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

Для визначення стоку зважених наносів за будь-який проміжок часу (доба, місяць, рік) необхідно побудувати криву залежності витрат наносів від рівнів води в річці, потім, користуючись графіком зміни рівнів у часі (гідрографом) і цієї кривої, можна побудувати гідрограф секундних витрат зважених наносів за цей же період часу. Площа цього гідрографа і буде стоком зважених наносів.

Витрату донних наносів визначають одночасно з витратою зважених. Донний батометр опускають на вертикалях зважених наносів (де беруть їх проби), розташованих у межах діючої ширини живого перетину, тобто тієї ширини, де спостерігаються донні течії.

Наноси, що містяться в пробі донного батометра, виділяють тим же шляхом, як і зважені наноси. Елементарну витрату донних наносів визначають по формулі:

 

  (9)

 

де а – елементарна витрата донних наносів у грамах у секунду на метр ширини русла;

Р – вага наносів у пробі в м;

b – ширина вхідного отвору батометра в див;

t – тривалість спостережень у секундах.

Побудувавши аналогічно попередній епюру елементарних витрат донних наносів і зробивши її планіметрування, можна визначити витрату донних наносів у перерізі. Стік донних наносів визначають шляхом побудови графіка (гідрографа) їх витрат і обчислення його площі. Сума стоку зважених донних наносів дає стік наносів (твердий стік).

Для вивчення деформацій русла на досліджуваній ділянці необхідно організувати проміри глибин, що виконуються систематично протягом року. Терміни виконання промірних робіт установлюють відповідно до особливостей гідрологічного режиму річки. На рівнинних річках з переважним сніговим харчуванням ці роботи роблять перед скресанням річки, на гребені весняної повені, наприкінці спаду весняного повені (коли річка входить у корінне русло), наприкінці низької межені (перед початком осінніх паводків).

 

 

Зимові дослідження підрозділяють на три періоди: передльодоставний, льодоставний і весняний. У передльодоставнийперіод вивчають процес замерзання річки, осінній льодохід та інші явища аж до льодоставу; у льодоставний – крижаний покрив, його товщину, швидкість наростання й інші явища до початку скресання річки; у весняний – процес скресання, льодохід і очищення від льоду.

Дослідження зимового режиму роблять на водомірних постах – стаціонарні спостереження і шляхом систематичних об'їздів досліджуваної ділянки річки й ведення спостережень – експедиційні спостереження.

Стаціонарні зимові спостереження варто організувати на всіх тимчасових водомірних постах, що відкриваються в зв'язку з намічуваним будівництвом. Експедиційні роботи варто проводити в межах поширення кривої підпору і вище, а також у нижньому б'єфі в тих межах, де зимовий режим річки може вплинути на роботу споруд. Розбивка досліджуваної річки на ділянки повинна бути зроблена з таким розрахунком, щоб гідролог, який веде роботи на ділянці, міг об'їхати її не менше 2-3 разів на місяць.

У передльодоставний період потрібно вивчити: хід процесу замерзання в часі на досліджуваній ділянці, вплив припливів річки на хід цього процесу, зміни температурного режиму води і повітря в період замерзання, температуру замерзання, коливання рівня води при льодоставі, хід осіннього льодоходу і рівні води при ньому, швидкість течії при льодоході, час появи сала, тривалість і інтенсивність льодоходу (розміри крижин, товщина крижаної маси й ін.), льодовий стік (кількість льоду, що проходить через даний створ), осінні зажори і затори, місця їх утворення, рівні води при їх утворенні, інтенсивність підйому води і процес прориву заторів і зажорів.

Крім того, повинні бути встановлені початок і тривалість утворення внутріводного льоду, з'ясовані умови, що сприяють його утворенню, і його витраті в створі. При цьому треба спостерігати і вимірювати коливання рівня води, швидкості течії, температуру води (на поверхні і на глибинах), температуру повітря, вітер (силу і напрямок), хмарність, опади, сніжний покрив і ін. Атмосферні умови впливають на процес шугооутворення, тому фіксування стану погоди є обов'язковим.

Місця утворення шуги і донного льоду можна визначити за допомогою металевого предмета, що опускається з човна, плоту чи з льоду, тому що внутріводний лід особливо сильно наростає на металі. Наприклад, шматок металу, опущений на визначену глибину на якийсь час (від години до доби) і вийнятий на поверхню, дає можливість судити про місце й інтенсивність утворення внутріводного льоду.

Для виміру витрати шуги можна застосовувати шуголовку, що має вигляд сітчастої коробки. Прилад опускають у потрібній точці вертикалі на штанзі. Кількість шуги, що потрапила в сітку, визначають об'ємним чи ваговим способом. Витрату шуги через живий переріз потоку визначають аналогічно підрахунку витрати зважених наносів.

У льодоставний період вимірюють товщину льоду на водомірних постах і в окремих створах, досліджують крижаний покрив на всьому протязі використовуваної ділянки річки, вивчають окремі місця, що мають свої особливості (промерзаючі до дна тощо). При маршрутних обстеженнях у спеціальних бланках чи на планшетах топографічної зйомки річки наносять наступні дані: стан сніговоого покриву, стан крижаного покриву, ополонки, місця заторів і зажорів, місця промерзання річки до дна. Товщину льоду визначають льодомірною рейкою через лунки, прорубані в льоді.

У весняний період підлягають вивченню: процес скресання річки в часі, скресання в місцях утворення промоїн, промерзання річки до дна, зміна температур води і повітря перед скресанням, вплив припливів на процес скресання, коливання