Фазы водного режима (стр. 1 из 2)

Содержание

Введение

1. Фазы водного режима

2. Промерочныеработы на реках

2.1 Приборы для измерения глубин

2.2 Способы выполнения промерных работ

Список литературы

Введение

Водные ресурсы важный соцэкономический фактор развития нашего общества, с ростом населения, производства растет и водопотребление (по прогнозам к 1-й пол 21 столетия объем водопотребления может превысить ежегодно возобновляемые водные ресурсы.

Гидрология изучает свойства гидросферы, процессы происхождение в водных объектах гидросферы. Взаимодействие гидросферы с окружающими сферами атмосферы и литосферы. Гидрология делится на гидрологию суши и моря. Гидрология суши делится по объектам исследования: 1)учение о реках, 2)озероведение, 3)болотоведение, 4)учение о ледниках, 5)подземные воды. По направленностям и методам исследования делится на научные дисциплины: 1)общая гидрология, 2)гидрометрия (приборы для изм. и набл) систематическое изучение гидрологического режима водных объектов, 3)гидрологические и водохозяйственные расчеты, 4)гидрография описание конкретных водных объектов, 5)гидрологические прогнозы. Методы – 1)стационарный, 2)экспедиционный, 3)экспериментальный - детальное изучение гидрологических процессов в лаборатории или а природных условиях, 4)теоретический.

1. Фазы режима рек. Типы питания. Классификация рек по внутригодовому распределению стока

В зависимости от условий питания в режиме рек различают следующие фазы: половодье, паводки и межень. Половодье характеризуется продолжительным повышением стока, повторяющимся ежегодно в один и тот же сезон.

Для большинства равнинных рек характерно весеннее половодье, вызываемое снеготаянием; для горных рек — вызываемое таянием снега и ледников (летнее половодье). На Дальнем Востоке причиной длительного летнего половодья являются затяжные муссонные дожди.

1 — глубокое подземное питание, 2 — верховое подземное питание, 3 — снеговое половодье. 4 — отдача поймы, 5 — дождевые паводки, 6 — потери стока воды на образование льда

Рисунок 1.1 – Схема расчленения гидрографа по источникам питания.

Паводки представляют собой резкое кратковременное повышение стока, вызванное ливневыми дождями или оттепелями зимой. Не приуроченные к определенному периоду паводки повторяются в некоторые годы по нескольку раз.

Межень — продолжительный низкий сток, обусловленный переходом реки почти исключительно на подземное питание. На реках СССР различают летнюю и зимнюю межень.

Типичный ход изменения стока в течение года — гидрограф — на реках европейской части показан на рис. 1.1.

Чтобы определить долю того или иного вида питания, гидрограф расчленяют по источникам питания. На рис. 1.1 показан пример расчленения гидрографа р. Волги методом Б.В. Полякова. Горизонтальная прямая, разделяющая глубоководное и верховое подземное питание, проведена на высоте наименьшего расхода воды перед наступлением половодья. С началом половодья подземное питание убывает и полностью прекращается, когда расход воды достигает наибольшего значения. На гидрографе показаны летне-осенние паводки и потери стока на образование льда.

Классификация рек. Каждая река неповторима. Однако реки имеют общие черты, зависящие от климатических условий, видов питания и водного режима, и это позволяет объединить их в более или менее однородные группы. Так, Б.Д. Зайков все реки делит на три группы: 1) с весенним половодьем, 2) с половодьем в теплую часть года и 3) с паводочным режимом. Реки первой группы он делит еще на пять типов: казахстанский (1), восточноевропейский (2), западносибирский (3), восточносибирский (4), алтайский (5). Типовые гидрографы показаны на рис. 1.2.

Казахстанский — характеризуется очень высокой волной весеннего половодья и низким (до полного пересыхания) стоком п остальную часть года. Сток дают почти исключительно зимние осадки, быстрое таяние которых вызывает высокое, но непродолжительное половодье (рис. 1.2 а).

Восточноевропейский — характеризуется высоким весенним половодьем, летней меженью, прерываемой эпизодически ливнями, низкой зимней меженью и повышенным осенним стоком. Некоторые реки этого типа имеют два максимума: первый (главный) — весной и второй — осенью (рис. 1.2 б).

Западносибирский — имеет небольшое, растянутое половодье, повышенный летне-осенний сток и низкую зимнюю межень. Наличие в бассейнах рек этого типа болот, озер, обширных заливаемых пойм оказывает регулирующее влияние на сток (рис. 1.2 в)

Восточносибирский — характеризуется высоким весенним половодьем, систематическими летне-осенними паводками и очень низким зимним стоком. Этот тип рек связан с обильными дождями летом и осенью и исключительно скудным подземным питанием (рис. 1.2 г.) в условиях многолетней мерзлоты.

Алтайский — отличается невысоким, растянутым, гребенчатым весенним половодьем, повышенным летне-осенним и низким зимним стоком. Характер половодья рек этого типа объясняется особенностями таяния снега в горах: разновременным снеготаянием на разных высотах. На снеговое половодье накладываются дождевые паводки. Устойчивый зимний сток обусловлен обильным подземным питанием (рис. 1.2 д).

Реки второй группы делятся на два типа.

Дальневосточный — имеет невысокое, растянутое, гребенчатого вида половодье в летне-осенний период, вызванное ливневыми осадками, и низкий сток в холодное полугодие. Зимних осадков здесь выпадает мало; подземное питание ограниченно вследствие распространения многолетней мерзлоты (рис. 1.2 е).

Рисунок 1.2 – Основные типы внутригодового распределения стока рек

Тяньша некий — распространен в горах Средней Азии, Большого Кавказа и Камчатки, отличается высоким зимним стоком. Характеризуется летне-осенним половодьем, вызванным таянием высокогорных снегов и ледников (рис. 1.2 ж).

Реки третьей группы в зависимости от характера распределения паводков в течение года делятся на три типа.

Причерноморский — характеризуется паводочным режимом в течение всего года. Основной источник питания — дожди. Частично питание происходит за счет снега, который выпадает в горах и обычно быстро тает (рис. 1.2 з).

Крымский — отличается от предыдущего низким стоком летнего сезона (рис. 1.2 и).

Северокавказский — распространен в восточной части северного склона Большого Кавказа, характеризуется паводками в теплое время и устойчивой меженью в холодное (подземное питание незначительное) (рис. 1.2 к).

2.Промерочные работы на реках

2.1 Приборы для измерения глубин

Расстояние по вертикали от свободной поверхности воды до дна реки (канала, озера, водохранилища и т.п.) называется глубиной. Измерения глубины (промерные работы) — очень важный вид гидрометрических работ. Они необходимы для изучения рельефа дна водных объектов для нужд судоходства и лесосплава; при проектировании, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений; при измерении расходов воды и наносов; при определении объемов воды, содержащейся в озерах и водохранилищах.

Для измерения глубины применяются различные приборы и устройства. Рассмотрим основные из них.

Гидрометрические штанги. При измерении небольших глубин (до 6 м) применяют гидрометрическую штангу (наметку), которая представляет собой деревянный шест длиной до 7 м и диаметром 4-5 см. Нижняя часть наметки заканчивается железным башмаком массой 0,5-1 кг, который предохраняет ее от повреждения при ударах о дно. При илистых грунтах на башмаке укрепляется поддон в виде диска диаметром 15-30 см. Наметка размечается 10-сантиметровыми делениями, которые попеременно окрашиваются белой и красной масляной краской. Нулевое деление должно совпадать с нижней поверхностью башмака или поддона. В момент измерения наметка должна занимать вертикальное положение. Отсчет глубины делают с погрешностью 2-5 см.

Рисунок 2.1 – Груз гидрометрический стандартный.

При измерениях малых глубин нередко используют также водомерные и нивелирные рейки, штанги от гидрометрических вертушек.

Лоты. Измерение глубин более 6 м выполняют с помощью ручных или механических лотов.

Ручной лот представляет собой металлический груз массой 3-6 кг конической и пирамидальной формы, подвешенный на пеньковом или капроновом шнуре или же на мягком тросе (лотлине). Лотлинь размечают марками на метры и дециметры.

При измерении глубин лот забрасывают против течения воды, а отсчет берут в тот момент, когда лотлинь в натянутом состоянии займет вертикальное положение.

Ручные лоты применяют при небольших скоростях течения (до 1 м/с). Вследствие прогиба лотлиня и относа лота течением, погрешность измерения глубины лотом составляет 5-10 см.

При измерении глубин речных потоков с большими скоростями течения применяют лоты механические, в которых груз опускается и поднимается с помощью лебедки.

Стандартные гидрометрические грузы имеют обтекаемую (рыбовидную) форму (рис. 2.1) и массу от 5 до 100 кг. К тросу они крепятся посредством вертлюга, обеспечивающего свободное вращение груза в горизонтальной плоскости и установку его по направлению течения. Грузы опускают в воду и поднимают при помощи гидрометрических лебедок типа «Нева» (рис. 2.2), «Луга» и других. Длина вытравленного троса регистрируется счетчиком. Момент соприкосновения груза с дном устанавливают по уменьшению натяжения лотлиня или по сигналу от донного электроконтакта, расположенного под грузом.

Рисунок 2.2 - Гидрометрическая лебедка «Нева»

Рисунок 2.3 – Схема к определению поправок на относ линя течением (а) и угломер (б)