Федеральна служба з гідрометеорології та моніторингу навколишнього середовища.
Іркутський гідрометеорологічний технікум.
ЗВІТ ПО ПРАКТИЦІ
Гідрометричні роботи і спостереження на річці в літній період
Виконав:
студентка гр. Г-3а
Балакіна М.В.
Перевірив:
Дробот В.В.
Оцінка:
Іркутськ 2007р
1. Вимірювання витрати води різними способами
1.1 Вимірювання витрати води гідрометричних вертушкою
Багатоточечний (детальний) спосіб передбачає вимірювання витрати води по збільшеному проти звичайного числа швидкісних вертикалей 10-15 з вимірюванням швидкості в 5-10 точках (пов.; 0,2; 0,6; 0,8; дно-при вільному руслі; пов .; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; дно-прі невільному руслі) на кожній вертикалі. Багатоточечний спосіб дає найбільш точне значення витрати.
На знову відкритих гідростворах в перший рік їх дії витрати води вимірюють багатоточковим способом (не менше 10 витрат води при різних фазах режиму).
Основний спосіб, коли число швидкісних вертикалей зменшується в 1.5-2 рази в порівнянні з детальним, а швидкості течії вимірюються в 2-3 точках на кожній вертикалі.
Інтеграційний спосіб по вертикалях застосовується при глибинах більше 1 м і швидкостях течії понад 0.2 м / с. Вимірювання проводиться за допомогою інтегральної установки ГР-101.
Прискорений спосіб застосовується при швидких змінах рівня за час вимірювання витрати води при інтенсивної деформації русла, за наявності змінного підпору і в інших несприятливих умовах.
Скорочені способи передбачають вимірювання витрати води по середній швидкості на 1-2 репрезентативних вертикалях або одиничної швидкості в точці 0.2 її робочої глибини.
1.2 Вимірювання витрати води поплавцями
Вимірювання поверхневими поплавками. Точність поплавців вимірювань істотно нижче, ніж вертушечних, тому поверхневі поплавці застосовуються при рекогносцирувальних обстеженнях річок, вихід вертушок з ладу. При інтенсивному льодоході, коли вертушечние вимірювання стають неможливими, а в якості поплавців служать окремі крижини.
Поплавочні вимірювання проводять при штилі або невеликому вітрі 2-3 м / с. За березі паралельно основному напрямку течії прокладається магістраль і перпендикулярно до неї розбиваються три створу: верхній, середній і нижній. Відстань між створами призначається таке, щоб тривалість ходу поплавців між ними становила не менше 20 секунд.
Вимірювання швидкості течії поверхневими поплавцями полягає у визначенні часу проходження ними відстані від верхнього до нижнього створу і місць проходження через середній створ.
У пусковому створі закидається з берега або пускається з човна перший поплавець, і в момент проходження ним верхнього створу за сигналом спостерігача, що стоїть в цьому створі, технік пускає секундомір. У момент перетину поплавцем середнього створу зазначається місце проходження від постійного початку по розміченому канату або зарубками з берега кутомірним інструментом. При проходженні поплавцем нижнього створу за сигналом спостерігача, що стоїть біля цього створу, технік зупиняє секундомір.
Наступний поплавець пускається на деякій відстані від першого, і вся робота з вимірювання швидкості течії повторюється в тому ж порядку. Всього пускається 15-20 поплавців, рівномірно розподілених по ширині річки.
Якщо неможливо пустити поплавці по всій ширині річки, наприклад на річках, з швидкою течією, де поплавці зносяться до середини потоку, витрати води визначаються за найбільшою поверхневою швидкості. У цьому випадку на стрижневі частина потоку пускається 5-10 поплавців. З усіх пущених поплавців вибираються три з найбільшою тривалістю ходу, що відрізняються один від одного за часом не більше ніж на 10%, при більшому відхиленні тривалості ходу пускається ще 5-6 поплавців.
Запис результатів вимірів витрат води поплавцями ведеться в книжці КГ-7М (н). Для визначенні швидкості течії будується графік тривалості ходу поплавців, на якому по горизонтальній осі відкладаються відстані від постійного початку до місця проходження поплавцями середнього створу, а по вертикальній осі - тривалість ходу поплавців між верхнім та нижнім створами. По нанесеним точкам проводиться осереднення епюра розподілу тривалості ходу поплавця по ширині річки. У місцях перегинів епюри, а при плавній її формі через рівні відстані призначається не менше 5-6 швидкісних вертикалей, які для зручності обробки поєднуються з промірних вертикалями. Для кожної швидкісної вертикалі обчислюється поверхнева швидкість течії шляхом ділення відстані між верхнім і нижнім створами на тривалість ходу поплавця, зняту з епюри.
Множачи площі відсіків між швидкісними вертикалями на полусумму поверхневих швидкостей на них, отримують часткові фіктивні витрати води qфз. Їх сума, з урахуванням крайових коефіцієнтів дає загальний фіктивний витрата води Q ф. Дійсний витрата обчислюється за формулою: Q = KQф, К - перехідний коефіцієнт, який обчислюється за формулою Д. Є. Скородумова
К = з 2 / 5 / з 2 / 3 +1,6
Якщо за допомогою поплавків виміряна найбільша поверхнева швидкість, то вона використовується для обчислення витрат води Q = KнаібVнаібF, де Vнаіб-середнє значення швидкостей трьох найбільш швидких поплавців; Kнаіб = 1-5,6 ghI / Vнаіб (h-середня глибина потоку; g-прискорення вільного падіння) F-площа водного перерізу.
1.3 Вимірювання витрати води глибинними поплавцями і поплавцями-інтеграторами
Поплавки цього виду використовуються для вимірювання порівняно малих швидкостей течії (до 0,15-0,20 м / с), коли вертушечние вимірювання мало надійні. І для визначення кордонів мертвого простору. Швидкості течії вимірюються з човна, на якій влаштовані з трьох горизонтальних рейок створи: верхній, середній і нижній на відстані один від одного через 1 м . за допомогою жердини пускається глибинний поплавок. За секундоміром визначається час проходження поплавцем відстані від верхнього до нижнього створу. У кожній точці поплавець пускається не менше трьох разів. Швидкість в точці обчислюється діленням довжини базису-відстані між створами на середню тривалість ходу поплавця. Витрата води обчислюється аналітичним способом аналогічно витраті води, виміряного вертушкою, записи ведуться в КГ-3М (н).
1.4 Вимірювання витрати води гідравлічним способом
Використовується коли виміряти витрату води іншими способами не представляється можливим. Витрата води обчислюється за формулою Q = VсрF, Vср = C RJ, де R-гідравлічний радіус; J-поздовжній ухил; C-швидкісний коефіцієнт або коефіцієнт Шезі C = 1/nR x-1, 5 n при R < 1 м ; X-1, 3 n при R> 1 м .
2. Аналіз витрат води, виміряних детальним способом, з метою з'ясування можливості переходу на основний спосіб вимірювання
Аналіз полягає у відборі частині швидкісних вертикалей, за значеннями середньої швидкості течії яких можна побудувати епюру розподілу швидкості по ширині річки, близьку до епюрі, побудованої по всіх вертикалях.
Відбір швидкісних вертикалей виконується наступним чином. Для кожної швидкісної вертикалі додатково до графічній обробці витрати обчислюється аналітичним способом значення середньої швидкості течії за скороченим кількість точок: 0,2 і 0,8 робочої глибини при вільному руслі; 0,15; 0,50 і 0,85 робочої глибини для витрат, виміряних при льодоставі і зарослому руслі. Значення середньої швидкості наносяться на креслення графічної обробки витрати води, виміряного детальним способом, і по них викреслюється епюра розподілу середньої швидкості течії за шириною ріки. Для основного способу вимірювання витрати води відбирають ті швидкісні вертикалі, на яких значення середньої середньої швидкості, обчислені за скороченим і повного числа точок, збігаються або відрізняються ненабагато. При скороченні числа швидкісних вертикалей одну з них слід призначати в стрижневі частини потоку, а інші - в місцях основних переломів епюри.
За відібраного числа вертикалей всі витрати води обчислюються вдруге вже звичайним аналітичним способом. Звичайний аналітичний спосіб дає можливість зменшити кількість швидкісних вертикалей до 7-8, а в деяких випадках до 5.
Значення кожного витрати, обчисленого аналітичним способом, порівнюється з витратою, обробленим графічно і прийнятим за еталон.
Перехід на основний спосіб вимірювання можливий за умови:
1. систематична помилка витрат, обчислених аналітичним способом, не перевищує 2%;
2. середня сумарна помилка не перевищує 3%;
3. найбільша помилка окремого витрати за вирахуванням систематичної помилки не перевищує 5%.
3. Аналіз вимірювання витрат води з метою переходу на скорочений спосіб
Аналіз полягає у відборі однієї швидкісний вертикалі в стрижневі частини потоку, значення швидкості на якій (середньої, в точці 0,6 або 0,2), помножене на постійний коефіцієнт, відрізняється від середньої швидкості водного перерізу не більш ніж на 10%.
3.1 Градуювання вертушок в польових умовах
Виробляється в тому випадку, якщо неможливо відправити вертушку в тарувальних басейн. Тарування в поточній воді проводиться шляхом порівняння показань випробуваної вертушки. Для цього в живому перетині річки намічають декілька точок з різними швидкостями і в кожній з них спочатку вимірюється швидкість справної вертушкою, а за тим випробуваної і знову справною. Вертушка в точці витримується не менше 250 сек. Швидкість в точці приймається як середнє арифметичне з двох вимірювань справної вертушкою. За кількістю оборотів випробуваної вертушки і за значенням швидкості справної вертушки будується тарувальна крива для таріруемой вертушки.
Польове тарування в стоячому водоймищі може бути вироблено способом безпосереднього тарування і шляхом порівняння з зразковою вертушкою.
Для польового тарування будь-яким способом необхідний водойма зі стоячою водою (ставок, озеро) довжиною 100-150м, глибиною не менше 10 м, вільної від водної рослинності. Для тарування може бути використана весловий або моторний човен. При безпосередньому тарування на носі човна на особливому винесення зміцнюється штанга з випробуваної вертушкою, що опускається на глибину не менше 0,5 м від поверхні. Довжина винесення повинна бути такою, щоб відстань від носа човна до вертушки було не менше 1,5 м.
При тарування човен рухається з рівномірною швидкістю по лінії ходового створу. Всього виробляється 20-30 заїздів з різними швидкостями. Тарування проводиться з двома секундомірами: за першим визначається час проходження човном робочого шляху, а по другому - час між моментами початку та закінчення надходження сигналів вертушки на шляху тарування. При обробці результатів тарування для кожного заїзду обчислюється швидкість v і число оборотів лопатевого гвинта в одну секунду n.
4. Обчислення витрати води графічним методом
Графічний метод обчислення витрат води полягає у виконанні наступних робіт:
1. Перевіряються результати раніше виконаного обчислення витрат аналітичним методом.
2. На стрічці міліметрового паперу викреслюється профіль поперечного перерізу за розрахунковим рівнем води і приведених до нього глибин, на якому демонструються коростние вертикалі. Під профілем виписуються відстані від постійного початку, прийняті глибини h, середня, поверхнева і донна швидкості, елементарний расход.Еслі одночасно визначається витрата наносів, розмір креслення і порядок його креслення змінюється.
3. Під кресленням профілю поперечного перерізу або праворуч від нього викреслюються епюри розподілу швидкості течії по вертикалях (годографи). При побудові епюр швидкості вертикальний масштаб для глибини приймається той же, що і для профілю водного перерізу. Горизонтальний масштаб вибирається залежно від найбільшої швидкості і прийнятого масштабу глибин з таким розрахунком, щоб у епюр центральних вертикалей відношення ширини до висоти було приблизно 0,7-1,0. Значення швидкості відкладається з абсцис (праворуч) на відповідних їм ординат - глибинах, що обчислюються від поверхні. Через кінцеві точки відрізків, відкладених за значеннями проводиться плавна крива між лініями поверхні і дна. Близько епюри зліва виписуються значення швидкості в точках через певні рівні інтервали для подальшого використання їх при побудові ізобат.
4. Визначається середня швидкість течії на вертикалях. Для цієї мети вважаються площі епюр, які чисельно рівні елементарним витрат. Середня швидкість на вертикалі виходить розподілом площі епюри на глибину вертикалі. Визначення площ епюр, так само як і всіх інших площ, виробляється планіметром, а при його відсутності безпосередньо на міліметровому папері шляхом рахунку квадратів. Невеликі площі (менше 2-3 см2 на кресленні) визначаються у всіх випадках безпосередньо на міліметровому папері.
5. Обчислені значення середньої швидкості на вертикалях відкладаються на профілі поперечного перерізу від лінії рівня води вгору по лініях, що позначає швидкісні вертикалі, в тому ж масштабі, який був прийнятий при побудові епюр розподілу швидкості на вертікалі.Через верхні, кінцеві точки побудованих таким чином відрізків і точки урізу води проводиться плавна крива - епюра розподілу середньої швидкості по ширині річки.
6. З епюри розподілу середньої швидкості по ширині річки знімаються значення середньої швидкості для кожної промірних вертикалі.
7. Значення середньої швидкості для кожної промірних вертикалі множаться на глибину промірних вертикалей, в результаті чого виходять значення елементарного витрати на цих вертикалях
8. Значення елементарного витрати відкладаються вгору від профілю в масштабі, при якому найбільше значення елементарного витрати зображувалося б відрізком, рівним 7 - 10 см . По точках проводиться плавна крива - епюра розподілу елементарного витрати по ширині річки.
9. Обчислюється витрата води. Для цієї мети шляхом планіметрірованія визначається площа епюри розподілу елементарного витрати або шляхом рахунку квадратів.
10. Гідравлічні найменше споживання води, отримані в результаті графічного обчислення витрат, виписуються в таблицю «прийняті дані».
Додатково для вивчення розподілу швидкості течії в поперечному перерізі потоку і з метою аналізу на кресленні графічної обробки витрати викреслюються лінії рівних швидкостей (ізотахіі). Для цього попередньо будуються епюри розподілу поверхневої і донної швидкостей по ширині річки, також як епюра розподілу середньої швидкості. Значення поверхневою і донної швидкостей по всіх вертикалях знімаються з годографів, епюри розподілу швидкості по вертикалях і епюри поверхневою і донної швидкостей по ширині перетинаються лініями, що відтинають на осі швидкості епюр значення швидкості течії, рівні обраним значенням Ізотов.
Точки перетину вказаних ліній з лінією епюри проектуються на вісь глибини потоку - для епюр на вертикалях, на лінію поверхні води - для епюри поверхневої швидкості і на лінію дна - для епюри донної швидкості.
За знайденими таким чином проекціям точок проводяться плавні лінії, що з'єднують точки рівних швидкостей - ізотахіі. У залежності від значення найбільшої швидкості ізотахіі призначаються через 0,05; 0,10; 0,20 або 0,50 м / с з таким розрахунком, щоб все в поперечному перерізі було не менше п'яти і не більше восьми - десяти Ізотов.
5. Гідрометрична дистанційна установка ГР-70
Установка ГР-70 є стаціонарним обладнанням гідрометричного створу. Призначена для виробництва гідрометричних робіт з берега на рівнинних річках шириною до 100 м , Де немає великих швидкостей течії (до 2,5 м / с) і не потрібно застосування важких вантажів. Установка дозволяє виробляти гідрометричні роботи з берега одній людині, значно полегшує працю спостерігача і робить його безпечним (при дотриманні встановлених правил).
Установка складається з двох берегових опор з блоками, системи тросів, перекинутих між опорами, двох барабанної лебідки з ручним приводом, блоку лічильників, пульта управління, каретки, двох вантажів (25 і 50 кг ). Кабіна установки суміщена з опорою несучого тросу і служить для розміщення в ній пульта управління та обладнання, а також для забезпечення зручності роботи і захисту приладів від атмосферних опадів.
Система тросів складається з несучого, переміщення каретки і підйомного з токопроводной жилою. Несучий трос, спираючись на ролики опор своїми кільцями, за допомогою талрепи прикріплений до якорів, заритим у грунті. Трос переміщення каретки одним кінцем закріплений на передньому барабані лебідки; другий кінець, пройшовши через ряд роликів-блоків, прикріплюється до скоби каретки. Підйомний трос від другого барабана лебідки проходить через систему блоків у кабіні, йде до гідрометричного вантажу і прикріплюється до нього за допомогою карабіна і сережки.
Для переміщення вантажу з приладом по створу, підйому і опускання його служить лебідка з ручним приводом. Максимальне посилення на рукоятці лебідки при підйомі вантажу Іркутський гідрометеорологічний технікум.
ЗВІТ ПО ПРАКТИЦІ
Гідрометричні роботи і спостереження на річці в літній період
Виконав:
студентка гр. Г-3а
Балакіна М.В.
Перевірив:
Дробот В.В.
Оцінка:
Іркутськ 2007р
1. Вимірювання витрати води різними способами
1.1 Вимірювання витрати води гідрометричних вертушкою
Багатоточечний (детальний) спосіб передбачає вимірювання витрати води по збільшеному проти звичайного числа швидкісних вертикалей 10-15 з вимірюванням швидкості в 5-10 точках (пов.; 0,2; 0,6; 0,8; дно-при вільному руслі; пов .; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; дно-прі невільному руслі) на кожній вертикалі. Багатоточечний спосіб дає найбільш точне значення витрати.
На знову відкритих гідростворах в перший рік їх дії витрати води вимірюють багатоточковим способом (не менше 10 витрат води при різних фазах режиму).
Основний спосіб, коли число швидкісних вертикалей зменшується в 1.5-2 рази в порівнянні з детальним, а швидкості течії вимірюються в 2-3 точках на кожній вертикалі.
Інтеграційний спосіб по вертикалях застосовується при глибинах більше
Прискорений спосіб застосовується при швидких змінах рівня за час вимірювання витрати води при інтенсивної деформації русла, за наявності змінного підпору і в інших несприятливих умовах.
Скорочені способи передбачають вимірювання витрати води по середній швидкості на 1-2 репрезентативних вертикалях або одиничної швидкості в точці 0.2 її робочої глибини.
1.2 Вимірювання витрати води поплавцями
Вимірювання поверхневими поплавками. Точність поплавців вимірювань істотно нижче, ніж вертушечних, тому поверхневі поплавці застосовуються при рекогносцирувальних обстеженнях річок, вихід вертушок з ладу. При інтенсивному льодоході, коли вертушечние вимірювання стають неможливими, а в якості поплавців служать окремі крижини.
Поплавочні вимірювання проводять при штилі або невеликому вітрі 2-3 м / с. За березі паралельно основному напрямку течії прокладається магістраль і перпендикулярно до неї розбиваються три створу: верхній, середній і нижній. Відстань між створами призначається таке, щоб тривалість ходу поплавців між ними становила не менше 20 секунд.
Вимірювання швидкості течії поверхневими поплавцями полягає у визначенні часу проходження ними відстані від верхнього до нижнього створу і місць проходження через середній створ.
У пусковому створі закидається з берега або пускається з човна перший поплавець, і в момент проходження ним верхнього створу за сигналом спостерігача, що стоїть в цьому створі, технік пускає секундомір. У момент перетину поплавцем середнього створу зазначається місце проходження від постійного початку по розміченому канату або зарубками з берега кутомірним інструментом. При проходженні поплавцем нижнього створу за сигналом спостерігача, що стоїть біля цього створу, технік зупиняє секундомір.
Наступний поплавець пускається на деякій відстані від першого, і вся робота з вимірювання швидкості течії повторюється в тому ж порядку. Всього пускається 15-20 поплавців, рівномірно розподілених по ширині річки.
Якщо неможливо пустити поплавці по всій ширині річки, наприклад на річках, з швидкою течією, де поплавці зносяться до середини потоку, витрати води визначаються за найбільшою поверхневою швидкості. У цьому випадку на стрижневі частина потоку пускається 5-10 поплавців. З усіх пущених поплавців вибираються три з найбільшою тривалістю ходу, що відрізняються один від одного за часом не більше ніж на 10%, при більшому відхиленні тривалості ходу пускається ще 5-6 поплавців.
Запис результатів вимірів витрат води поплавцями ведеться в книжці КГ-7М (н). Для визначенні швидкості течії будується графік тривалості ходу поплавців, на якому по горизонтальній осі відкладаються відстані від постійного початку до місця проходження поплавцями середнього створу, а по вертикальній осі - тривалість ходу поплавців між верхнім та нижнім створами. По нанесеним точкам проводиться осереднення епюра розподілу тривалості ходу поплавця по ширині річки. У місцях перегинів епюри, а при плавній її формі через рівні відстані призначається не менше 5-6 швидкісних вертикалей, які для зручності обробки поєднуються з промірних вертикалями. Для кожної швидкісної вертикалі обчислюється поверхнева швидкість течії шляхом ділення відстані між верхнім і нижнім створами на тривалість ходу поплавця, зняту з епюри.
Множачи площі відсіків між швидкісними вертикалями на полусумму поверхневих швидкостей на них, отримують часткові фіктивні витрати води qфз. Їх сума, з урахуванням крайових коефіцієнтів дає загальний фіктивний витрата води Q ф. Дійсний витрата обчислюється за формулою: Q = KQф, К - перехідний коефіцієнт, який обчислюється за формулою Д. Є. Скородумова
К = з 2 / 5 / з 2 / 3 +1,6
Якщо за допомогою поплавків виміряна найбільша поверхнева швидкість, то вона використовується для обчислення витрат води Q = KнаібVнаібF, де Vнаіб-середнє значення швидкостей трьох найбільш швидких поплавців; Kнаіб = 1-5,6 ghI / Vнаіб (h-середня глибина потоку; g-прискорення вільного падіння) F-площа водного перерізу.
1.3 Вимірювання витрати води глибинними поплавцями і поплавцями-інтеграторами
Поплавки цього виду використовуються для вимірювання порівняно малих швидкостей течії (до 0,15-0,20 м / с), коли вертушечние вимірювання мало надійні. І для визначення кордонів мертвого простору. Швидкості течії вимірюються з човна, на якій влаштовані з трьох горизонтальних рейок створи: верхній, середній і нижній на відстані один від одного через
1.4 Вимірювання витрати води гідравлічним способом
Використовується коли виміряти витрату води іншими способами не представляється можливим. Витрата води обчислюється за формулою Q = VсрF, Vср = C RJ, де R-гідравлічний радіус; J-поздовжній ухил; C-швидкісний коефіцієнт або коефіцієнт Шезі C = 1/nR x-1, 5 n при R <
2. Аналіз витрат води, виміряних детальним способом, з метою з'ясування можливості переходу на основний спосіб вимірювання
Аналіз полягає у відборі частині швидкісних вертикалей, за значеннями середньої швидкості течії яких можна побудувати епюру розподілу швидкості по ширині річки, близьку до епюрі, побудованої по всіх вертикалях.
Відбір швидкісних вертикалей виконується наступним чином. Для кожної швидкісної вертикалі додатково до графічній обробці витрати обчислюється аналітичним способом значення середньої швидкості течії за скороченим кількість точок: 0,2 і 0,8 робочої глибини при вільному руслі; 0,15; 0,50 і 0,85 робочої глибини для витрат, виміряних при льодоставі і зарослому руслі. Значення середньої швидкості наносяться на креслення графічної обробки витрати води, виміряного детальним способом, і по них викреслюється епюра розподілу середньої швидкості течії за шириною ріки. Для основного способу вимірювання витрати води відбирають ті швидкісні вертикалі, на яких значення середньої середньої швидкості, обчислені за скороченим і повного числа точок, збігаються або відрізняються ненабагато. При скороченні числа швидкісних вертикалей одну з них слід призначати в стрижневі частини потоку, а інші - в місцях основних переломів епюри.
За відібраного числа вертикалей всі витрати води обчислюються вдруге вже звичайним аналітичним способом. Звичайний аналітичний спосіб дає можливість зменшити кількість швидкісних вертикалей до 7-8, а в деяких випадках до 5.
Значення кожного витрати, обчисленого аналітичним способом, порівнюється з витратою, обробленим графічно і прийнятим за еталон.
Перехід на основний спосіб вимірювання можливий за умови:
1. систематична помилка витрат, обчислених аналітичним способом, не перевищує 2%;
2. середня сумарна помилка не перевищує 3%;
3. найбільша помилка окремого витрати за вирахуванням систематичної помилки не перевищує 5%.
3. Аналіз вимірювання витрат води з метою переходу на скорочений спосіб
Аналіз полягає у відборі однієї швидкісний вертикалі в стрижневі частини потоку, значення швидкості на якій (середньої, в точці 0,6 або 0,2), помножене на постійний коефіцієнт, відрізняється від середньої швидкості водного перерізу не більш ніж на 10%.
3.1 Градуювання вертушок в польових умовах
Виробляється в тому випадку, якщо неможливо відправити вертушку в тарувальних басейн. Тарування в поточній воді проводиться шляхом порівняння показань випробуваної вертушки. Для цього в живому перетині річки намічають декілька точок з різними швидкостями і в кожній з них спочатку вимірюється швидкість справної вертушкою, а за тим випробуваної і знову справною. Вертушка в точці витримується не менше 250 сек. Швидкість в точці приймається як середнє арифметичне з двох вимірювань справної вертушкою. За кількістю оборотів випробуваної вертушки і за значенням швидкості справної вертушки будується тарувальна крива для таріруемой вертушки.
Польове тарування в стоячому водоймищі може бути вироблено способом безпосереднього тарування і шляхом порівняння з зразковою вертушкою.
Для польового тарування будь-яким способом необхідний водойма зі стоячою водою (ставок, озеро) довжиною 100-150м, глибиною не менше 10 м, вільної від водної рослинності. Для тарування може бути використана весловий або моторний човен. При безпосередньому тарування на носі човна на особливому винесення зміцнюється штанга з випробуваної вертушкою, що опускається на глибину не менше 0,5 м від поверхні. Довжина винесення повинна бути такою, щоб відстань від носа човна до вертушки було не менше 1,5 м.
При тарування човен рухається з рівномірною швидкістю по лінії ходового створу. Всього виробляється 20-30 заїздів з різними швидкостями. Тарування проводиться з двома секундомірами: за першим визначається час проходження човном робочого шляху, а по другому - час між моментами початку та закінчення надходження сигналів вертушки на шляху тарування. При обробці результатів тарування для кожного заїзду обчислюється швидкість v і число оборотів лопатевого гвинта в одну секунду n.
4. Обчислення витрати води графічним методом
Графічний метод обчислення витрат води полягає у виконанні наступних робіт:
1. Перевіряються результати раніше виконаного обчислення витрат аналітичним методом.
2. На стрічці міліметрового паперу викреслюється профіль поперечного перерізу за розрахунковим рівнем води і приведених до нього глибин, на якому демонструються коростние вертикалі. Під профілем виписуються відстані від постійного початку, прийняті глибини h, середня, поверхнева і донна швидкості, елементарний расход.Еслі одночасно визначається витрата наносів, розмір креслення і порядок його креслення змінюється.
3. Під кресленням профілю поперечного перерізу або праворуч від нього викреслюються епюри розподілу швидкості течії по вертикалях (годографи). При побудові епюр швидкості вертикальний масштаб для глибини приймається той же, що і для профілю водного перерізу. Горизонтальний масштаб вибирається залежно від найбільшої швидкості і прийнятого масштабу глибин з таким розрахунком, щоб у епюр центральних вертикалей відношення ширини до висоти було приблизно 0,7-1,0. Значення швидкості відкладається з абсцис (праворуч) на відповідних їм ординат - глибинах, що обчислюються від поверхні. Через кінцеві точки відрізків, відкладених за значеннями проводиться плавна крива між лініями поверхні і дна. Близько епюри зліва виписуються значення швидкості в точках через певні рівні інтервали для подальшого використання їх при побудові ізобат.
4. Визначається середня швидкість течії на вертикалях. Для цієї мети вважаються площі епюр, які чисельно рівні елементарним витрат. Середня швидкість на вертикалі виходить розподілом площі епюри на глибину вертикалі. Визначення площ епюр, так само як і всіх інших площ, виробляється планіметром, а при його відсутності безпосередньо на міліметровому папері шляхом рахунку квадратів. Невеликі площі (менше 2-3 см2 на кресленні) визначаються у всіх випадках безпосередньо на міліметровому папері.
5. Обчислені значення середньої швидкості на вертикалях відкладаються на профілі поперечного перерізу від лінії рівня води вгору по лініях, що позначає швидкісні вертикалі, в тому ж масштабі, який був прийнятий при побудові епюр розподілу швидкості на вертікалі.Через верхні, кінцеві точки побудованих таким чином відрізків і точки урізу води проводиться плавна крива - епюра розподілу середньої швидкості по ширині річки.
6. З епюри розподілу середньої швидкості по ширині річки знімаються значення середньої швидкості для кожної промірних вертикалі.
7. Значення середньої швидкості для кожної промірних вертикалі множаться на глибину промірних вертикалей, в результаті чого виходять значення елементарного витрати на цих вертикалях
8. Значення елементарного витрати відкладаються вгору від профілю в масштабі, при якому найбільше значення елементарного витрати зображувалося б відрізком, рівним 7 -
9. Обчислюється витрата води. Для цієї мети шляхом планіметрірованія визначається площа епюри розподілу елементарного витрати або шляхом рахунку квадратів.
10. Гідравлічні найменше споживання води, отримані в результаті графічного обчислення витрат, виписуються в таблицю «прийняті дані».
Додатково для вивчення розподілу швидкості течії в поперечному перерізі потоку і з метою аналізу на кресленні графічної обробки витрати викреслюються лінії рівних швидкостей (ізотахіі). Для цього попередньо будуються епюри розподілу поверхневої і донної швидкостей по ширині річки, також як епюра розподілу середньої швидкості. Значення поверхневою і донної швидкостей по всіх вертикалях знімаються з годографів, епюри розподілу швидкості по вертикалях і епюри поверхневою і донної швидкостей по ширині перетинаються лініями, що відтинають на осі швидкості епюр значення швидкості течії, рівні обраним значенням Ізотов.
Точки перетину вказаних ліній з лінією епюри проектуються на вісь глибини потоку - для епюр на вертикалях, на лінію поверхні води - для епюри поверхневої швидкості і на лінію дна - для епюри донної швидкості.
За знайденими таким чином проекціям точок проводяться плавні лінії, що з'єднують точки рівних швидкостей - ізотахіі. У залежності від значення найбільшої швидкості ізотахіі призначаються через 0,05; 0,10; 0,20 або 0,50 м / с з таким розрахунком, щоб все в поперечному перерізі було не менше п'яти і не більше восьми - десяти Ізотов.
5. Гідрометрична дистанційна установка ГР-70
Установка ГР-70 є стаціонарним обладнанням гідрометричного створу. Призначена для виробництва гідрометричних робіт з берега на рівнинних річках шириною до
Установка складається з двох берегових опор з блоками, системи тросів, перекинутих між опорами, двох барабанної лебідки з ручним приводом, блоку лічильників, пульта управління, каретки, двох вантажів (25 і
Система тросів складається з несучого, переміщення каретки і підйомного з токопроводной жилою. Несучий трос, спираючись на ролики опор своїми кільцями, за допомогою талрепи прикріплений до якорів, заритим у грунті. Трос переміщення каретки одним кінцем закріплений на передньому барабані лебідки; другий кінець, пройшовши через ряд роликів-блоків, прикріплюється до скоби каретки. Підйомний трос від другого барабана лебідки проходить через систему блоків у кабіні, йде до гідрометричного вантажу і прикріплюється до нього за допомогою карабіна і сережки.
Барабан троса з токопроводной житловий пов'язаний з віссю рукоятки за допомогою шестерні, а барабан троса переміщення каретки може з'єднуватися з віссю рукоятки рухомий шестернею за допомогою важеля. Важіль перемикання має два крайніх фіксованих положення; в крайньому правому положенні обертаються обидва барабани, в крайньому лівому обертається лише барабан з токопроводним (підйомним) тросом.
Блок лічильників служить для реєстрації горизонтальних і вертикальних переміщень вантажу з приладами по створу. Переміщення вантажу реєструється лічильниками (в сантиметрах); верхній лічильник фіксує горизонтальне переміщення вантажу, нижній - вертикальне.
Конструкції гідрометричних вантажів, каретки, блоку з лічильниками аналогічні їх конструкціям в установці ГР - 64.
Пульт керування служить для управління роботою установки і розміщення в ньому елементів електричної схеми. Він складається з металевого корпусу, столика для запису спостережень і панелі. На панелі розміщені: сигнальні лампи (генератора, вертушки, донного і поверхневих контактів), тумблери виключення вертушки і поверхневого контакту, перемикання швидкісних діапазонів і включення живлення, вольтметр постійного струму, лічильник обертів лопатевого гвинта, секундомір, важіль пуску секундоміра з покажчиком, клеми для підведення живлення і вихідні клеми. Харчування установки здійснюється від батареї гальванічних елементів напругою 12 В.
6. Техніка безпеки при виробництві гідрометричних робіт з використанням плавзасобів
1. Для забезпечення безпеки перед початком гідрометричних робіт повинно бути перевірено технічний стан устаткування гідрометричного створу, плавзасобів, наявність та справність рятувальних засобів, справність гідрологічних приладів. При використанні човнових переправ на їздових канатах необхідно застосовувати спеціальні пристосування. У комплект цих пристосувань повинні входити механізм гнучкого кріплення човни до канату (ГР-78) і відкидна рама (ГР-76).
2. для попередження нещасних випадків спостерігач і особи, що проводять роботи на гідростворе з вимірювання витрати води, зобов'язані знати і суворо керуватися наступними Правилами та інструкцією з техніки безпеки для даного гідрологічного поста, яка започаткована директором ГМО або начальником гідрологічної станції.
3. проміри глибин на малих і середніх рівнинних річках шириною до
4. на гідростворах обладнаними канатами (їздовими і розмічальних), проміри глибин виконуються з веслових і моторних човнів.
5. працівники, які виконують проміри глибин і вимір швидкостей течії, у всіх випадках повинні надіти на себе індивідуальні рятувальні засоби (надувні жилети, нагрудники, куртки).
6. проміри глибин з моторних маломірних суден повинні виконуватись тільки на малому ходу.
7. натягування каната (троса) через судноплавну річку або канал для виробництва промірних і гідрометричних робіт проводиться тільки з дозволу судноплавного нагляду, з яким це питання має бути попередньо узгоджено в письмовій формі.
8. обладнання для натягування каната (ворота, лебідки, закріплення) і сам канат повинні бути цілком надійні. Надійність каната визначається шляхом ретельного перегляду і граничним навантаженням на розрив, визначеної для кожного типу і перетину. Для гідростворов рекомендується застосовувати сталеві канати типу ЛК-0 за ГОСТ 3062-69 або 3077-69 діаметром від 4 до
9. при натягуванні каната на судноплавних і сплавних ріках повинна бути передбачена можливість його швидкого спуску і підйому для пропуску суден або плотів.
10. на судноплавних і сплавних ріках в години, коли роботи на створі не виробляються, канат має бути опущений на дно річки.
11. суворо забороняється залишати натягнутий канат на ніч, а також натягати його при поганій видимості під час густого туману або сильного дощу.
12. на річках з великим і (понад 1,5 м / с) швидкостями течії в паводок з цілями запобігання зіткнення з пливучими предметами судно кріпиться на швидкісній вертикалі не наглухо, а таким чином, щоб була можливість при необхідності швидко переміститися по канату в ту чи іншу сторону або відкріпити від нього.
13. забороняється пересуватися по канату стоячи в човні і триматися за нього руками.
14. забороняється підхід на човні або катері до канату, натягнутому через річку, з верхової сторони.
15. забороняється по канату в човні, закріпленої на нього носової частини, при відсутності на кормі рульового.
16. забороняється працювати з канатом без рукавиць.
17. при користуванні маломірними суднами не допускається їх перевантаження.
18. норма завантаження для кожного судна встановлюється в залежності від максимальної вантажопідйомності судна, його остійності, висоти борту над водою і його водонепроникності. Вантажомісткість човни визначається за формулою Vл = 0,6 LлBлh, де Lл-довжина човна; Bл-ширина човни; h-висота борту човна від слані (настил у днище).
Максимальна норма завантаження дається з урахуванням вітру і за кількістю працівни ків, що можуть розміщуватися на даному судні без вантажу.
Забороняється розташовувати велика кількість вантажу на палубі, залишаючи порожнім трюм (днище), і виходити на роботу з перевантаженим судном, тобто з затопленої вантажний маркою.
19. при навантаження вантажу на дно судна число людей на ньому має бути відповідно зменшено, приймаючи при цьому масу дорослої людини
Вантажопідйомність човна визначається шляхом завантаження її з таким розрахунком, щоб сухий борт човна в будь-якому місці височів над водою в тиху погоду не менше ніж на
20. при роботах з невеликих човнів забороняється пересаджувати людей з одного човна в іншу, пересуватися по човну і робити різкі рухи. Розміщувати людей та обладнання в човнах слід на початку роботи, коли човен стоїть біля берега. Не дозволяється стає на борт човна. Всі роботи з човна повинні виконуватися сидячи.
21. витравляти трос з човна дозволяється тільки через барабан лебідки або укладеними на дні човна шлагами.
22. при витравлення троса забороняється знаходиться між барабаном і бортом човна в напрямку травлення троса і всередині шлагов.
23. при вимірюванні витрат води на річках і каналах, обладнаних дистанційними гідрометричних установками ГР-70, ГР-64 та ГР-64М, повинні строго дотримуватися інструкції з експлуатації цих установок.
24. при відборі проб із зваженими наносами (на мутність) приладами ГР-16, ГР-16М (батометр-пляшка на штанзі) слід дотримуватися вимог цього розділу з виробництва промірних робіт за допомогою штанги.
25. відбір проб води на мутність приладом ГР-15 (батометр-пляшка у вантажі) проводиться з судна або гідрометричних переправи з допомогою лебідки. Лебідка у всіх випадках повинна бути надійно закріплена.
26. при роботі з вакуумним батометром ГР-61, що застосовується для взяття проб точковим способом, необхідно дотримуватися викладені речі правила для виробництва гідрологічних спостережень з маломірних суден та гідрометричних переправ.
27. Щоб уникнути нещасних випадків при відборі проб грунту в руслі з допомогою відбірником проб донних наносів або дночерпателей повинні суворо дотримуватись вимог техніки безпеки при виконанні гідрологічних робіт.
7. Види зйомок і побудова плану поста
Нівілірно-буссольная зйомка застосовується в простих подовжених і округлих об'єктах, коли не потрібно підвищеної точності виконання планів місцевості. Цей вид зйомки аналогічний тахеометрів-нівелірної, однак для розбивки поперечників використовується бусоль або гоніометр. Гоніометр простий у використанні, не вимагає приведення в горизонтальне (вертикальне положення), не має триноги, важить близько 1 -
1. прокладається магістральний хід; його орієнтування (азимут) і кути поворотів визначають за гоніометром; відстань вимірюється мірною стрічкою або по дальномер нівеліра;
2. висотна основа магістрального ходу визначається нівеліром;
3. розбивають поперечники під різними кутами по відношенню до магістрального ходу в тому числі і під 90 градусів; місце розташування поперечників на магістральних ділянках визначають мірною стрічкою або по дальномер;
4. виконується нівелювання точок на поперечниках, відстань вимірюється по дальномер нівеліра.
Дуже зручно встановлювати під нівеліром гоніометр, з одного стоянки нівеліра визначаються напрямки, відстань і висотне положення точок. Недоліком методу є невеликий межа відстаней для визначення промірних точки по дальномер нівеліра (400 -
Глазомерно зйомка. Найменш точна, але найбільш швидка зйомка. Застосовується, коли не потрібно високої точності, але треба швидко скласти план даної ділянки, Відстані при цій зйомки вимірюється кроками або глазомерно, кути - також глазомерно.
Широке поширення мають 2 види окомірних зйомок: глазомерно-углоначертательная і буссольно-глазомерно.
Буссольно-глазомерно зйомка передбачає вимірювання азимутів і румбів магістральних ходів, кутів ліній поперечників, а також напрямків на точки знімається ситуації. Відстань до знімаються точок та їх висоти визначають глазомерно. У результаті прямо в полі отримують глазомерной план місцевості (водного об'єкту), на якому дуже детально нанесена вся ситуація і зразкові висоти місцевості. Перевагою цієї зйомки є швидкість, а недоліком - значні похибки.
Зазвичай цей вид зйомки виконується на суші, але в деяких випадках зйомка може виконуватися з судна. Тоді знімаються обриси берегів річки або водоймища. Відстані, пройдені човном з спостерігачем, визначаються або за рівномірною швидкості її руху, або за допомогою лотліня з вантажем. Лотлінем може служити тонкий капроновий шнур або рибальська волосінь товщиною 0,8 -
8. Розбивка гідрометричного створу
Щоб отримати значення витрати води, близького до дійсного, напрямок гідрометричного створу повинно бути перпендикулярним до середнього напрямку течії.
У експедиційних умовах на прямолінійних ділянках нешироких річок напрямок гідроствора повинно бути намічено на-віч перпендикулярно до загального напряму течії річки, орієнтуючись на обрис берегів.
Для систематичних вимірів витрат води напрямок гідроствора призначається після визначення напрямку течії поверхневими поплавцями, вимірником течії або морський вертушкою.
Для визначення напрямку гідроствора поверхневими поплавками на ділянці річки паралельно березі прокладається магістраль і перпендикулярно до неї розбиваються три створу, середній з них є гідрометричних створів. У 5-10 м вище верхнього створу пускається послідовно 8-10 поверхневих поплавців, рівномірно розподіляючи їх по ширині річки. Для кожного поплавка визначається час проходження відстані від верхнього до нижнього створу, і місця перетину всіх створів. Місце перетину поплавцями створів фіксується на річках шириною до
Обробка результатів визначення напрямку гідроствора виробляється на копії плану ділянки річки, де по точках проходження поплавців через всі створи проводяться траєкторії руху поплавців. Потім для кожного поплавка обчислюється швидкість руху діленням відстані між верхнім і нижнім створами на відповідний час проходження. На лінії середнього створу в точках перетину його поплавцями відкладаються у вибраному масштабі вектори швидкостей по дотичним до траєкторії руху поплавців. Результуючий вектор показує середню напрямок течії на даній ділянці, а перпендикуляр до неї за приймається за правильне напрям гідрометричного створу.
На великих річках напрямок течії зазвичай визначається за допомогою Біфілярна підвісу, вимірювача течії або морський вертушки. Ці прилади дають можливість проводити вимірювання не тільки в поверхневому шарі, а й на різних глибинах, це значно збільшує точність визначення гідроствора.
У правильно обраному створі напрямок течії на окремих вертикалях не повинно відхиляться від нормалі до нього не більше ніж на 30 градусів, якщо косоструйность перевищує, місце розташування гідрометричного створу визнається незадовільним, і він вибирається на новому місці.
Зі зміною рівня води змінюється і напрямок течії. Ось чому нерідко доводиться розташовувати меженний створ в одному, а паводковий - в іншому місці.
Встановлене напрямок гідроствора закріплюється на обох берегах міцними стовпами-реперами. Один з реперів служить постійним початком, від якого визначаються відстані до промірних і швидкісних вертикалей.
9. Висотна прив'язка реперів гідрологічних постів до державної мережі
Основні і контрольні репери гідрологічних постів повинні бути прив'язані до реперам державної нівелірної мережі. Для прив'язки реперів гідрологічних постів вибираються найближчі до посту репери державної нівелірної мережі, що мають позначки висот в Балтійській системі, що ввійшло в каталог нівеліровок 1, 2, 3, 4 класу.
Наявність і місце розташування таких реперів встановлюється завчасно шляхом запиту до територіальної інспекції державного нагляду. Прив'язка основних і контрольних реперів виконується відповідними фахівцями станцій і сторонніми організаціями за договором з УГМС (залежно від довжини ходу).
При довжині ходу до
10. Нівелювання крутих схилів
10.1 Ватерпасовка поста
При нівелюванні по точках в якості зв'язуючих точок намагаються виброть міцно закріплені на місці точки (початок, кінець, кути повороту магістралі, пікети).
При ватерпасовке гідрологічного поста кожна паля нівелюється окремо за допомогою ватерпаса і нівелірної рейки. Для цього рейка встановлюється на нижній кінець секції. (Нижню палю). Ватерпас палі, за допомогою рівня проводиться в горизонтальному положенні, проводиться відлік, який і є шкальні перевищенням (h) між кінцями паль. Для контролю ватерпас повертається на 180 0 і по рейці здійснюється повторний відлік. Остаточне перевищення по даній секції обчислюється як середнє арифметичне між двома відліками.
В аналогічному порядку проводиться Ватерпасовка інших паль. Загальне перевищення по нивелирном ділянці обчислюється як сума перевищень (h) по окремих паль.
Для контролю ватерпасовка проводиться в прямому і зворотному напрямках. При цьому нев'язка у нивелирном ході fh = Σhпр-Σhобр не повинна перевищувати допустиму, обчислену за формулою fh доп = d: 1000, де d - довжина нівельована ділянки. При дотриманні цієї умови остаточну суму перевищень по нивелирном ходу обчислюють
Σh = (Σh пр + Σh обр): 2
При ватерпасовке великих скатів без посади забивають кілочки, ділять на секції і так само, як при ватерпасовке гідрологічного поста.
10.2 Нівелювання гідрологічного поста
Нівелювання гідрологічного поста виробляють для визначення висот водомірних пристроїв, щодо яких виробляють спостереження за рівнем води в річці. Такими пристроями для рейкових гідрологічних постів є «0» водомірної рейки, а для пальового поста-головка паль.
Перед нівелюванням мірною стрічкою або нівелірної рейкою вимірюють (горизонтально) відстань від початку створу гідрологічного поста до всіх водомірних пристроїв у цьому створі. При цьому фіксують кордону рослинних грунтів.
Нівелірний хід прокладають від основного репера через контрольний до водомірної рейки (для рейкового поста) або, до другої від берега затопленої палі (для пальового поста) двічі на прямому і зворотному напрямку. Розбіжності між перевищеннями у двох даних точках не повинна перевищувати
Нівелювання гідрологічного поста проводиться за правилами нівелювання по точках:
1. контрольний репер нівелюється як сполучний;
2. палі, що знаходяться під водою нівелюються як проміжні;
3. у всіх водомірних пристроїв і реперів у створі гідрологічного поста нівелюється (як проміжна) поверхню землі;
4. при нівелюванні головок паль, реперів відліки виробляються по двох сторонах рейок, незалежно від того сполучні вони або проміжні; земля у водомірних пристроїв нівелюється тільки по чорній стороні;
5. при нівелюванні водомірної рейки або голівок затоплених паль фіксується рівень води по рейці;
6. при нівелюванні водомірної рейки відліки виробляються або безпосередньо за водомірної рейки, або за нівелірної, встановленої наверх водомірної, або на цвях, вбитий у дециметровому поділ водомірної рейки.
7. в нівелірний хід включається точка урізу води;
8. допустима нев'язка в нивелирном ході обчислюється за формулою: fhдоп. = 3n
За результатами нівелювання гідрологічного поста обчислюються абсолютні й умовні (суміщення) висоти всіх нівельованим точок і будується поперечний профіль гідрологічного поста.
11. Лабораторна обробка проб наносів
11.1 Обробка проб наносів на посаді
1. Для правильного проведення первинної обробки проб наносів станція повинна забезпечити пости необхідними приладами і обладнанням, створити відповідні умови для роботи і звернути увагу спостерігача на специфіку цих робіт.
Приміщення де фільтруються проби, має міститися в чистоті. Слід навчити спостерігача дбайливого поводження з фільтрами, особливо при укладанні їх в воронку або на прилад Купріна, не допускати пошкодження фільтра в процесі Робіт, так як це тягне за собою втрату в масі фільтра, а отже, і помилку у визначенні каламутності.
2. Для підвищення точності фільтрування при великій каламутності і полегшення Оботе спостерігача станція повинна забезпечити пости розчином хлористого кальцію.
3. необхідно навчити спостерігача правильно отсіфонівать після відстою освітлену воду так щоб не взмутіть осад. Якщо одна проба відстоювалася в декількох посудинах, то вона після отсіфоніванія ретельно збирається в одну посудину. Пости необхідно забезпечити простими скляними і гумовими сифонами з бічними отворами в забірної наконечнику, закритим знизу пробочкой.
4. якщо проба взята на визначення каламутності води, залишок проби після отсіфоніванія освітленої води ставиться на фільтрування.
5. якщо проба взята на визначення крупності наносів, переводять у пляшку, яка добре закупорюється гумовою пробкою, що заливається зверху сургучем чи парафіном.
6. після виконання первинної обробки проб наносів з поста в лабораторію висилаються:
1) сухі фільтри з наносами для визначення кількості наносів на них (виділених з одиничних проб або проб, взятих при визначенні видатків зважених наносів, з контрольних одиничних проб);
2) зважені наноси у пляшках або пакетиках, виділені з проб, взятих при визначенні зважених наносів і призначених для визначення гранулометричного складу наносів;
3) частини сухих проб ваблених наносів з частинками дрібніше
4) частини сухих проб донних наносів з частинками дрібніше
11.2 Обробка проб наносів у лабораторії
У лабораторії проводиться:
1) зважування порожніх фільтрів;
2) зважування фільтрів з наносами і обчислення кількості наносів у пробах;
3) аналізи гранулометричного складу зважених, ваблених і донних наносів;
4) визначення щільності частинок наносів і щільності суміші наносів у природному заляганні;
5) контроль за роботою на постах по первинній обробці проб наносів.
11.2.1 Зважування порожніх фільтрів
Застосовуються спеціально приготовані среднефільтрующіі беззольні чисті фільтри діаметром 11 -
Фільтр обережно складається вчетверо. На середині краю четвертинки пишеться порядковий номер фільтра простим олівцем, після чого фільтр кладеться в скляний бюкс номером догори.
Фільтри нумеруються в порядку зважування з початку до кінця року, пишеться номер і рік.
Фільтри у відкритих бюксах сушаться в термостаті при стійкій температурі повітря в ній у межах 105-110 градусів Цельсія протягом 2 ч. бюкс ставиться на полицю термостата. Кришечка від бюкса кладеться поруч з бюкс. Після закінчення 2 год бюкси в термостаті швидко накриваються кришечками, потім вони виймаються з термостата і ставляться в ексикатор, де охолоджуються до кімнатної температури протягом 45 хвилин. Ексикатор ставиться поряд з вагами, на яких буде проводиться зважування фільтрів.
Охолоджені бюкси зважуються сну аналітичних вагах з точністю до
Контрольні висушування і зважування фільтрів виробляються для виявлення достатності видалення гігроскопічної вологи, що встановлюється після досягнення сталості маси фільтрів (різниця допустима не вище
Після зважування фільтр виймається з бюкса і викладається в окремий конвертик з воскової папери.
Зважені порожні фільтри лабораторією пересилаються на станції і пости.
11.2.2 Визначення кількості наносів у пробах
Проби (зразки) зважених наносів надходять в лабораторію в пляшках з рідким осадом після відстою або в поліетиленових мішечках і пакетах з воскової папери, якщо осад випарив; проби ваблених і донних наносів, а також грунтів - в щільних матер'яних або поліетиленових мішечках після їх просушування на повітрі. Усі які у лабораторію реєструються.
Зважування фільтрів з наносами провадиться в тому ж порядку, що і порожніх фільтрів, але бюкси з наносами ставляться в термостат на 3 год
Якщо маса наносу на фільтрі перевищує
Дані, отримані в процесі визначення маси наносів, заносяться в журнал зважування наносів і фільтрів (КГ-51). У прислану з поста польову книжку заноситься з цього журналу маса наносу і відповідний номер журналу. Після цього польова книжка (КГ-10) пересилається на станцію для подальшої обробки.
Органічна частина наносів вхідна, що входить в загальну його масу, визначається для 30% виміряних витрат наносів. У цьому випадку всі фільтри з наносами зважуються двічі, щоб при обробці та аналізі даних не виникло потреби у перевірці маси наносів, що знищена.
За визначенні маси фільтри з наносами даного витрати поміщаються в заздалегідь прожарений і зважений фарфоровий тигель, спалюються і прогартовуються в муфельній печі протягом 1-1,5 год
Зола з тиглем остуджується в ексикаторі і зважується на аналітичних вагах. Різниця між отриманою масою і масою тигля представляє масу мінеральної частини наносів. З маси наносу віднімається маса його мінеральної частини, що дає масу органічних речовин. Якщо зольність фільтра перевищувала
Маса органічної частини наносу визначається сумарно з усіх проб, які стосуються одного і того ж витраті наносів, і виражається в грамах і в процентному відношенні до загальної маси наносів на всіх фільтрах.
Проби зважених наносів, що надійшли в пляшках або банках на визначення крупності, перекладаються в бюкси або порцелянові чашки відомої маси і ставляться на водяну або піщану баню для випаровування води, а потім остиглі на повітрі до кімнатної температури зважуються наближено на хіміко-технічних вагах (з точністю до
Пробу ваблених наносів з пакетика повністю перекладають у порцелянову чашку і в повітряно-сухому стані зважують на хіміко-технічних вагах з точністю до
11.2.3 Визначення гранулометричного складу наносів
Визначення гранулометричного складу зважених, ваблених і донних наносів полягає у підготовці зразка до аналізу, проведення аналізу і в його обробки.
Аналізи виконуються в залежності від крупності частинок наносів відповідними методами: піпетковим, фракціометра, ситовим і простим обміром частинок.
Для виробництва гранулометричних аналізів потрібно наступну кількість наносів:
1) піпетковим і комбінованим методом піпетка - фракціометр для аналізу до крупності частинок 0,001 мм -0,5-5,0 г;
2) методом фракціометра - 0,5 -
3) ситовим і комбінованим методом сита - фракціометр;
однорідних за крупності пісків - 100-200г; гравелистих пісків-300-500м; галечно-гравелистих пісків-500-700м.
Для визначення щільності частинок донних наносів, щільності суміші наносів у отественном заляганні та утримання в донних наносах гігроскопічної вологи потрібно додаткова кількість зразка:
а) 70г - дрібного складу (з переважанням часток дрібніше 0,1 мм);
б) 100г - середнього (з переважанням частинок від 0,1 до
в) 200г - великого (з наявністю частинок більше 1мм);
г) 300 г-дуже великого (з наявністю частинок більше
11.2.4 Підготовка зразка до аналізу
При наявності рослинних залишків зразок зважується на технічних вагах. Потім з нього пінцетом видаляються рослинні залишки і також зважуються. Визначається процентний вміст у зразку органічних включень. Запис цих визначень ведеться в графі приміток журналу гранулометричного аналізу КГ-54.на гранулометричний аналіз надходить звільнена від сторонніх включень мінеральна частина зразка.
Навіски проб на аналіз беруться після роздрібнення великих агрегатів. Якщо маса зразка перевищує необхідну наважку, з нього попередньо відбирається середня проба. Відбір середньої проби для піщано - гравелистих наносів виконується квартуванням.
При наявності частинок більше
Мулистий і глинисті донні наноси піддаються більш ретельної механічної підготовки. Навішування дрібних частинок (0,5-5,0 г) зважується на аналітичних вагах, розмочується у фарфоровій чашці протягом двох діб, залита 10-20 мл дистильованої води. Після розмочування навішування розтирається гумовим товкачем з додаванням кількох крапель 25-процентного розчину аміаку (NH4OH). Густа суспензія поступово зливається з чашки в однолітрових конічну колбу. Колба ополняяется дистильованою водою до об'єму 300-500 мл, потім додається 0,5-1,0 мл 25-процентного аміаку, в шийку вставляється гумова або коркова пробка і колба ставиться на кип'ятіння протягом 1 год. Якщо аміак не додається, кип'ятіння триває 3ч. Після закінчення кипіння проба остуджується до кімнатної температури і перекладається для аналізу в циліндр піпетковий установки.
Вміст гігроскопічної вологи визначається для донних наносів, де присутня значна кількість мулистих і глинистих частинок, наступним шляхом.
З зразка наносів, просіяного через сито з отворами 1мм, відбирається наважка 1,0-1,5 м. Маса наносів у повітряно-сухому стані (m0) визначається на аналітичних вагах у заздалегідь зваженому бюксе (m1). Бюкс з пробою у відкритому вигляді міститься у термостат і витримується 5ч при температурі 105-110 градусів, кришечка бюкса ставиться там же поруч. Після закінчення терміну сушіння бюкс з пробою швидко закривається кришечкою всередині термостата, охолоджується в ексикаторі протягом 45 хвилин і після охолодження зважується на аналітичних вагах. (M2).
Зменшення маси бюкса з пробою одно масі гігроскопічної вологи в грамах і обчислюється у відсотках від навішування в абсолютно сухому стані m0-m / m * 100 = е, де m = m2-m1-маса наносів в абсолютно сухому стані.
11.2.5 Виконання гранулометричного аналізу
Гранулометричний аналіз проб наносів полягає у визначенні процентного вмісту частинок різних фракцій і геометричних розмірів самої великої частки в пробі.
Поділ великих часток на фракції проводиться безпосередньо з їх діаметру шляхом фотографування або обмірювання (d> 10 мм ) Або ситовим методом (d = 1 - 10 мм ), А часток дрібніше 1мм - по гідравлічної крупності (пипеточним методом або методом фракціометра). Гідравлічна крупність часток переводиться в їх діаметр за допомогою спеціальних таблиць, в яких показані співвідношення між нормальною гідравлічною крупністю і діаметром частинок за прийнятою шкалою.
Перед аналізом будь-яким методом зразок озирається і з нього вибирається найбільша частка. Якщо вона більше 3мм, вимірюються три її основних розміри (a-довжина, b-ширина, c-висота). Якщо найбільша частка менше 3мм, її діаметр визначається за гідравлічної крупності.
Для частинок діаметром менше 0,1 мм (Гідравлічна крупність <0,0061 м / с) найбільша крупність не визначається.
Для зручності виконання обміру частинок більше 10мм рекомендується виготовити пристосування з трьох взаємно перпендикулярних площин прозорого оргскла з нанесенням градуювання через 10мм (перші 10мм градуюються через 1мм). Угруповання частинок за фракціями проводиться на підставі двох менших розмірів (ширина і висота), так як саме ці розміри, а не довжина, ліміруются падінням частки в ту чи іншу фракцію. Маса кожної фракції визначається на технічних вагах, потім обчислюється процентний вміст частинок в кожній з прийнятих градацій і загальний відсоток наносів менш 10 мм . Записи ведуться в журналі КГ-53.
Сума мас виділених фракцій не повинна відрізняться від маси всієї проби більш ніж на 1%.
Частину проби з наносами дрібніше 10 мм далі аналізується ситовим методом.
Ситовий метод може застосовуватися як самостійний для частинок 10 до 1 мм . Ситовим методом виділяються фракції 10-5, 5-2, 2-1 і < 1 мм . Навішування просіюється в повітряно-сухому стані через набір сит з отворами 10,5,2 і 1мм. У результаті аналізу ситовим методом сума мас окремих виділених фракцій може відрізняться від взятої наважки не більше ніж на 0,5%.
Метод фракціометра може застосовується в двох випадках:
1) Як самостійний для частинок від 1,0 мм до 0,05 мм;
2) При комбінованих методах сито-фракціометр, піпетка - фракціометр-для частинок тих же розмірів. Метом фракціометра виділяються фракції-1-0, 5; 0,5-0,2; 0,2-0,1; 0,1-0,05 і <0,05 мм. При наявності у зразку частинок більше 1мм вони попередньо просіваються на ситах. Величина навішування на аналіз береться в межах 0,5-2,0 м. Зважування навішування і фракцій виробляється на аналітичних вагах (до 0,0001 г). Узята проба у фарфоровій чашці змочується чистою водою і обережно розтирається гумовим товкачем протягом 3-5 хв до стану рідкої кашки.
Перед аналізом фракціометр повільно наповнюється чистою прісною водою, що розтікається по внутрішній стінці скляної труби до верхньої мітки, вище якої залишається місце для аналізованого зразка. Затискачі фракціометра залишаються відкритими. До аналізу приступають через 5-10 хв з тим, щоб вода заспокоїлась під фракціометре і вирівнялась його температура, яка вимірюється після закінчення цього часу з точністю до 0,1 градуса.
Розтерту в чашці пробу переносять у фракціометр і одночасно пускають секундомір і стежать за падінням найбільшою частки. У момент проходження першої частки через нижню позначку секундомір не зупиняється, а фіксує відстань проходження від верхньої до нижньої позначки для визначення найбільшої крупності.
Терміни закривання затискачів для виділення встановлених фракцій визначаються в залежності від температури води під фракціометре.
Для аналізу комбінованим методом піпетка-фракціометр потрібно навішування масою 0,5 - 5,0 г . Якщо маса зразка менш 0,5 г , То при цьому робиться примітка в журналі КГ-54. Аналіз на піпетковий установці виконується з виділенням чотирьох фракцій 0,05-0,01; 0,01-0,005; 0,005-0,001 і < 0,001 мм .
Аналізи піпетковим методом здійснюється за допомогою піпетковий установки, що дозволяє швидко і точно проводити аналіз шести зразків. Всі проби випаровуються насухо на лазні. Якщо в аналізували зразки містяться переважно мулисто-глинисті частинки, випарене проби додатково просушуються в термостаті на протязі 2-3 год при температурі 105-110 градусів і охолоджуються в ексикаторі 45 хв. Бюкси з пробами зважуються на аналітичних вагах.
Кількість відібраних піпеткою та виділених на фракціометре наносів та їх процентний вміст щодо взятої наважки обчислюється по ходу аналізу в журналеКГ-54. Маса наносу в піпетці множиться на перехідний коефіцієнт від обсягу піпетки до обсягу всієї суспензії в циліндрі. Перехідний коефіцієнт k = b / c, де b-обсяг суспензії в циліндрі, c-обсяг проби в піпетці. Щоб отримати масу наносів в кожній окремій фракції і сумарну масу частинок мельче0, 001 мм треба зробити послідовне вирахування з маси в суспензії часток <0,05 мм масу частинок <0,01 мм, потім з останньої маси віднімається кількість наносів <0,005 мм і т. д . Маса більш великих фракцій обчислюється безпосередньо після виконання аналізу на фракціометре та зважування бюкси з наносами. Сума отриманих мас всіх виділених фракцій не повинна відрізняться від маси, взятої на аналіз навішування більше ніж на 3%.
11.2.6 Визначення вмісту органічних речовин у донних наносах
Визначення органічної частини проводиться для тих зразків донних наносів, в яких дрібні частинки (< 0,1 мм ) Складають за масою більше 70%. Для цього відбирається наважка близько 1г, поміщається в заздалегідь прожарений і зважений тигель, потім спалюється і прожарюється в муфельній печі протягом 1-1,5 ч. Після прожарювання тигель з золою остуджується в ексикаторі 45 хв і знову зважується на аналітичних вагах.
Вміст органічних речовин обчислюється у відсотках від маси абсолютно сухої наважки: z = m-m1 / m * 100, де m1-маса золи після прожарювання; m-маса абсолютно сухої наважки, що обчислюється за формулою m = 100m0 / 100 + e, m0- маса повітряно-сухої наважки; е-зміст гігроскопічної вологи у відсотках.
11.2.7 Визначення щільності частинок наносів і щільності наносів у природному заляганні
Щільність частинок наносів представляє собою відношення маси частинок наносів до їх об'єму у твердому тілі без пор; вона залежить від мінералогічного складу наносів, виражається в кг / м 3.
Щільність суміші наносів у природному заляганні представляє собою відношення маси наносів до їх об'єму разом з порами, вона залежить від мінералогічного і гранулометричного складу наносів, їх форми та змісту органічних домішок виражається в кг / м 3.
Для гравію і пісків приймається маса зразка в повітряно сухому стані, а для мулу і глин - в абсолютно сухому.
Щільність частинок наносів і суміші наносів у природному заляганні визначаються тільки для донних наносів.
Щільність суміші наносів у природному заляганні визначається поряд з гранулометричним складом для всіх проб донних наносів, що надходять в лабораторію.
Щільність частинок наносів визначається наступним чином: чистий пікнометр з високим горлом наповнюється до мітки 50-100 мл дистильованою водою кімнатної температури, закривається притертою пробкою і зважується з точністю до 0,001 г . Після цього вола з пікнометра виливається. Узята в повітряно - сухому стані навішування з частинками дрібніше 2 мм в кількості 10 - 15 г обережно висипається в той же пікнометр через лійку.
Пікнометр з наносами приблизно до половини обсягу доливається дистильованою водою і проба кип'ятиться протягом 30 хвилин, після кип'ятіння проба в пікнометра охолоджується до кімнатної температури, потім у нього доливається до позначки дистильована вода, пікнометр закривається пробкою і знову зважується. Маса повітряно-сухого наносу, всипати наносу перераховується на масу абсолютно сухої наносу за формулою: m = 100m 0 / 100 + е, де m 0 - маса повітряно-сухого наносу; е - процентний вміст гігроскопічної вологи.
Щільність частинок наносів визначається за формулою: q ч = (m / m + m 1 - m 2) * q 0, де m - абсолютно сухого наносу; m 1 - маса пікнометра з водою; m 2 - маса пікнометра з водою і наносами; q 0 - щільність води.
11.2.8 Вимірювання витрати зважених наносів
Проби води на мутність для вимірювання витрати зважених наносів беруться в основному гідростворе на всіх швидкісних вертикалях одночасно з вимірюванням швидкостей течії виконуваних при вимірюванні витрати води.
Проби на мутність відбираються наступним способами: багатоточковим, основним, одноточечним, сумарним та інтеграційним.
Багатоточечний спосіб передбачає відбір проб наносів по збільшеному числу вертикалей у п'яти і більше точках на глибині. Проби наносів відбираються одночасно з вимірюванням швидкостей течії на кожній вертикалі. Цей спосіб застосовується в перший рік спостережень за стоком наносів, коли середня мутність в річці перевищує 100 г / м 3.
У перший рік спостережень необхідно виконати не менше десяти вимірів витрат наносів з відбором проб багатоточковим способом.
На великих і середніх річках при вимірюванні витрати зважених наносів основним способом відбирається дві проби на вертикалі, на малих річках одна проба.
У періоди коли мутність перевищує 100 г / м 3 проби відібрані у двох точках по вертикалі обробляються кожна окремо.
При середній каламутності річки від 100 до 20 г / м 3 проби відібрані у двох точках на вертикалі, зливаються в одну посудину для подальшого аналізу. Відбір проб в одній точці вертикалі проводиться з дворазовою повторюваністю, після чого обидві проби для подальшого аналізу зливаються в одну посудину.
При каламутності менше 20 г / м 3 доцільно проби об'єднувати не тільки по вертикалях, а й по всьому живому перетину, отримуючи таким чином пробу, яка характеризує середню мутність усього потоку.
При середній каламутності потоку від 100 до 20 г / м 3 на кожній вертикалі відбирають дві проби і зливають в одну посудину для подальшого аналізу.
При заростанні русла вимір каламутності основним способом проводиться в трьох точках (0,15; 0,5; 0,85) робочої глибини.
11.2.9 Вимірювання витрати зважених наносів аналітичним способом
Обчислення витрати зважених наносів за середніми одиничним пробам наносів на швидкісних вертикалях. Мутність в точці обчислюється за формулою:
S = m * 10 6 / A.
Обчислити одиничний витрата зважених наносів у точках відбору проб каламутності шляхом множення каламутності в точці на швидкість течії в точці.
Для кожної швидкісної вертикалі обчислити середні одиничні витрати зважених наносів за формулою залежно від кількості і положення точок відбору проб каламутності:
L ср = L 0,2 + L 0,8 / 2 (основний спосіб)
L СР = L 0,13 + L 0,5 + L 0,85 / 3 (при заростанні русла)
L СР = L 0,6; L СР = L 0,5.
Р s = 0,001 [KL 1 f 0 + (L 1 + L 2 / 2) f 1 + ... + (L N -1 + L N / 2) f N -1 + KL N f N]
Порядок обчислення витрат:
1. За даними про масу наносів у пробах води та обсязі проб - обчислити середні каламутності на швидкісних вертикалях. Середню мутність на вертикалі обчислюється за формулою S = m * 10 6 / А.
2. Обчислити часткові витрати зважених наносів і повний витрата наносів, для цього:
· Обчислити полусумму середньої каламутності води між суміжними швидкісними вертикалями на площі водного перерізу між цими вертикалями. Значення часткових витрат.
· Повний витрата зважених наносів отримати підсумовуванням часткових витрат.
3. Обчислити середню мутність річки за формулою S = 1000 * Ps / Q.
12. Проведення спостережень на рівнеміром посаді
12.1 Спостереження за рівнем води
Рівень води - це висота водної поверхні на умовною горизонтальною площиною порівняння, незмінної по висоті, прийняте за «0» графіка гідрологічного поста. Гідрологічний пост включає в себе водомірні пристрої, за якими проводиться вимірювання рівня води і репера.
Водомірні пристрої:
1) Рейкові - на яких рівень води відраховують безпосередньо по розподілам рейки на висоті поверхні води.
2) Пальові - - на яких рівень води відраховують за його перевищення над голівкою палі.
3) Рейкове-пальові - комбінація перших двох типів.
4) Передавальні - де положення рівня передається тим чи іншим способом від датчика до реєструючої частини приладу.
5) Автоматичні дистанційні рівнеміри, встановлених при автоматизації гідрологічних спостережень на посту.
СУВ складається з наступних елементів:
-Самописець рівня - прилад, що вимірює зміни рівня води в річці.
-Поплавковий колодязь - для розміщення поплавців (датчиків) рівнеміра і його захисту від зовнішніх впливів, які може порушити роботу самописця.
-Вимірювального павільйону - для розміщення реєструючого пристрою та її захисту від зовнішніх негативних факторів.
Спостереження здійснюється 2 рази на день у 8 і 20 годин.
Місце для виробництва спостережень за температурою вказується спостерігачеві фахівцем станцій. Температурою води вимірюється 2 рази на добу в основні терміни водомірних спостережень (у 8 і 20 годин).
Зазвичай температурою води вимірюється в створі або поблизу гідропосту в прибережній, обов'язково проточною смузі на такому відстань від берега, щоб глибина була не менше 0,3 - 0,5 метрів . Вимірювання починаються навесні, ще при льодоставі, з настанням відлиги. Для вимірювання використовуються водні термометри в металевій оправі, електротермометрів зі шкалою розподілу 0,2 С 0, записи ведуться в КГ-1.
З зразка наносів, просіяного через сито з отворами 1мм, відбирається наважка 1,0-1,5 м. Маса наносів у повітряно-сухому стані (m0) визначається на аналітичних вагах у заздалегідь зваженому бюксе (m1). Бюкс з пробою у відкритому вигляді міститься у термостат і витримується 5ч при температурі 105-110 градусів, кришечка бюкса ставиться там же поруч. Після закінчення терміну сушіння бюкс з пробою швидко закривається кришечкою всередині термостата, охолоджується в ексикаторі протягом 45 хвилин і після охолодження зважується на аналітичних вагах. (M2).
Зменшення маси бюкса з пробою одно масі гігроскопічної вологи в грамах і обчислюється у відсотках від навішування в абсолютно сухому стані m0-m / m * 100 = е, де m = m2-m1-маса наносів в абсолютно сухому стані.
11.2.5 Виконання гранулометричного аналізу
Гранулометричний аналіз проб наносів полягає у визначенні процентного вмісту частинок різних фракцій і геометричних розмірів самої великої частки в пробі.
Поділ великих часток на фракції проводиться безпосередньо з їх діаметру шляхом фотографування або обмірювання (d>
Перед аналізом будь-яким методом зразок озирається і з нього вибирається найбільша частка. Якщо вона більше 3мм, вимірюються три її основних розміри (a-довжина, b-ширина, c-висота). Якщо найбільша частка менше 3мм, її діаметр визначається за гідравлічної крупності.
Для частинок діаметром менше
Для зручності виконання обміру частинок більше 10мм рекомендується виготовити пристосування з трьох взаємно перпендикулярних площин прозорого оргскла з нанесенням градуювання через 10мм (перші 10мм градуюються через 1мм). Угруповання частинок за фракціями проводиться на підставі двох менших розмірів (ширина і висота), так як саме ці розміри, а не довжина, ліміруются падінням частки в ту чи іншу фракцію. Маса кожної фракції визначається на технічних вагах, потім обчислюється процентний вміст частинок в кожній з прийнятих градацій і загальний відсоток наносів менш
Сума мас виділених фракцій не повинна відрізняться від маси всієї проби більш ніж на 1%.
Частину проби з наносами дрібніше
Ситовий метод може застосовуватися як самостійний для частинок 10 до
Метод фракціометра може застосовується в двох випадках:
1) Як самостійний для частинок від 1,0 мм до 0,05 мм;
2) При комбінованих методах сито-фракціометр, піпетка - фракціометр-для частинок тих же розмірів. Метом фракціометра виділяються фракції-1-0, 5; 0,5-0,2; 0,2-0,1; 0,1-0,05 і <0,05 мм. При наявності у зразку частинок більше 1мм вони попередньо просіваються на ситах. Величина навішування на аналіз береться в межах 0,5-2,0 м. Зважування навішування і фракцій виробляється на аналітичних вагах (до 0,0001 г). Узята проба у фарфоровій чашці змочується чистою водою і обережно розтирається гумовим товкачем протягом 3-5 хв до стану рідкої кашки.
Перед аналізом фракціометр повільно наповнюється чистою прісною водою, що розтікається по внутрішній стінці скляної труби до верхньої мітки, вище якої залишається місце для аналізованого зразка. Затискачі фракціометра залишаються відкритими. До аналізу приступають через 5-10 хв з тим, щоб вода заспокоїлась під фракціометре і вирівнялась його температура, яка вимірюється після закінчення цього часу з точністю до 0,1 градуса.
Розтерту в чашці пробу переносять у фракціометр і одночасно пускають секундомір і стежать за падінням найбільшою частки. У момент проходження першої частки через нижню позначку секундомір не зупиняється, а фіксує відстань проходження від верхньої до нижньої позначки для визначення найбільшої крупності.
Терміни закривання затискачів для виділення встановлених фракцій визначаються в залежності від температури води під фракціометре.
Для аналізу комбінованим методом піпетка-фракціометр потрібно навішування масою 0,5 -
Аналізи піпетковим методом здійснюється за допомогою піпетковий установки, що дозволяє швидко і точно проводити аналіз шести зразків. Всі проби випаровуються насухо на лазні. Якщо в аналізували зразки містяться переважно мулисто-глинисті частинки, випарене проби додатково просушуються в термостаті на протязі 2-3 год при температурі 105-110 градусів і охолоджуються в ексикаторі 45 хв. Бюкси з пробами зважуються на аналітичних вагах.
Кількість відібраних піпеткою та виділених на фракціометре наносів та їх процентний вміст щодо взятої наважки обчислюється по ходу аналізу в журналеКГ-54. Маса наносу в піпетці множиться на перехідний коефіцієнт від обсягу піпетки до обсягу всієї суспензії в циліндрі. Перехідний коефіцієнт k = b / c, де b-обсяг суспензії в циліндрі, c-обсяг проби в піпетці. Щоб отримати масу наносів в кожній окремій фракції і сумарну масу частинок мельче0, 001 мм треба зробити послідовне вирахування з маси в суспензії часток <0,05 мм масу частинок <0,01 мм, потім з останньої маси віднімається кількість наносів <0,005 мм і т. д . Маса більш великих фракцій обчислюється безпосередньо після виконання аналізу на фракціометре та зважування бюкси з наносами. Сума отриманих мас всіх виділених фракцій не повинна відрізняться від маси, взятої на аналіз навішування більше ніж на 3%.
11.2.6 Визначення вмісту органічних речовин у донних наносах
Визначення органічної частини проводиться для тих зразків донних наносів, в яких дрібні частинки (<
Вміст органічних речовин обчислюється у відсотках від маси абсолютно сухої наважки: z = m-m1 / m * 100, де m1-маса золи після прожарювання; m-маса абсолютно сухої наважки, що обчислюється за формулою m = 100m0 / 100 + e, m0- маса повітряно-сухої наважки; е-зміст гігроскопічної вологи у відсотках.
11.2.7 Визначення щільності частинок наносів і щільності наносів у природному заляганні
Щільність частинок наносів представляє собою відношення маси частинок наносів до їх об'єму у твердому тілі без пор; вона залежить від мінералогічного складу наносів, виражається в кг / м 3.
Щільність суміші наносів у природному заляганні представляє собою відношення маси наносів до їх об'єму разом з порами, вона залежить від мінералогічного і гранулометричного складу наносів, їх форми та змісту органічних домішок виражається в кг / м 3.
Для гравію і пісків приймається маса зразка в повітряно сухому стані, а для мулу і глин - в абсолютно сухому.
Щільність частинок наносів і суміші наносів у природному заляганні визначаються тільки для донних наносів.
Щільність суміші наносів у природному заляганні визначається поряд з гранулометричним складом для всіх проб донних наносів, що надходять в лабораторію.
Щільність частинок наносів визначається наступним чином: чистий пікнометр з високим горлом наповнюється до мітки 50-100 мл дистильованою водою кімнатної температури, закривається притертою пробкою і зважується з точністю до
Пікнометр з наносами приблизно до половини обсягу доливається дистильованою водою і проба кип'ятиться протягом 30 хвилин, після кип'ятіння проба в пікнометра охолоджується до кімнатної температури, потім у нього доливається до позначки дистильована вода, пікнометр закривається пробкою і знову зважується. Маса повітряно-сухого наносу, всипати наносу перераховується на масу абсолютно сухої наносу за формулою: m = 100m 0 / 100 + е, де m 0 - маса повітряно-сухого наносу; е - процентний вміст гігроскопічної вологи.
Щільність частинок наносів визначається за формулою: q ч = (m / m + m 1 - m 2) * q 0, де m - абсолютно сухого наносу; m 1 - маса пікнометра з водою; m 2 - маса пікнометра з водою і наносами; q 0 - щільність води.
11.2.8 Вимірювання витрати зважених наносів
Проби води на мутність для вимірювання витрати зважених наносів беруться в основному гідростворе на всіх швидкісних вертикалях одночасно з вимірюванням швидкостей течії виконуваних при вимірюванні витрати води.
Проби на мутність відбираються наступним способами: багатоточковим, основним, одноточечним, сумарним та інтеграційним.
Багатоточечний спосіб передбачає відбір проб наносів по збільшеному числу вертикалей у п'яти і більше точках на глибині. Проби наносів відбираються одночасно з вимірюванням швидкостей течії на кожній вертикалі. Цей спосіб застосовується в перший рік спостережень за стоком наносів, коли середня мутність в річці перевищує 100 г / м 3.
У перший рік спостережень необхідно виконати не менше десяти вимірів витрат наносів з відбором проб багатоточковим способом.
На великих і середніх річках при вимірюванні витрати зважених наносів основним способом відбирається дві проби на вертикалі, на малих річках одна проба.
У періоди коли мутність перевищує 100 г / м 3 проби відібрані у двох точках по вертикалі обробляються кожна окремо.
При середній каламутності річки від 100 до 20 г / м 3 проби відібрані у двох точках на вертикалі, зливаються в одну посудину для подальшого аналізу. Відбір проб в одній точці вертикалі проводиться з дворазовою повторюваністю, після чого обидві проби для подальшого аналізу зливаються в одну посудину.
При каламутності менше 20 г / м 3 доцільно проби об'єднувати не тільки по вертикалях, а й по всьому живому перетину, отримуючи таким чином пробу, яка характеризує середню мутність усього потоку.
При середній каламутності потоку від 100 до 20 г / м 3 на кожній вертикалі відбирають дві проби і зливають в одну посудину для подальшого аналізу.
При заростанні русла вимір каламутності основним способом проводиться в трьох точках (0,15; 0,5; 0,85) робочої глибини.
11.2.9 Вимірювання витрати зважених наносів аналітичним способом
Обчислення витрати зважених наносів за середніми одиничним пробам наносів на швидкісних вертикалях. Мутність в точці обчислюється за формулою:
S = m * 10 6 / A.
Обчислити одиничний витрата зважених наносів у точках відбору проб каламутності шляхом множення каламутності в точці на швидкість течії в точці.
Для кожної швидкісної вертикалі обчислити середні одиничні витрати зважених наносів за формулою залежно від кількості і положення точок відбору проб каламутності:
L ср = L 0,2 + L 0,8 / 2 (основний спосіб)
L СР = L 0,13 + L 0,5 + L 0,85 / 3 (при заростанні русла)
L СР = L 0,6; L СР = L 0,5.
Р s = 0,001 [KL 1 f 0 + (L 1 + L 2 / 2) f 1 + ... + (L N -1 + L N / 2) f N -1 + KL N f N]
Порядок обчислення витрат:
1. За даними про масу наносів у пробах води та обсязі проб - обчислити середні каламутності на швидкісних вертикалях. Середню мутність на вертикалі обчислюється за формулою S = m * 10 6 / А.
2. Обчислити часткові витрати зважених наносів і повний витрата наносів, для цього:
· Обчислити полусумму середньої каламутності води між суміжними швидкісними вертикалями на площі водного перерізу між цими вертикалями. Значення часткових витрат.
· Повний витрата зважених наносів отримати підсумовуванням часткових витрат.
3. Обчислити середню мутність річки за формулою S = 1000 * Ps / Q.
12. Проведення спостережень на рівнеміром посаді
12.1 Спостереження за рівнем води
Рівень води - це висота водної поверхні на умовною горизонтальною площиною порівняння, незмінної по висоті, прийняте за «0» графіка гідрологічного поста. Гідрологічний пост включає в себе водомірні пристрої, за якими проводиться вимірювання рівня води і репера.
Водомірні пристрої:
1) Рейкові - на яких рівень води відраховують безпосередньо по розподілам рейки на висоті поверхні води.
2) Пальові - - на яких рівень води відраховують за його перевищення над голівкою палі.
3) Рейкове-пальові - комбінація перших двох типів.
4) Передавальні - де положення рівня передається тим чи іншим способом від датчика до реєструючої частини приладу.
5) Автоматичні дистанційні рівнеміри, встановлених при автоматизації гідрологічних спостережень на посту.
СУВ складається з наступних елементів:
-Самописець рівня - прилад, що вимірює зміни рівня води в річці.
-Поплавковий колодязь - для розміщення поплавців (датчиків) рівнеміра і його захисту від зовнішніх впливів, які може порушити роботу самописця.
-Вимірювального павільйону - для розміщення реєструючого пристрою та її захисту від зовнішніх негативних факторів.
Спостереження здійснюється 2 рази на день у 8 і 20 годин.
Місце для виробництва спостережень за температурою вказується спостерігачеві фахівцем станцій. Температурою води вимірюється 2 рази на добу в основні терміни водомірних спостережень (у 8 і 20 годин).
Зазвичай температурою води вимірюється в створі або поблизу гідропосту в прибережній, обов'язково проточною смузі на такому відстань від берега, щоб глибина була не менше 0,3 -