Дополнительное оборудование

Для наблюдений за скоростями течения при помощи вертушки, кроме самой вертушки, нужно и иное оборудование.

При глубинах воды в реке, не превышающих 4—5 м, вертушка опускается на определенную глубину при помощи, размеченной на дециметры штанги.

Вертушка прикрепляется либо к концу штанги и с ней опускается до нужной глубины, либо штанга (упорная) ставится на дно реки, а вертушка перемещается по ней и закрепляется на нужной глубине.

В последнем случае вертушка поднимается и опускается тросом с помощью специальной лебедки, снабженной счетчиком глубин (рис. 75):

Если глубина воды большая, то вертушка подвешивается к тросу, который натягивается грузомобтекаемой формы (рис.76):

В последнее время вертушку устанавливают часто на самом грузе, что позволяет ставить ее ближе ко дну реки.

Для установки вертушки в любой точке живого сечения реки строят на козлах временный помост или работают с лодки или плота.

О ба эти способа применимы при малой глубине реки и скорости течения воды до 1 м/сек. При большой глубине реки применяется гидрометрический помост, который настилается между двумя одинаковыми взаимно жестко связанными лодками(рис. 77):

При работе с вертушкой на больших реках пользуются моторными катерами, которые в момент наблюдений устанавливаются на якоре.

На горных реках с быстрым течением измерения вертушкой проводятся люльки, перемещающейся над рекой по стальному тросу. Такую люльку также удобно подвесить к фермам существующего моста.

Средняя скорость течения реки

Чтобы получить среднюю скорость течения реки в данном живом сечении, необходимо определять скорости в различных местах по ширине русла и на различной глубине.

Таких вертикалей назначают от 3 до 17 в зависимости от ширины реки; число вертикалей принято назначать нечетным.

Для каждого створа на миллиметровой бумаге была построена линия дна, то есть поперечный профиль потока и определена площадь поперечного сечения от 980 – 990 м².

Над поперечным профилем построены эпюры поверхностных скоростей по данным измерениям спидометров на станциях.

Между векторами поверхностных скоростей двух соседних станций с графика снимались средние показатели каждой скорости. Это значение умножали на площадь поперечного сечения между соседними станциями, получая значения частного фактического расхода.

Изучение русловых процессов

При всем многообразии русловых процессов можно выделить определенные их типы. Н. Е. Кондратьев и И. В. Попов выделяют следующие типы русловых процессов:

Ленточно-грядовый тип руслового процесса. При этом типе ленточные гряды сохраняют свою целостность во все фазы водного режима и только несколько изменяют свои размеры и скорость сползания. Плановых деформаций русла почти не происходит. Скорость сползания ленточной гряды нередко достигает 200—300 м/год. Этот тип руслового процесса наблюдается на участках рек, где отсутствует пойма и склоны долины, сложенные трудноразмываемыми породами, исключают возможность размыва берегов.

Побочневый тип руслового процесса. При этом процессе происходит сползание в половодье по руслу крупных песчаных, перекошенных в плане гряд. В межень наиболее возвышенные их части обсыхают и образуются неподвижные в это время побочни. Поток, обтекая побочни, становится извилистым. Часть перекошенной гряды остается затопленной и образует гребень переката. Течение потока приобретает характер переливания через гребень перекошенной гряды из одного плёса в другой. Гребень переката размывается, а в плёсовой лощине происходит отложение размытого материала. При этом типе процесса также отсутствуют плановые деформации русла и не образуются поймы. Встречается побочневый тип руслового процесса на участках рек, стесненных склонами долины.

Типы русловых процессов ограниченного, свободного и незавершенного меандрирования характеризуются, как указывалось, плановыми деформациями русла и развитием поймы.

Осередковый тип процесса. На участках, где развивается этот тип руслового процесса, река переносит большое количество влекомых наносов и образует широкое и распластанное русло, по которому беспорядочно сползает ряд крупных, разобщенных гряд. Гряды эти в межень при понижении уровня образуют разбросанные по всей ширине русла осередки, при обсыхании — острова. Протоки между островами меандрируют, в результате чего острова могут перемещаться как вдоль по реке, так и поперек нее. Образуется многорукавное русло. Осередковый тип процесса часто встречается на участках рек при выходе их из гор, в приустьевых участках. Разновидностью осередкового типа процесса являются блуждающие русла. Они возникают при очень большой подвижности влекомых наносов и больших скоростях течения. Перемещение наносов в этих условиях приобретает беспорядочный характер. Образование русловых форм (гряд, отмелей, побочней) происходит очень интенсивно. Русло начинает блуждать в пределах дна долины, распластываясь и приобретая несколько динамических осей, положение которых меняется в короткие сроки. На глазах наблюдателя (в течение суток, часов) происходит размыв берега и смещение русла. Горные реки, протекая в широких долинах, способны в столь же короткие сроки перемещать обширные галечные скопления и изменять плановые очертания русла и распределение глубин в них.