Užpildę lentelę būtinai nurodykite, kaip vertinate bendrą upės būklę ir vandens joje kokybę.
Atkreipkite dėmesį, kad patogumui lentelę galima apversti ir grafikų pavadinimus rašyti ne eilėmis, o stulpeliais. Tada eilė po eilutės bus išdėstyti pavyzdžių aprašymai. Lenteles braižykite ir pildykite taip, kaip jums tinka, tik nepamirškite, kad jos turėtų būti suprantamos ne tik jums, bet ir kitiems tyrinėtojams.
Hidrologinis režimas
Upės tipas, vandens kiekis joje, jos tėkmės greitis labai skiriasi ištisus metus. Šie pokyčiai pirmiausia susiję su metų laikų kaita, su sniego tirpimu, sausromis, liūtimis, t.y. tų gamtinių veiksnių, lemiančių ją į upę maitinančių vandenų tėkmę. Būdingi upės būklės kitimo laike bruožai vadinami jos hidrologinis režimas. Vandens paviršiaus aukštis centimetrais, matuojamas nuo tam tikros priimtos pastovios žymos, vadinamas vandens lygiu. Metiniame upės gyvenimo cikle tokie pagrindiniai laikotarpiai paprastai išskiriami (jie vadinami hidrologinio režimo fazės):
1. didelis vanduo;
2. potvynis;
3. žemas vanduo.
Aukštas vanduo – didžiausias upės vandens kiekis. Europinėje mūsų šalies dalyje potvyniai dažniausiai kyla pavasarinio sniego tirpimo metu, kai tirpsmo vanduo iš viso baseino plūsta į pagrindinės upės ir jos intakų vagą. Vandens kiekis upėje labai greitai didėja, upė tiesiogine to žodžio prasme „išpučia“, gali išsilieti iš krantų ir užlieti užliejamus plotus. Didelis vanduo reguliariai kartojasi kasmet, tačiau gali būti įvairaus intensyvumo.
Potvyniai yra greiti ir gana trumpalaikiai upės vandens lygio pakilimai. Paprastai jie atsiranda dėl kritulių, liūčių vasarą ir rudenį arba per atšilimą žiemą. Potvyniai dažniausiai kyla kasmet, tačiau skirtingai nei potvyniai, jie būna nereguliarūs.
Žemas vanduo yra mažiausia vandens režimo fazė. Mūsų upėse išskiriami du žemo vandens periodai – vasara ir žiema. Šiuo metu krituliai negali aprūpinti upės pakankamai maistinių medžiagų, vandens kiekis joje žymiai sumažėja, didelė upė gali virsti nedideliu upeliu, o gyvybę joje daugiausia palaiko požeminiai mitybos šaltiniai - šaltiniai ir šaltiniai.
Žmonių ūkinė veikla upės ir jos krantų baseine taip pat turi įtakos hidrologiniam režimui. Pelkių sausinimas, vandens paėmimas buitinėms ir pramonės reikmėms, nuotekų išleidimas ir kt. sukelti upės tėkmės pasikeitimą. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas atvejams, kai buities reikmėms vanduo paimamas iš vienos upės baseino, o vanduo panaudojamas ar grąžinamas į gamtą kitos upės baseine. Tai labai paveikia natūralų vandens pasiskirstymą, o kai kurios vietos gali išdžiūti, o kitos – užmirkti.
Neapgalvoti žmogaus veiksmai gali sutrikdyti natūralią vandens režimo fazių kaitos eigą. Pasitaiko atvejų, kai gyvenviečių ribose tekančios nedidelės upės staiga patiria potvynius, kuriuos sukelia dideli pramonės įmonių nuotekų išleidimai. Tokie pokyčiai turi įtakos upės gebėjimui
savaiminis apsivalymas ir turi įtakos jame esančio vandens kokybei. Todėl vandens lygio svyravimų upėse ir ežeruose tyrimas turi didelę mokslinę ir praktinę reikšmę.
Vandens lygio stebėjimas
Lygio stebėjimo organizavimas yra gana paprastas ir visiškai priklausomas nuo mokinių bei studentų. Duomenys apie reguliarius lygio matavimus, tiksliai nurodant taikinio vietą, stebėjimo laiką ir oro ypatybes, yra vertinga informacija ir kuo didesnis šių stebėjimų skaičius, tuo jie tampa vertingesni.
Valstybinio lygio stebėjimo postai susideda iš specialių lygių matavimo prietaisų, tokių kaip strypai ar poliai. Šios lentjuostės ir poliai yra patikimai pritvirtinti, kad atlaikytų sunkią jūrą ir ledo dreifą. Kiekvienas stulpas turi savo tikslų topografinį ženklą (aukštį virš jūros lygio), kuris leidžia palyginti skirtingų stulpų rodmenis tarpusavyje ir įvertinti bendrą situaciją baseine, baseine ir kt. Jei jūsų vietovėje, upėje ar ežere tokios valstybinės matavimo stoties nėra, galite susiorganizuoti savo laikiną matavimo stotį. Žinoma, jo duomenų negalima lyginti su Valstybinės hidrometeorologijos tarnybos stebėjimų duomenimis, nes tam reikėtų kompleksinių geodezinių matavimų. Tačiau galėsite atsekti vandens lygio pokyčius upėje nuo sezono iki sezono ir kasmet. Stulpas taip pat gali būti naudojamas kaip mėginių ėmimo vieta hidrocheminiams stebėjimams.
Patogiausias būdas įrengti vandens apskaitos postą yra naudoti nuolatinį bėgį, pritvirtintą ant tilto atramos per upę (6b pav.). Ant bėgio užtepami žymėjimai, geriausia ryškiais aliejiniais dažais, kad nenusiplautų vandeniu ir būtų aiškiai matomas iš tolo. Grėblys sumontuotas pasroviui tilto pusėje, kad ledo dreifavimo metu jo nenulaužtų ir nenuplėštų pravažiuojančios ledo sangrūdos.
Ryžiai. 6. Vandens matavimo stulpų išdėstymas (a - krūva, b - stovas)
Lygio matavimai turėtų būti atliekami vieno centimetro tikslumu. Ženklas žemiau žemiausio lygio laikomas pradiniu matavimo ženklu. Geriausiai tai pastebima vasaros pabaigoje, gilaus žemo vandens periodu. Šis pradinis aukštis vadinamas grafiko nuliu, o visi kiti lygiai matuojami viršijant jį.
Vandens matavimo stulpelis atrodo kitaip (6a pav.). Pirma, viena krūva įrengiama nuliniame grafiko lygyje (5-as 6a paveiksle). Tada virš jo per tam tikrą aukštį (0,5 m, 1 m), naudojant nivelyrą, įrengiami kiti poliai. Kad krūvos ilgiau nepūtų, jas galima sudeginti ant laužo arba kelis kartus patepti augaliniu aliejumi ir leisti aliejui įsigerti. Dar geriau metalinių vamzdžių likučius įkalti į žemę ir įkalti
juos sustiprinti medinius polius. Ant viršutinio krūvos galo galite uždėti antgalį, išpjautą iš panaudotų plastikinių indų. Jis pasirodo gražiai ir tvirtai, o svarbiausia - tokios krūvos yra aiškiai matomos. Tada krūvos sunumeruojamos eilės tvarka nuo viršaus iki apačios ir kiekvienai krūvai pažymimas jo aukštis, palyginti su grafiko nuliu. Lygiui nustatyti ant arčiausiai kranto panardintos į vandenį krūvos dedamas vandens matuoklis (galima naudoti ir paprastą liniuotę), pažymima vandens lygio žyma. Išmatuotas vandens aukštis virš krūvos pridedamas prie santykinio krūvos aukščio, kad būtų gauta vandens lygio žymė. Pavyzdžiui, krūva Nr.4 yra 100 cm aukštyje virš grafiko nulio ir yra 12 cm pasislėpusi po vandeniu, todėl vandens lygis yra ties H = 100+12=112 cm.
Vandens lygio stebėjimai hidrologiniuose postuose dažniausiai atliekami du kartus per dieną – 8 ir 20 val., tačiau galima apsiriboti ir vienu rytiniu stebėjimu. Jei negalite tiksliai tuo metu išmatuoti vandens lygio, nesijaudinkite, matuokite kada galėsite, tik nepamirškite nurodyti stebėjimo laiko ir datos. Tais atvejais, kai matavimus galite atlikti keletą dienų, pabandykite tai padaryti tuo pačiu metu.
Gauti duomenys įrašomi į žurnalą lentelės forma 5 . Potvynių laikotarpiu, kai vanduo upėje pakyla ypač greitai, stebėjimai atliekami dažniau – po 3-6 val. Tas pats pasakytina apie smarkių liūčių ir potvynių upėje periodus.
5 lentelė. Upės vandens lygio stebėjimų rezultatai
Upės pavadinimas ................................................
Pašto vieta ..................................
Laikas (h, min)
Vandens lygis virš nulio grafikas H, cm
Lygio pokytis ± h, cm*
PILNAS VARDAS. stebėtojas
* lygio pokytis, palyginti su ankstesniu stebėjimu.
Remiantis gautais duomenimis, galima sudaryti vandens lygio svyravimų per stebėjimo laikotarpį grafiką. Tada susidomėjusiam žmogui bus lengviau naršyti jūsų rezultatuose, be to, grafikai aiškesni nei skaičiai.
Upės gylio ir pločio matavimas
Upės gyliui ir jos dugno topografijos ypatumams nustatyti atliekami vagos matavimai. Remiantis matavimo darbų rezultatais, galima gauti upės vagos planus vienodo gylio linijomis - izobatomis, taip pat nustatyti upių vandens ruožų plotus.
Reikalinga įranga:
virvė su žymenimis;
bėgis su ženklinimu;
žurnalą rašyti.
Upės gylį galima nustatyti tik atlikus tiesioginius matavimus vėžės bėgis arba daug. Didelėse upėse, kurių gylis iki 25 m, naudojama daug - metalinis krovinys, sveriantis nuo 2 iki 5 kg, pritvirtintas prie tvirto kabelio su atitinkamais ženklais. IN
Tiriant mažas upes vandens matuoklio visiškai pakanka. Tai 4-5 cm skersmens medinis stulpas su centimetro žymomis, o nulinis padalinys turi sutapti su vienu iš stulpo galų. Matuojant gylį, strypas nuleidžiamas nulio ženklu žemyn. Bėgio ilgį galima pasirinkti pagal numatomus tiriamų upių gylius, tačiau dažniausiai jis daromas ne ilgesnis nei 1,5-2 m.Jei upė sekli, tuomet gylį galima išmatuoti bradantis upę. Jei upė gili, matavimus reikia atlikti iš valties. Gylį lengviausia nustatyti iš virš upės kabančio tilto, jei toks yra šalia.
Dėmesio! Tegul jaunieji tyrinėtojai patys matuoja upės gylį tik tose vietose, kur vanduo ne aukštesnis už guminius batus! Įtikinkite juos, kad tai galima padaryti tik prižiūrint grupės vadovui arba suaugusiems padėjėjams. Nepažįstamo dugno gylį galima sužinoti vandens matuoklio pagalba išmatavus prieš save esančios upės dugną ir lėtai, žingsnis po žingsnio judant iš paskos. Turėtumėte būti labai atsargūs, nes upės dugne gali atsirasti netikėtų duobių ir skardžių.
Be bėgio, jums reikės matavimo darbų pažymėta virvė nustatyti upės plotį ir matavimo taškų vietą bei specialų įrašų žurnalas. Virvė paprastai pažymima iš anksto, prieš atliekant darbus. Lengviausia tai padaryti naudojant įprastus skirtingų spalvų siūlus, pavyzdžiui, raudoną ir mėlyną – kiekvieną dešimties centimetrų padalą reikia pažymėti mėlynais siūlais, o kiekvieną metro – raudona. Taip pat galite pasirinkti kas 0,5 m, pavyzdžiui, su raudonais ir mėlynais siūlais vienu metu, tai leis nesuklysti skaičiuojant atstumą tarp matavimo taškų. Vietoj siūlų galite naudoti įvairiaspalves juosteles, virveles, nenuplaunamą flomasterio žymeklį arba aliejinius dažus – svarbiausia, kad žymės ant virvės būtų aiškiai matomos, lengvai matomos matavimų metu ir tvirtai pritvirtintos.
Išlygiavimo taškai, kuriuose matuojamas upės gylis, vadinami zondavimu. Matavimo taškų skaičius tiriamai upei turėtų būti nustatytas taip: 10-50 m pločio upėse jie skiriami kas 1 m, 1-10 m pločio upėse - kas 0,5 m, upei ar upeliui iki 1 m. m pločio, pakanka 2-3 matavimo taškų.
Kaip išmatuoti upės gylį ir plotį:
Pasirinktoje tiriamos upės vietoje per srovę (tai svarbu!) ištempiama pažymėta virvė, pagal kurią nustatomas upės plotis.
Pagal išmatuotą plotį nustatomas matavimo taškų skaičius ir jų padėtis tiesioje. Reikia atsiminti, kad pirmasis ir paskutinis taškai turėtų būti tiesiai ant vandens krašto.
Judėdami virve tam skirtuose taškuose, jie nuleidžia matavimo strypą į apačią (stenkitės, kad strypas būtų vertikaliai!) Ir pritvirtinkite padalijimą, kuriame yra vanduo - tai yra upės gylis šioje vietoje.
Matavimo duomenys registruojami formoje 6 lentelės. Tuo pačiu metu žurnale turi būti įrašomi duomenys apie matavimų datą ir laiką bei nurodoma išlyginimo vieta. Taip pat būtina atkreipti dėmesį į dirvožemio pobūdį (dumbluotas, smėlėtas, uolėtas), taip pat augalijos buvimą ir pobūdį upės vagoje („augmenijos nėra“, „augmenija pakrantės zonoje“, Augalija visoje upės vagoje). “, tanki arba reta augmenija).
Atstumas nuo lygiavimo pradžios,
Atstumas tarp taškų, m
Gylis, m
Dirvožemio gamta
Augmenija
Kas atliko darbą............
Remiantis matavimų duomenimis, galima nutiesti skersinį vagos profilį ir apskaičiuoti vandens ruožo plotą, t.y. upės tėkmės atkarpa menama plokštuma matavimo aikštelės vietoje (7 pav.). Šios sekcijos plotą galima rasti kaip paprastų geometrinių figūrų, suformuotų matuojant vertikales, plotų sumą. Šios figūros gali būti stačiakampės trapecijos, pasuktos 90o kampu (S2, S3 ir S5), stačiakampiai (S4) arba stačiakampiai trikampiai (S1), kurių plotas nustatomas pagal žinomas taisykles – stačiakampė trapecija yra lygi pusės pagrindų sumos sandaugai (pavyzdyje - h1 ir h2), stačiakampio trikampio plotas yra pusė kojų sandaugos, o plotas stačiakampis yra jo dviejų kraštinių sandauga. Mūsų atveju figūrų pagrindai, kojos ir šonai bus išmatuoti gyliai ir atstumai tarp matavimo taškų. Gautas skerspjūvio plotas turi būti įrašytas į žurnalą 7 lentelėje.
Ryžiai. 7. Upės vagos skerspjūvio ploto w (m2) nustatymas
S1 = h1 * b1 / 2 w = S1 + S2 + S3 + S4 + S5
S2 = (h1 + h2 ) / 2 * b2
S3 = (h2 + h3 ) / 2 * b3
S4 = h3 * b4 = h4 * b4
S5 = (h4 + h5 ) / 2 * b5
Gautą skerspjūvio plotą (w, m2) padalijus iš išmatuoto upės pločio (B, m), gauname vidutinio upės gylio toje vietoje reikšmę: hav = w/B.
Hidrologiniai tyrimai apima įvairius lauko darbus, tokius kaip vandens lygio stebėjimas upėse, ežeruose ir dirbtiniuose rezervuaruose, upių šlaitų, gyvenamųjų plotų, debitų, vandens debitų nustatymas, upių apkrovos tyrimas ir daug daugiau.
Šių vandens režimo elementų stebėjimai atliekami specialiai įrengtuose nuolatiniuose arba laikinuose įrenginiuose vandens matavimo stulpeliai ir hidrologinės stotys. Atsižvelgiant į iškeltas užduotis, stebėjimų laiką ir informacijos kiekį, stotys ir postai (GUGMS sistemoje) skirstomi į kelias kategorijas. Hidrologinės stotys skirstomos į dvi kategorijas, upių vandens matavimo postai – į tris kategorijas. III kategorijos postuose stebimi lygio svyravimai, vandens ir oro temperatūra, ledo reiškiniai. Kategorijos II ir I postuose stebėjimų apimtis papildomai didinama nustatant vandens debitą, skendinčių ir dugno nuosėdų debitą.
Žinybinės organizacijos, atlikdamos matavimus inžinerinių statinių statybai, skiria pareigybes su ribotu darbo laikotarpiu, nors šis laikotarpis gali svyruoti nuo kelių mėnesių iki kelerių metų. Stebėjimų tokiuose postuose sudėtį ir laiką lemia projektuojant inžinerinį statinį išsprendžiamų užduočių spektras. Todėl vandens matavimo stulpai, be savo tiesioginių funkcijų – teikti informaciją apie vandentakio vandens režimą, jie atlieka svarbų vaidmenį atliekant vagų tyrimus, atliekant upės išilginio profilio sudarymą ir kt.
vandens lygis vadinamas laisvo vandens paviršiaus padėties aukštis pastovios horizontalios atskaitos plokštumos atžvilgiu. Lygių svyravimų grafikai leidžia spręsti apie hidrologinių reiškinių dinamiką ir atitinkamai ilgalaikį ir metinį nuotėkio pasiskirstymą, įskaitant potvynių ir potvynių metu. Vandens lygiui upėje stebėti naudojami įvairūs vandens matavimo stulpai: stoviniai, krūviniai, mišrūs, savaime registruojantys.
Rack stulpai, kaip rodo pavadinimas, yra bėgis, pritvirtintas ant saugiai į žemę įkalto polio, ant tilto atramos, pylimo pamušalo ar natūralios vertikalios pakrantės uolos. Prie polio pritvirtinto bėgio ilgis yra 1¸2 m. Padalinių dydis ant bėgio yra 1¸2 cm. Vandens lygio rodmenys palei bėgį imami akimis, apvalinant iki 1 cm (pav. 1). Tiksliau fiksuoti srovės, o dažnai ir banguoto vandens paviršiaus lygį sunku, tačiau daugeliui inžinerinių problemų tokio tikslumo visiškai pakanka. Jei reikia didesnio tikslumo, tada bėgis dedamas į nedidelį ataką (kibirą), išdėstomas ant kranto prie vandens krašto ir grioviu sujungiamas su upe.
Ryžiai. 1. Stovo vandens matavimo stulpelis
Stovo matuokliai daugiausia naudojami lygiams stebėti, kai jų svyravimai yra palyginti nedideli. Upėse, kuriose yra didelė lygio svyravimų amplitudė, arba potvynių ir potvynių laikotarpiais, naudojami polių stulpai.
Krūvos vandens matuoklis(2 pav.) susideda iš polių eilės, esančios išilgai išlyginimo statmenai upės tėkmei. 15¸20 cm skersmens pušies, ąžuolo arba gelžbetonio poliai įkalami į kranto ir upės dugno gruntą apie 1,5 m gylio; perteklius tarp gretimų polių galvų turi būti apie 0,5¸0,7 m, o jei pakrantė labai švelni, tai 0,2¸0,5 m. Ant polių galų jų numeriai pažymėti dažais; viršutinei krūvai priskiriamas pirmasis numeris, tolesni numeriai – žemiau esančioms krūvoms.
Norint pritvirtinti lygį ant polių stulpų, naudojamas mažas nešiojamasis bėgis su padalijimu kas 1¸2 cm; bėgio skerspjūvis yra rombinis, o bėgis geriau praleidžiamas vandeniu; apatinėje bėgelio dalyje yra metalinė jungiamoji detalė, kuri leidžia užtikrintai pritvirtinti bėgelio montavimą ant kaltinės vinies galvutės, įkaltos į krūvos galą.
Stebėtojas, skaitydamas lygį, ant arčiausiai kranto esančios krūvos, uždengtos vandeniu, uždeda nešiojamąjį bėgelį ir žurnale užrašo rodmenis ant bėgio bei krūvos numerį.
Iš specialių lygių matavimo priemonių galima įvardyti maksimalius ir minimalius bėgius, t.y. paprasčiausi įrenginiai, leidžiantys tam tikrą laiką įrašyti aukščiausius arba žemiausius lygius.
Ryžiai. 2. Apžvalgos bokšto ir polių vandens matavimo posto įrenginio schema: 1 - bokštas; 2 - teodolitas; 3 - etalonas; 4 - krūva; 5 - vandens matuoklis ( h- skaitymas ant bėgio); 6 - plūdė
Mišrūs vandens skaitikliai yra stelažo stulpo ir polių stulpelio derinys. Tokiuose stulpuose aukštas lygis tvirtinamas ant polių, o žemas - ant bėgio.
Norint nuolat registruoti lygio svyravimus, specialius įrenginius- limnigrafai, fiksuojantys visus lygio pokyčius juostoje, varomame laikrodžio mechanizmu. Vandens apskaitos stotelės su vandens lygio registratoriais turi didelį pranašumą prieš paprastas vandens apskaitos stotis. Jie leidžia nuolat fiksuoti lygius, tačiau registratoriaus įrengimui reikia statyti specialias konstrukcijas, o tai labai padidina jų naudojimo išlaidas.
Norint nuolat kontroliuoti bėgio ar polių stabilumą šalia vandens matuoklio, įrengiamas etalonas (1 pav.), paprastai išilgai vandens matuoklio polių išlyginimo, tada tai yra ir nuolatinė skaičiavimo pradžia (PN). distancijos, savotiškas piketavimo startas.
Vandens matavimo stulpo etalono žyma nustatoma atliekant niveliavimo darbus iš valstybinio niveliavimo tinklo etalonų. Vandens matavimo stoties etalonas paklotas į žemę laikantis bendrųjų gairių įrengimo taisyklių, t.y. jo monolitas turi būti žemiau maksimalaus grunto įšalimo gylio, patogioje išlyginimui vietoje ir visada už potvynio vandenų zonos, t.y. virš aukšto vandens horizonto (HWA).
Kaip nurodyta aukščiau, daugumoje vandens matavimo stulpų aukščio sistema yra sąlyginė. Aukščio skaičiavimo pradžia yra null post grafikas- aukščio žyma, kuri išlieka pastovi visą posto gyvavimo laikotarpį. Ši sąlyginė horizontali plokštuma yra bent 0,5 m žemiau žemiausio vandens lygio, kokio galima tikėtis tiesiant stulpą. Ant stovo vandens matuoklio stulpų grafiko nulis dažnai derinamas su matuoklio bėgio nuliu.
Matavimai stulpelyje pradedami priskyrus stulpų grafiko nulinę ženklą ir išlyginus polių galvučių plotų nulinę ženklą bei nustačius skirtumą tarp stulpų grafiko nulinių ir polių galvučių žymių. Šis ženklų skirtumas vadinamas registracija.
Privati vandens matavimo stoties aukščių sistema leidžia išspręsti daugybę problemų tiriant upės vandens režimą. Tačiau daugeliui konstrukcijų projektavimo problemų reikia žinoti ne tik sąlyginius, bet ir absoliučius (Baltijos) lygio aukščius. Tuo tikslu vandens apskaitos stulpeliai, tiksliau vandens apskaitos stulpų etaloniniai rodikliai, yra pririšami prie artimiausių valstybinio išlyginimo tinklo gairių.
Stebėjimų prie vandens matuoklio sudėtis, be lygio stebėjimų, apima vizualinius upės būklės (užšalimas, ledo dreifas, giedras), oro sąlygų, vandens temperatūros, oro, kritulių, ledo storio stebėjimus.
Ledo storis matuojamas specialiu bėgeliu; oro temperatūra – stropiniu termometru, o vandens temperatūra – vandens termometru.
Nuolatiniuose vandens matavimo postuose stebėjimai atliekami kasdien 8 ir 20 val. Vidutinis dienos lygis apibrėžiamas kaip šių stebėjimų vidurkis. Jei lygio svyravimai yra nežymūs, stebėjimai gali būti atliekami kartą per dieną (8 valandas). Sprendžiant specialias problemas, taip pat didelio vandens ar didelio vandens laikotarpiais, lygio fiksavimas atliekamas dažniau, kartais po 2 val.
Stebėjimų vandens matavimo poste rezultatai įrašomi į žurnalą.
Pirminis vandens matuoklio stebėjimų apdorojimas susideda iš vandens matuoklio stoties diagramos rodmenų išilgai bėgio priartinimo iki nulio, suvestinės, rodančios dienos vidutinius dienos lygius, sudarymą ir dienos lygių braižymą, kuriame sąlyginės piktogramos rodo užšalimą, ledo dreifą ir kitą ledą. reiškiniai, įvykę upėje.
Susisteminti lygio stebėjimų visame vandens matavimo stočių tinkle tam tikrame upės baseine rezultatai periodiškai skelbiami hidrologiniuose metraščiuose.
Norint gauti visavertę stebėjimo medžiagą ir garantuoti vandens matavimo stoties saugumą visą planuojamą eksploatacijos laikotarpį, rekomenduojama specialiai parinkti vietą stotelei įrengti. Kartu pageidautina, kad upės atkarpa būtų tiesi, vaga atspari erozijai ar sąnašoms, kad krantas būtų vidutinio lygumo ir apsaugotas nuo ledo dreifavimo; šalia neturėtų būti upių švartavimosi vietų; stulpo rodmenų neturėtų paveikti užtvankos ar šalia esančio intako atvangos; Patogiau naudoti paštą, jei jis yra šalia gyvenvietės. Griežtai derinti vandens apskaitos stotį su būsimo inžinerinio statinio ašimi nereikia.
Hidrologinėse stotyse, I ir II kategorijų vandens matavimo postuose, taip pat žinybinių tyrimų metu išardomas hidrometrinis ruožas, naudojamas nuolatiniams srovės greičiams, vandens debitams ir nuosėdoms nustatyti. Šioje upės atkarpoje vandens tėkmė turi būti lygiagreti upeliui, tai užtikrina jo tiesumas ir teisingas – lovio formos dugno profilis. Jei hidrometrinėje aikštelėje planuojama atlikti reguliarius ir ilgalaikius stebėjimus, tada joje bus įrengti takai, pakabinami lopšiai arba plaukimo įrenginiai (keltas ar valtys).
Vandens matavimo stoties etalonas nustatomas atliekant niveliavimo darbus iš valstybinio išlyginimo tinklo etalonų, periodiškai stebėti vandens matavimo stoties bėgio ar polių stabilumą, atliekant matavimo darbus, taip pat kuriant aukštą -aukščio matavimo pagrindimas.
Vandens matavimo stoties etalonas paklotas į žemę laikantis bendrųjų gairių įrengimo taisyklių, t.y. jo monolitas turi būti žemiau maksimalaus grunto įšalimo gylio, patogioje išlyginimui vietoje ir visada už potvynio vandenų zonos, t.y. virš aukšto vandens horizonto.
Nuolatiniuose vandens telkiniuose būdingiausi vandens lygiai yra:
VIU– aukštas istorinis lygis, t.y. aukščiausias vandens lygis, kada nors pastebėtas šioje upėje ir nustatytas atlikus senbuvių tyrimus ar vizualius pėdsakus ant kapitalinių struktūrų;
USVOS– aukščiausių vandenų lygis per visą stebėjimo laikotarpį;
WWW– aukštas vandens lygis kaip visų aukštųjų vandenų vidurkis;
RUVV- didelio vandens projektinis lygis, atitinkantis projektinį vandens srautą ir priimamas kaip pagrindinis projektuojant statinius;
DCS- nustatant tilto elementų aukščio padėtį būtinas projektinis laivybos lygis, kuris yra aukščiausias vandens lygis laivybos laikotarpiu;
UMV– žemas vandens lygis atitinka vandens lygį laikotarpiu tarp potvynių;
USM- vidutinio žemo vandens lygis;
UNM- žemas vandens lygis;
UL– užšalimo lygis;
UPPL– pirmojo ledo judėjimo lygis;
UNL- aukščiausio ledo dreifo lygis.
Tyrimų metu vandens lygio svyravimai visoje teritorijoje gali pasiekti didelius dydžius, todėl norėdami palyginti gylius skerspjūvyje, pristatome ribinis lygis– vienas momentinis lygis visai tyrimo zonai. Paprastai ribiniu lygiu imamas momentinis minimalus lygis tiriamoje upės atkarpoje per visą matavimų laiką. Norėdami tai padaryti, kiekvienoje hidraulinėje sekcijoje būtina nustatyti viršutines kraštinių kuoliukų žymes išlyginant.
Visi matavimo rezultatai redukuojami į vieną laisvo upės paviršiaus padėtį, kuri toliau laikoma nuliu įvairioms konstrukcijoms: skersiniams ir išilginiams profiliams, upės planui izobatomis. Tuo pačiu metu reikia turėti omenyje, kad priimtas atskaitos paviršius, atitinkantis ribinį lygį, kaip ir bet kuris laisvas upės paviršius, nėra horizontalus.
Vandens lygis rezervuare yra vandens paviršiaus aukštis, palyginti su sąlygine horizontalia plokštuma (tai yra aukštis virš jūros lygio).
Išskiriami šie upės vandens lygiai:
- Aukštas vanduo yra aukščiausias iš jų. Jis susidaro ištirpus sniegui, ledynams.
- Potvynis – tai aukštas vandens lygis, susidarantis po stiprių nuolatinių stiprių liūčių. Prie potvynio išsiskiria viršūnė – banga, judanti upe upės greičiu. Prieš potvynio piką vanduo upėje pakyla, o po piko – mažėja.
- Žemas vandens lygis yra žemiausio lygio, natūralus ir nustatytas tam tikram rezervuarui.
Altajaus upės daugiausia priklauso Ob upių sistemai. Ši upė kerta Altajaus kraštą savo aukštupyje. Ob ir jos intakai – Alei, Barnaulka, Chumysh, Bolshaya Rechka ir kiti – turi plačius, gerai išvystytus slėnius ir ramią srovę. Vandens lygis regiono upėse apibrėžiamas kaip žiemos žemas vanduo ir vasaros potvynis. Jų mityba daugiausia yra mišri: ledynas, sniegas, lietus ir dirvožemis.
Vandens lygis Altajaus upėse
Altajaus kalnų upių tinklas yra gerai išvystytas (išskyrus pietrytinę dalį). Upės kyla iš ledynų, pelkių ir ežerų. Pavyzdžiui, plokščiose kalnų grandinėse iš pelkės kyla Chulyshman upės intakas - Baškusas, Biya upė išteka iš Teleckoje ežero, o Katun upės ištakos yra prie Belukha ledyno.
Kulundos žemumos upes daugiausia maitina lietus ir sniegas su ryškiu pavasario potvyniu. Vasarą regiono teritorijoje iškrenta labai mažai kritulių, o vandens lygis upėse smarkiai krenta, daugelis jų tampa sekli, o kai kur net išdžiūsta. Žiemą jie nušąla, o nuo lapkričio iki balandžio užšalimas trunka.
Kalnų upės priklauso mišriam Altajaus maisto tipui. Juose gausu vandens, juos maitina tirpstantys ledynai, atmosferos krituliai ir gruntiniai vandenys.
Sniego tirpimas kalnuose trunka nuo balandžio iki birželio. Sniegas tirpsta palaipsniui, pradedant nuo Altajaus kalnų šiaurės, po to žemuose kalnuose, po to pradeda tirpti viduriniuose kalnuose ir pietinėse aukštumose. Ledynai pradeda tirpti liepos mėnesį. Vasarą lietingos dienos kaitaliojasi su giedromis ir saulėtomis. Tačiau užsitęsusios liūtys čia yra gana dažnas reiškinys, todėl vandens lygis upėse kyla staigiai ir gana stipriai.
Aukštų kalnų upėms būdinga ledyninė ir snieginė mityba. Vasaros potvynis ryškus, nors pasitaiko ir rudenį.
Vidurinių kalnų ir žemų kalnų upėms režime būdingi du aukšti lygiai:
- Pavasarį ir vasarą – didelis vanduo (nuo gegužės iki birželio).
- Vasarą ir rudenį – potvyniai dėl rudeninių liūčių ir tirpstančių ledynų.
Rudenį ir žiemą upėms būdingas žemas vanduo – žemiausias vandens lygis upėse.
Kalnuose jie daug vėliau pasidengia ledu nei lygumose, tačiau dažniausiai nušąla iki dugno. Kai kuriose kalnų upėse ledas formuojasi paviršiuje ir dugne tuo pačiu metu. Užšalimas, kaip taisyklė, trunka apie 6 mėnesius.
Belukha kalnas yra svarbiausias maisto šaltinis Altajaus krašto upėms. Belukha ledynai labai aktyvūs, leidžiasi labai žemai, daug tirpsta ir iškrenta daug kritulių.
Iš šio lydymosi proceso upės gauna apie 400 milijonų kubinių metrų. m vandens per metus.
Vandens lygis Ob upėje
Ob — tipiška žemumos upė, tačiau jos ištakos ir dideli intakai yra kalnuose. Obei būdingi du potvyniai – pavasarį ir vasarą. Pavasaris atsiranda dėl tirpstančio sniego vandens, vasara – dėl tirpstančio ledynų vandens. Žiemą stebimas mažas vandens kiekis.
Upė užšąla ilgam. Užšalimas Obėje tęsiasi nuo lapkričio mėnesio ir tik balandžio mėnesį prasideda ledo dreifas, kai upė išsivaduoja iš ledo masės.
Katūno upė
Katūnas yra tipiška kalnų upė, jos šaltinis yra Belukha kalno ledynuose. Šio vandens kelio tiekimas mišrus: tirpstant ledynams ir dėl kritulių. Vandens lygis Katūno upėje vasarą atrodo kaip potvynis, o žiemą – žemas vanduo. Potvynių laikotarpis prasideda gegužės mėnesį ir tęsiasi iki rugsėjo. Žiemą upė užšąla iki dugno.
Biya upė
Bija išteka iš Teleckoje ežero. Jis pilnas vandens per visą ilgį. Bija yra kalnuota ir plokščia upė.
Vandens lygis viduje upė Bija pavasarį atrodo kaip aukštas vanduo, o rudenį ir žiemą – žemas vanduo. Aukštasis vanduo susidaro pavasarį (nuo balandžio mėn.), tačiau vasarą jo vandens lygis taip pat gana aukštas, nors šiuo metu jau prasideda laipsniškas vandens mažėjimas. Lapkričio mėnesį upėje nusistovi žemas vanduo ir prasideda užšalimas, kuris tęsiasi iki balandžio mėn. Ledas prasideda balandžio mėnesį.