Вплив гідрологічного режиму малих річок на будівництво гідротехнічних споруджень і призначення гідрометричних і гідрологічних робіт

1) у щоденному взятті проб води на мутність у одній-двох точках потоку в створі спостережень;

2) у періодичному вимірі витрат зважених наносів (від 15-20 і до 40-50 вимірів) ;

3) у вимірі витрат наносів;

4) в узятті спеціальних проб води і донних наносів для гранулометричного аналізу наносів;

5) у первинній обробці взятих проб води і донних наносів.

Для взяття проб води на мутність застосовують спеціальні прилади.

Батометр-пляшка – найпростіший прилад, що збирається звичайно на місці. Пляшку з безбарвного скла в кошику чи сітці з вербових лозин чи дроту монтують на дерев'яній тичці, штанзі від вертушки чи на тросі з вантажем так, щоб нахил її до горизонту був 25°. Пляшку закривають корком з прикріпленим до нього шнуром, кінець якого виводять на поверхню води. Після опускання пляшки на задану глибину корок з пляшки висмикують шнуром, і починається наповнення пляшки. Коркова кулька, що знаходиться усередині пляшки, що не проходить через горловину, закриває пляшку зсередини після наповнення її водою. Потім пляшку витягають на поверхню. При великих швидкостях і значних глибинах потоку цей прилад не застосовується.

Для поліпшення умов відбору проб води пляшкою в її горловину вставляють дві трубки діаметром 4-6 мм, одну чи пряму зліпка відігнуту вниз, другу вигнуту нагору, для виходу повітря, що витісняється з пляшки, у міру її наповнення. При узятті проби води забірна трубка повинна бути в горизонтальному положенні.

Батометри Жуковського різної ємності можна опускати на задану глибину на штанзі чи тросі. На рис. 5 зображений малий батометр (обсяг 2-3 л) Жуковського. Цей прилад миттєвого наповнення придатний для узяття точкових проб.

 

Рис. 5. Батометр Жуковського (мала модель).

 

Техніка роботи з приладом наступна. Опустивши батометр із відкритими кришками на необхідну глибину, так щоб поздовжня вісь приладу була спрямована за течією, смикають за шнур і звільняють важелі кришок від затримуючих їх «собачок»; кришки, що мають гумові ущільнення, щільно закривають циліндр з обох кінців; після взяття проби прилад піднімають нагору.

Батометр-тахіметр ємністю 1 л застосовують головним чином укріпленим на штанзі. Він зручний для одночасного узяття проб у ряді точок декількома приладами, укріпленими на одній штанзі. Прилад дає можливість визначити одночасно і швидкість потоку за часом наповнення, чому й одержав назву тахіметра. Обсяг батометра-тахіметра недостатній для роботи в річці, що має малу мутність, тому приходиться підряд брати кілька проб і зливати їх разом. Він не застосовується і при великих глибинах.

Якщо немає потреби у вивченні розподілу мутності по площі живого перерізу річки, витрати зважених наносів визначають інтеграційним способом (підсумовуванням). Для цього на кожній вертикалі беруть одну пробу води на мутність приладом тривалого наповнення, рівномірно опускаючи його від поверхні води до дна і піднімаючи назад. При малій ємності приладу можна брати пробу в кілька прийомів.

Спостереження за режимом донних наносів ведуть за допомогою донних батометрів дуже різноманітних конструкцій. Однак усі вони мають ті чи інші істотні недоліки і не забезпечують надійності обліку стоку донних наносів.

Для вивчення піщаних наносів застосовують донний батометр Полякова і батометр «ДОН». Обидва ці батометра застосовують на річках зі швидкостями течії до 1, 0-1, 5 м/сек.

Для вивчення гальково-гравійних наносів застосовують різного виду сітчасті батометри, наприклад батометр Г. І. Шамова (рис. 6). Вони являють собою мішок чи коробку з дротяної сітки, відкриті з одного боку, із твердим металевим каркасом. Опускають їх на дно річки на штанзі чи на тросі з вантажем. У деяких донних батометрів є хвостове оперення.

 

Рис. 6. Батомер Шамова

 

Первинна обробка проб узятих наносів полягає у виділенні з проб води зважених наносів шляхом відстоювання, фільтрування і випарювання.

При відстоюванні наносів для зменшення обсягу проб, що доставляються в лабораторію, на місці виділяють більш великі фракції шляхом зливу проби в лійку, де наноси підрозділяють на три групи: наноси крупніші 0, 1 мм виділяють у пробірку шляхом відкриття краника після закінчення хвилини після зливу води в лійку; від 0, 01 до 0, 1 мм виділяють в іншу пробірку через 1 годину 30 хвилин; дрібніше 0, 01 мм залишаються в проясненій воді, з якої беруть (після збовтування) і зливають у колбу пробу обсягом 3 л (із загального обсягу 5 л) для подальшого виділення наносів у лабораторії.

Наноси від 0, 01 до 0, 1 мм і крупніше, обложені в пробірках, перекладають в окремі бюкси діаметром 4 см, у яких і випарюють воду, що залишилася в пробах.

Для наближеного визначення витрати зважених наносів можна обмежитися взяттям проби мутності в одній точці, положення якої вибирають таким чином, щоб мутність у ній приблизно відповідала середньої мутності в живому перерізі. У цьому випадку витрата зважених наносів S кг/сек визначається по формулі:

 

  (8)

 

де Q – витрата води в м3/сек;

  – мутність в обраній точці в г/м3.

 

За значеннями S можна побудувати епюру елементарних витрат зважених наносів, планіметруванням якої визначається повна