюкс с пробой быстро закрывается крышечкой внутритермостата, охлаждается в эксикаторе в течении 45 минут и после охлаждениявзвешивается на аналитических весах.(m2).
Уменьшение массы бюкса спробой равно массе гигроскопической влаги в граммах и вычисляется в процентах отнавески в абсолютно сухом состоянии m0 –m/m*100=е, где m=m2 –m1 –масса наносов в абсолютно сухомсостоянии.
11.2.5 Выполнение гранулометрическогоанализа
Гранулометрический анализпроб наносов заключается в определении процентного содержания частиц различныхфракций и геометрических размеров самой крупной частицы в пробе.
Разделение крупных частицна фракции производится непосредственно по их диаметру путем фотографированияили обмера (d>10 мм) или ситовым методом (d=1-10 мм), а частиц мельче 1мм – по гидравлической крупности (пипеточным методом или методом фракциометра).Гидравлическая крупность частиц переводится в их диаметр с помощью специальныхтаблиц, в которых показаны соотношения между нормальной гидравлическойкрупностью и диаметром частиц по принятой шкале.
Перед анализом любымметодом образец осматривается и из него выбирается самая крупная частица. Еслиона крупнее 3мм, измеряются три ее основных размера(a-длина, b-ширина, c-высота). Если самая крупная частицаменьше 3мм, ее диаметр определяется по гидравлической крупности.
Для частиц диаметромменьше 0,1 мм (гидравлическая крупность
Для удобства выполненияобмера частиц крупнее 10мм рекомендуется изготовить приспособление из трехвзаимно перпендикулярных плоскостей прозрачного оргстекла с нанесениемградуировки через 10мм (первые 10мм градуируются через 1мм). Группировка частицпо фракциям производится на основании двух меньших размеров(ширина и высота),так как именно эти размеры, а не длина, лимируются падением частицы в ту илииную фракцию. Масса каждой фракции определяется на технических весах, затемвычисляется процентное содержание частиц в каждой из принятых градаций и общийпроцент наносов менее 10 мм. Записи ведутся в журнале КГ-53.
Сумма масс выделенныхфракций не должна отличатся от массы всей пробы более чем на 1%.
Часть пробы с наносамимельче 10 мм далее анализируется ситовым методом.
Ситовый метод можетприменятся как самостоятельный для частиц 10 до 1 мм. Ситовым методом выделяются фракции 10-5, 5-2, 2-1 и
Метод фракциометра можетприменятся в двух случаях:
1) Каксамостоятельный для частиц от 1,0мм до 0,05мм;
2) Прикомбинированных методах сита- фракциометр, пипетка – фракциометр- для частицтех же размеров. Метом фракциометра выделяются фракции-1-0,5; 0,5-0,2; 0,2-0,1;0,1-0,05 и
Перед анализомфракциометр медленно наполняется чистой пресной водой, растекающейся повнутренней стенке стеклянной трубы до верхней метки, выше которой остаетсяместо для анализируемого образца. Зажимы фракциометра оставляются открытыми. Канализу приступают спустя 5-10 мин с тем, чтобы вода успокоилась вофракциометре и выравнялась его температура, измеряемая по истечении этоговремени с точностью до 0,1 градуса.
Растертую в чашке пробупереносят во фракциометр и одновременно пускают секундомер и следят за падениемсамой большой частицы. В момент прохождения первой частицы через нижнюю меткусекундомер не останавливается, а фиксирует расстояние прохождения от верхней донижней метки для определения наибольшей крупности.
Сроки закрывания зажимовдля выделения установленных фракций определяются в зависимости от температуры водыво фракциометре.
Для анализакомбинированным методом пипетка-фракциометр требуется навеска массой 0,5-5,0 г. Если масса образца менее 0,5 г, то при этом делается примечание в журнале КГ-54. Анализ напипеточной установке выполняется с выделением четырех фракций 0,05-0,01;0,01-0,005; 0,005-0,001 и
Анализы пипеточнымметодом осуществляется с помощью пипеточной установки, позволяющей быстро иточно производить анализ шести образцов. Все пробы выпариваются досуха на бане.Если в анализированном образце содержатся преимущественно илисто-глинистыечастицы, выпаренные пробы дополнительно просушиваются в термостате в течении2-3 ч при температуре 105-110 градусов и охлаждаются в эксикаторе 45 мин. Бюксыс пробами взвешиваются на аналитических весах.
Количество отобранныхпипеткой и выделенных на фракциометре наносов и их процентное содержаниеотносительно взятой навески вычисляется по ходу анализа в журналеКГ-54. Массананоса в пипетке умножается на переходный коэффициент от объема пипетки к объемувсей суспензии в цилиндре. Переходный коэффициент k=b/c, где b-объем суспензии в цилиндре, c-объем пробы в пипетке. Чтобы получить массу наносов в каждойотдельной фракции и суммарную массу частиц мельче0,001 мм надо произвестипоследовательное вычитания из массы в суспензии частиц
11.2.6 Определениесодержания органических веществ в донных наносах
Определение органическойчасти производится для тех образцов донных наносов, в которых мелкие частицы(
Содержание органическихвеществ вычисляется в процентах от массы абсолютно сухой навески: z=m-m1/m*100, где m1-масса золы после прокаливания; m- масса абсолютно сухой навески,вычисляемой по формуле m=100m0 /100+e, m0- масса воздушно-сухой навески; е-содержание гигроскопическойвлаги в процентах.
11.2.7 Определениеплотности частиц наносов и плотности наносов в естественном залегании
Плотность частиц наносовпредставляет собой отношение массы частиц наносов к их объему в твердом телебез пор; она зависит от минералогического состава наносов, выражается в кг/м3.
Плотность смеси наносов вестественном залегании представляет собой отношение массы наносов к их объемувместе с порами; она зависит от минералогического и гранулометрического составананосов, их формы и содержания органических примесей выражается в кг/м3 .
Для гравия и песковпринимается масса образца в воздушно сухом состоянии, а для илов и глин – вабсолютно сухом.
Плотность частиц наносови смеси наносов в естественном залегании определяются только для донныхнаносов.
Плотность смеси наносов вестественном залегании определяется наряду с гранулометрическим составом длявсех проб донных наносов, поступающих в лабораторию.
Плотность частиц наносовопределяется следующим образом: чистый пикнометр с высоким горлышкомнаполняется до метки 50-100 мл дистиллированной водой комнатной температуры,закрывается притертой пробкой и взвешивается с точностью до 0,001 г. После этого вола из пикнометра выливается. Взятая в воздушно – сухом состоянии навеска счастицами мельче 2 мм в количестве 10-15 г осторожно высыпается в тот же пикнометр через воронку.
Пикнометр с наносами примернодо половины объема доливается дистиллированной водой и проба кипятится втечении 30 минут, после кипячения проба в пикнометре охлаждается до комнатнойтемпературы, затем в него доливается до отметки дистиллированная вода,пикнометр закрывается пробкой и опять взвешивается. Масса воздушно-сухогонаноса, всыпанного наноса перечисляется на массу абсолютно сухого наноса поформуле: m=100m0/ 100 + е, где m0 – массавоздушно-сухого наноса; е – процентное содержание гигроскопической влаги.
Плотность частиц наносовопределяется по формуле: qч= (m / m + m1 – m2) * q0, где m – абсолютно сухого наноса; m1 – масса пикнометра с водой; m2 – масса пикнометра с водой и наносами; q0– плотность воды.
11.2.8 Измерениерасхода взвешенных наносов
Пробы воды на мутностьдля измерения расхода взвешенных наносов берутся в основном гидростворе на всехскоростных вертикалях одновременно с измерением скоростей течения выполняемымпри измерении расхода воды.
Пробы на мутностьотбираются следующим способами: многоточечным, основным, одноточечным,суммарным и интеграционным.
Многоточечный способпредусматривает отбор проб наносов по увеличенному числу вертикалей в пяти иболее точках на глубине. Пробы наносов отбираются одновременно с измерениемскоростей течения на каждой вертикали. Этот способ применяется в первый годнаблюдений за стоком наносов, когда средняя мутность в реке превышает 100 г/м3.
В первый год наблюденийнеобходимо выполнить не менее десяти измерений расходов наносов с отбором пробмноготочечным способом.
На больших и среднихреках при измерении расхода взвешенных наносов основным способом отбирается двепробы на вертикали, на малых реках одна проба.
В периоды когда мутностьпревышает 100 г/м3 пробы отобранные в двух точках по вертикалиобрабатываются каждая в отдельности.
При средней мутности рекиот 100 до 20 г/м3 пробы отобранные в двух точках на вертикали,сливаются в один сосуд для последующего анализа. Отбор проб в одной точкевертикали производится с двукратной повторяемостью, после чего обе пробы дляпоследующего анализа сливаются в один сосуд.
При мутности менее 20 г/м3целесообразно пробы объединять не только по вертикалям, но и по всему живомусечению, получая таким образом пробу, характеризующую среднюю мутность всегопотока.
При средней мутности потокаот 100 до 20 г/м3 на каждой вертикале отбирают две пробы и сливают водин сосуд для последующего анализа.
При зарастании руслаизмерение мутности основным способом производится в трех точках (0,15; 0,5;0,85) рабочей глубины.
11.2.9 Измерениерасхода взвешенных наносов аналитическим способом
Вычисление расходавзвешенных наносов по средним единичным пробам наносов на скоростныхвертикалях. Мутность в точке вычисляется по формуле:
S=m*106/A.
Вычислить единичныйрасход взвешенных наносов в точках отбора проб мутности путем умножениямутности в точке на скорость течения в точке.
Для каждой скоростнойвертикали вычислить средние единичные расходы взвешенных наносов по формуле взависимости от количества и положения точек отбора проб мутности:
Lср=L0,2+L0,8/2(основной способ)
LСР=L0,13+L0,5+L0,85/3(призарастании русла)
LСР=L0,6; LСР=L0,5.
Рs=0,001[KL1f0+(L1+L2/2)f1+…+(LN-1+LN/2)fN-1+KLNfN]
Порядок вычислениярасхода:
1. по данным омассе наносов в пробах воды и объеме проб – вычислить средние мутности наскоростных вертикалях. Среднюю мутность на вертикали вычисляется по формуле S=m*106 /А.
2. Вычислитьчастичные расходы взвешенных наносов и полный расход наносов, для этого:
· Вычислитьполусумму средней мутности воды между смежными скоростными вертикалями наплощади водного сечения между этими вертикалями. Значения частичных расходов.
· Полный расходвзвешенных наносов получить суммированием частичных расходов.
3. вычислитьсреднюю мутность реки по формуле S=1000*Ps/Q.
12. Проведения наблюдений на уровнемеромпосту
12.1 Наблюдения зауровнем воды
Уровень воды – это высотаводной поверхности на условной горизонтальной плоскостью сравнения, неизменнойпо высоте, принимаемое за «0» графика гидрологического поста. Гидрологическийпост включает в себя водомерные устройства, по которым производится измеренияуровня воды и репера.
Водомерные устройства:
1) Реечные – на которых уровень водыотсчитывают непосредственно по делениям рейки на высоте поверхности воды.
2) Свайные — – на которых уровень водыотсчитывают по его превышению над головкой сваи.
3) Реечно-свайные – комбинация первыхдвух типов.
4) Передаточные – где положения уровняпередается тем или иным способом от датчика к регистрирующей части прибора.
5) Автоматические дистанционныеуровнемеры, установленных при автоматизации гидрологических наблюдений напосту.
СУВ состоит из следующихэлементов:
-самописец уровня –прибор, измеряющей изменения уровня воды в реке.
-поплавковый колодец –для размещения поплавков (датчиков) уровнемера и его защиты от внешнихвоздействий, которые может нарушить работу самописца.
-измерительного павильона– для размещения регистрирующего устройства и её защиты от внешнихотрицательных факторов.
Наблюдения производится 2раза в день в 8 и 20 часов.
Место для производстванаблюдений за температурой указывается наблюдателю специалистом станций.Температурой воды измеряется 2 раза в сутки в основныесроки водомерных наблюдений (в 8 и 20 часов).
Обычно температурой водыизмеряется в створе или вблизи гидропоста в прибрежной, обязательно проточнойполосе на таком расстояние от берега, чтобы глубина была не менее 0,3-0,5 метров. Измерения начинаются весной, ещё при ледоставе, с наступлением оттепелей. Для измеренияиспользуются водные термометры в металлической оправе, электротермометры сошкалой деления 0,2 С 0, записи ведутся в КГ-1.