Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпора по гидрологии.docx
Скачиваний:
34
Добавлен:
06.04.2018
Размер:
102.12 Кб
Скачать

Вопросы к экзамену по гидрологии

  1. Какие задачи решает современная гидрология, гидрометрия.

Наука, изучающая режим и деятельность воды на поверхности земного шара, называется гидрологией. Она подразделяется на океанологию, гидрогеологию и гидрологию суши. Океанология изучает процессы, происходящие в мировом океане, гидрогеология — режим и свойства подземных вод. Гидрология суши изучает режим поверхностных вод, имея три самостоятельных направления — гидрологию рек, гидрологию озер и гидрологию болот. Большинство инженерных задач связано с ис­пользованием рек, поэтому речная гидрология и получила наибольшее развитие. Гидрология рек, как часть гидрологии суши, занимается иссле­дованием закономерностей изменяющегося состояния водных объ­ектов, соответственно физико-географическим условиям бассейна, а также гидротехническим мероприятиям. Гидрологический режим характеризуется многолетними, сезонными и суточными колеба­ниями: 1) Уровней воды (режим уровнен), 2) Расходов воды (режим стока), 3) Температуры воды (термический режим), 4) Ко­личества и состава твердых частиц, переносимых потоком (режим наносов), 5) Химического состава и концентрации растворенных в воде веществ (гидрохимический режим), 6) Изменения русла, реки (режим русловых процессов).

В зависимости от целей и методов изучения водных объектов, а также содержания задач по использованию водных ресурсов в гидрологии суши особо выделяют еще две научные дисциплины: гидрометрию, которая рассматривается как «измерительная часть» гидрологии, в задачи которой входят методы измерений и наблюдений с целью изучения режима вод (измерение и обработка) — высот уровней воды и наносов, скоростей течения и т. п. Другая, выделяемая в отдельную дисциплину часть гидрологии, называется гидрографией, которая занимается изучением и' описанием конкретных водных объектов, а также рассмотрением закономерностей географического распространения вод и особен­ностей морфологии, хозяйственного значения и использования их. Одной из главных задач гидрологии являются водные (гидрологические) исследования, так как на материалах гидрологического изучения режима водных объектов основывается проектирование, строительство и эксплуатация сооружений на них.

  1. Методика измерения уровней воды на гидрологических постах.

Наблюдения за уровнем воды на посту. Первичная обработка результатов наблюдении

Наблюдения за уровнем воды на гидрологическом посту про­водят ежедневно в основные сроки: 08 и 20 ч по местному време­ни. При устойчивых уровнях ограничиваются наблюдением в 08 ч. При прохождении половодья, особенно с резким подъемом и спа­дом, наблюдения за уровнем воды выполняют учащенно, преиму­щественно в четыре срока (02, 08, 14 и 20 ч), а в отдельные пе­риоды через каждые 2 ч. На постах, оборудованных самописца­ми, измерения проводят раз в сутки.

На реечном посту высоту уровня определяют путем взятия от­счета по делениям рейки на линии поверхности воды.

Измерение высоты уровня на свайном посту производят с по­мощью переносной рейки, устанавливаемой вертикально на голов­ку (гвоздь, костыль) ближайшей к берегу затопленной сваи.

При подъеме или спаде уровня воды, когда возникает необхо­димость перенести наблюдения с одной сваи или рейки на другую, уровень наблюдают одновременно как по одной, так и по другой ближайшей свае или рейке в два срока подряд. Это служит конт­ролем высотного положения свай и реек.

Отсчет по постоянной или переменной рейке берут с точностью до 1 см. При стоянии уровня воды между делениями записывают ближайшее деление. Если уровень находится посредине между де­лениями рейки, то отсчет округляют до четного. При наличии вол­нения наблюдения на свайном посту выполняют с помощью реек с успокоителями или же делают несколько отсчетов по гребню и ложбине волны (до 10 раз в зависимости от высоты волны). Вы­соту уровня получают как среднее арифметическое из этих отсче­тов.

Кроме наблюдений за уровнем воды на гидрологическом пос­ту, для оценки точности в каждый срок наблюдений определяют глазомерно силу и направление ветра и волнения. На некоторых постах, как правило, опорных, в комплекс наблюдений входят наблюдения за температурой воздуха, воды и ледовыми яв­лениями.

Результаты наблюдений за уровнем воды, записанные в поле­вую книжку в виде отсчетов, не отражают непосредственно карти­ны колебаний уровня, поскольку все они получены от разных ну­лей наблюдений водомерного устройства (реек, головок свай и т. п.). Поэтому для сравнения отдельных изменений уровней меж­ду собой и суждения о колебании уровня воды выполняют так называемую первичную обработку материалов полевых наблюдений

за высотой уровня воды. Она заключается в проверке полевой книжки, приведении отсчетой вы­соты уровня к одной постоянной плоскости отсчета, называемой нулем графика гидрологического поста, вычислении средних за сутки значений, составлении таб­лиц ежедневных уровней воды и построении графика колебания уровней за период наблюдений.

За нуль графика поста при­нимают условную неизменную по высоте горизонтальную поверх­ность (плоскость), которую обыч­но назначают ниже наинизшего уровня воды в данном месте (практически на 0,5 м) с тем, чтобы избежать отрицательных значений уровня.

Превышение нулей наблюде­ний (рейки, головки свай или постоянно закрепленной точки) над нулем графика называется приводкой.

Высота нуля наблюдений за период работы поста может из­меняться, например, из-за перестановки рейки, выпирания сваи при замерзании грунта и т. д. С каждым изменением изменяется и приводка соответствующего нуля наблюдений. Изменениям при- водок ведут точный учет по датам.

Уровень воды за каждый срок наблюдений над нулем графика получается путем сложения отсчета с его приводкой (рис. 64).

Принятым интервалом первичного осреднения уровней явля­ются сутки.

Средний суточный уровень за каждый день при стандартных наблюдениях (08, 20 ч) и четырехсрочных наблюдениях (02, 08, 14 и 20 ч) вычисляют как среднее арифметическое из значений уровня.

Рис. 64. Схема высотного положе­ния нулей наблюдения и графика:

z —отметка нуля графика поста; г, — отметка репера; г2— отметка уровня воды; z.t — отметка нуля1наблюдения; И-, — превышение репера 11ад нулем на­блюдения; #2— превышение нуля наблю­дения над нулем графика; Я3— отсчет;Ht — приводка сваи № 2

Перед дальнейшей обработкой полученных уровней произво­дят контроль материалов наблюдений. Он сводится к просмотру

записей в полевой книжке и выборочной проверке выполненных вычислений.

Данные ежедневных наблюдений сводятся в таблицу ежедпен ных уровней воды. При длительном периоде наблюдений н табли це, помимо среднесуточных уровней, выписывают среднемесячные и среднегодовые значения, а также наивысшие и наинизшис ;uin чения уровней ро месяцам и отдельно за год.

Среднемесячные уровни и среднегодовые вычисляют как сред­неарифметические из среднесуточных и среднемесячных уровней соответственно. Максимальные и минимальные значения уровней выбирают из всех наблюденных величин, включая и дополнитон, ные срочные наблюдения.

Ледовые явления и другие сведения в таблице уровнен отмо чают следующими условными обозначениями:

: - сало;

) - заберег;

х - редкий шугоход;

- густой шугоход; 0- средний шугоход; о -редкий ледоход;

э - средний ледоход;

- густой ледоход; П -подвижка;

II - вода течет поверх льда;

v - затор льда ниже поста;

▲ - затор льда выше поста и б створг;

X _затор нише поста;

- зажор выше поста и в створе;

I - ледостав;

IJ - закраина;

Р - разводья;

F - первый и последний теплоход;

Ж - начало и конец лесосплава.

На основании таблицы ежедневных уровней строится график колебаний уровня воды. На график наносятся все характерна и ки ледового состояния водоема (см. рис. 30).

Нуль графика водомерного поста.

За нуль графика поста при­нимают условную неизменную по высоте горизонтальную поверх­ность (плоскость), которую обыч­но назначают ниже наинизшего уровня воды в данном месте (практически на 0,5 м) с тем, чтобы избежать отрицательных значений уровня.

Превышение нулей наблюде­ний (рейки, головки свай или постоянно закрепленной точки) над нулем графика называется приводкой.

Высота нуля наблюдений за период работы поста может из­меняться, например, из-за перестановки рейки, выпирания сваи при замерзании грунта и т. д. С каждым изменением изменяется и приводка соответствующего нуля наблюдений. Изменениям при- водок ведут точный учет по датам.