Отчет о ледовых образований. Отчет лед. Проведение наблюдений на гидрологическом посту
 Скачать 111.5 Kb.
|
Введение Практика проводилась с целью получения практических и теоретических знания, с 17 января по 26 января 2023 г, на водомерном гидропосту. Основной задачей наблюдений на гидрологическом посту является изучение колебаний уровня воды в реках и водоёмах для установления пределов возможных колебаний уровня в различные годы. Эти данные необходимы для судоходства, при строительстве мостов, плотин, населённых пунктов и различных сооружений вблизи рек. 1. Проведение наблюдений на гидрологическом посту Наблюдения за уровнем воды на посту. Первичная обработка результатов наблюдении Наблюдения за уровнем воды на гидрологическом посту проводят ежедневно в основные сроки: 08 и 20 ч по местному времени. При устойчивых уровнях ограничиваются наблюдением в 08 ч. При прохождении половодья, особенно с резким подъемом и спадом, наблюдения за уровнем воды выполняют учащенно, преимущественно в четыре срока (02, 08, 14 и 20 ч), а в отдельные периоды через каждые 2 ч. На постах, оборудованных самописцами, измерения проводят раз в сутки. На реечном посту высоту уровня определяют путем взятия отсчета по делениям рейки на линии поверхности воды. Измерение высоты уровня на свайном посту производят с помощью переносной рейки, устанавливаемой вертикально на головку (гвоздь, костыль) ближайшей к берегу затопленной сваи. При подъеме или спаде уровня воды, когда возникает необходимость перенести наблюдения с одной сваи или рейки на другую, уровень наблюдают одновременно как по одной, так и по другой ближайшей свае или рейке в два срока подряд. Это служит контролем высотного положения свай и реек. Отсчет по постоянной или переменной рейке берут с точностью до 1 см. При стоянии уровня воды между делениями записывают ближайшее деление. Если уровень находится посредине между делениями рейки, то отсчет округляют до четного. При наличии волнения наблюдения на свайном посту выполняют с помощью реек с успокоителями или же делают несколько отсчетов по гребню и ложбине волны (до 10 раз в зависимости от высоты волны). Высоту уровня получают как среднее арифметическое из этих отсчетов. Кроме наблюдений за уровнем воды на гидрологическом посту, для оценки точности в каждый срок наблюдений определяют глазомерно силу и направление ветра и волнения. На некоторых постах, как правило, опорных, в комплекс наблюдений входят наблюдения за температурой воздуха, воды и ледовыми явлениями. Результаты наблюдений за уровнем воды, записанные в полевую книжку в виде отсчетов, не отражают непосредственно картины колебаний уровня, поскольку все они получены от разных нулей наблюдений водомерного устройства (реек, головок свай и т. п.). Поэтому для сравнения отдельных изменений уровней между собой и суждения о колебании уровня воды выполняют так называемую первичную обработку материалов полевых наблюдений за высотой уровня воды. Она заключается в проверке полевой книжки, приведении отсчет высоты уровня к одной постоянной плоскости отсчета, называемой нулем графика гидрологического поста, вычислении средних за сутки значений, составлении таблиц ежедневных уровней воды и построении графика колебания уровней за период наблюдений. За нуль графика поста принимают условную неизменную по высоте горизонтальную поверхность (плоскость), которую обычно назначают ниже наинизшего уровня воды в данном месте (практически на 0,5 м) с тем, чтобы избежать отрицательных значений уровня. Превышение нулей наблюдений (рейки, головки свай или постоянно закрепленной точки) над нулем графика называется приводкой. Высота нуля наблюдений за период работы поста может изменяться, например, из-за перестановки рейки, выпирания сваи при замерзании грунта и т. д. С каждым изменением изменяется и приводка соответствующего нуля наблюдений. Изменениям приводок ведут точный учет по датам. Данные ежедневных наблюдений сводятся в таблицу ежедневных уровней воды. При длительном периоде наблюдений в таблице, помимо среднесуточных уровней, выписывают среднемесячные и среднегодовые значения, а также наивысшие и наинизшего значения уровней по месяцам и отдельно за год. Среднемесячные уровни и среднегодовые вычисляют как среднеарифметические из среднесуточных и среднемесячных уровней соответственно. Максимальные и минимальные значения уровней выбирают из всех наблюденных величин, включая и дополнительные срочные наблюдения. Обработка результатов наблюдений. Она включает приведение отсчетов высоты уровня воды к нулю графика поста, составление годовой таблицы ежедневных уровней и построение графика колебаний уровня. Высоту уровня над нулем графика реечного поста определяют суммированием отсчета по рейке и приводки поста. Для приведения высоты уровня к нулю графика свайного поста нужно к отсчету по переносной рейке прибавить приводку той сваи, на которую устанавливалась рейка при измерении уровня. По данным полевых книжек составляют годовую таблицу ежедневных уровней воды, в которую заносят среднесуточные и среднемесячные уровни, наивысшие и наинизшие уровни за каждый месяц, а также средний, наивысший и наинизший уровни за целый год. В таблице выделяют условными знаками фазы ледостава, ледохода и ряд других явлений. Графики колебаний уровней воды строят на миллиметровой бумаге в масштабах: горизонтальный – в 1 мм – 1 сутки; вертикальный – в 1 мм – 2 или 5 см. Для наглядного сопоставления графиков колебаний уровней за ряд лет по одному и тому же посту или за один и тот же год по разным постам их часто совмещают на одном листе. 2. Ледомерная съемка Ледовые явления в период замерзания и вскрытия рек, а также состояние ледяного покрова при ледоставе изучаются путем: а) ежедневных визуальных и инструментальных наблюдений за ледовой обстановкой и состоянием ледяного покрова на участке ГП, доступном для обозрения в каждый срок наблюдений; б) измерений толщины льда и высоты снега на льду в постоянных точках; в) маршрутных обследований с картированием ледовой обстановки на бланке плановой схемы участка; г) ледомерных съемок, позволяющих оценивать состояние ледяного покрова на достаточно больших площадях; Измерения толщины льда начинаются с момента, когда выход на лед становится безопасным. При толщине льда менее 30 см и в период таяния измерения производятся 5, 10, 15, 20, 25 числа и в последний день каждого месяца; при толщине льда более 30 см - 10, 20 числа и в последний день месяца. Толщина льда измеряется в двух местах: у берега и на середине реки обычно в створе ГП или в другом постоянном месте. Измерение у берега следует производить там, где глубина воды в реке составляет не менее 1,5 - 2,0 м и где не происходит промерзания реки до дна в самые суровые зимы. Если ширина реки превышает 200 м, толщина льда измеряется на расстоянии не менее 100 м от берега. Измерения толщины льда начинаются с момента, когда выход на лед становится безопасным. Ледомерные работы выполняются в светлое время суток. Данные измерений толщины льда должны характеризовать примерно среднюю толщину льда на большом протяжении реки в районе ГП, поэтому измерения не должны назначаться в тех местах, где лед значительно тоньше или толще, чем по всей длине участка. При наблюдениях за толщиной льда измеряются: а) высота снега на льду; б) общая толщина льда; в) глубина погружения льда; г) глубина погружения шуги; д) высота слоя воды на льду; е) наличие ярусного льда и характер прослойки (водная, водно-снежная, воздушная). Кроме того, дается краткая характеристика снежного покрова (ровный, с застругами; сдувание - полное, сильное, частичное, места скопления снега) и поверхности ледяного покрова (гладкая, неровная, торосистая). Наблюдения начинаются с измерения высоты снега на льду, затем пробивается скважина и измеряются общая толщина льда, глубина погружения льда, а также шуги, высота слоя воды на льду. Высота снега измеряется в трех точках, расположенных в вершинах треугольника, центром которого является намеченная лунка (на расстоянии 0,5 - 0,7 м от нее); среднее из измерений в этих точках записывается в водомерную книжку. При измерении общей толщины и глубины погружения льда откидная планка или подкос подводится под лед и производятся два отсчета (по течению и поперек). В книжку записывается среднее значение из двух или четырех отсчетов. Высота снега, на льду измеряется переносной водомерной или снегомерной рейкой. Общая толщина льда, глубина погружения льда и шуги, а также высота слоя воды на льду измеряются в скважинах металлическими ледомерными рейками ГР-7, а в лунках, пробитых пешней - деревянной рейкой с подкосом ГР-31. Обработка материалов ледомерной съемки заключается в составлении поперечных профилей, плана ледомерной съемки и пояснительной записки к материалам съемки. На профиль наносят: высоту снега, общую толщину льда и подледной шуги с выделением погруженного льда и шуги, глубину реки. Обработка результатов измерений толщины снега, льда и шуги заключается для средних и больших рек в вычислениях средних арифметических значений из измерений по трем лункам. Результаты обработки наносят ежемесячно на комплексный график. Надежность полученных значений выявляется в процессе анализа комплексного графика с использованием данных о высоте слоя снега на льду, хода температуры воздуха, колебаний уровня воды и ледовых фаз состояния реки. Ледомерные съемки производят на тех гидрологических станциях и постах, где ведутся систематические наблюдения за ледяным покровом. Назначение съемок — выявить типичность места, выбранного для систематических измерений толщины льда, а на участках рек, где условия формирования ледяного покрова существенно изменяются от года к году, ледомерные съемки дают материалы для оценки результатов систематических измерений толщины льда в единичной точке. Ледомерные съемки производят при изысканиях для составления проектов гидротехнических сооружений или для других целей, например, при изучении руслового процесса, в особенности на перекатах, формирование которых в ряде случаев в значительной степени зависит от ледовых условий. Ледомерные съемки производят два раза в течение зимы: в начале ледостава (сразу же после того, как передвижение по ледяному покрову станет безопасным) и в конце зимы при наибольшей толщине ледяного покрова. На реках с устойчивым формированием ледяного покрова ледомерные съемки ведут в течение двух-трех зим, а затем прекращают; для контроля съемки производят в дальнейшем в особо характерные (суровые, мягкие, многоснежные или малоснежные) зимы. На реке, где условия формирования ледяного покрова сложны и ежегодно различны, а также на участках зарегулированных рек ниже плотин подробные ледомерные съемки ведут в течение двух-трех лет, а в дальнейшем ежегодно проводят сокращенные (по количеству профилей и точек) съемки. На малых реках (шириной менее 25 м) взамен ледомерной съемки проводят ежедекадные наблюдения в пяти-шести точках по длине реки с учетом местных особенностей русла (плёс, перекат). Ледомерные съемки на больших и средних реках производят по поперечным профилям, привязанным к планово-высотной основе участка поста. Количество профилей назначается не менее пяти, из них два располагаются на границах участка съемки, а остальные — на равных расстояниях друг от друга. На каждом профиле назначают не менее семи точек измерений. Береговые точки располагаются на профиле в 5—10 м от берега, а остальные — равномерно по профилю. При сложном распределении глубин на профиле назначают дополнительные точки измерений, приурочиваемые к переломам линии дна. В каждой точке измеряют: 1) толщину снега на льду, 2) толщину льда, 3) толщину погруженного льда, 4) толщину подледной шути, 5) глубину от уровня воды в лунке. При ледомерных съемках описывают структуру льда, измеряют толщину отдельных его слоев. При ледомерных съемках необходимо учитывать в каждом отдельном случае особенности ледовой обстановки на участке. Так, при неравномерном распределении подледной шуги необходимо выяснить границы ее распространения. Для этого назначают дополнительные точки измерений как на основных профилях съемки, так и между ними. 3. Снегомерная съемка. Наблюдения за снежным покровом состоят из ежедневных наблюдений за динамикой снежного покрова и периодических снегомерных съемок, для определения снегонакопления и запаса воды на элементах природного ландшафта (поле, лес, балки). При ежедневных наблюдениях за снежным покровом определяют: степень покрытия окрестности станции снежным покровом (балл); характер залегания снежного покрова на местности; структуру снега; высоту снежного покрова на метеорологической площадке или на выбранном участке вблизи станции (см). При снегосъемках на каждом выбранном маршруте определяют: высоту снежного покрова (среднюю из установленного числа измерений); плотность снега (среднюю из установленного числа измерений) ; структуру снежного покрова (наличие прослоек льда, воды и снега, насыщенного водой); характер залегания снежного покрова на маршруте; степень покрытия снегом маршрута; состояние поверхности почвы под снегом (мерзлая, талая). Правила снегомерных съемок. Определение основных характеристик снежного покрова на элементах ландшафта производят на выбранных и закрепленных на местности снегомерных маршрутах. Маршруты должны быть характерными для окружающей местности по условиям формирования снежного покрова в поле, лесу или балке. Маршрут может представлять собой: полевой, составляющий 2000м, представленный 20 точками; лесной, не менее 1000 м, представленный 50 точками; учебный, комбинированный из лесного и полевого. При выборе маршрутов снегосъемок должны соблюдаться следующие правила: маршрут снегосъемок должен располагаться не далее 5 км от станции, не ближе 0,5 км от линии железных дорог, шоссе, окраин населенных пунктов с промышленными объектами; запрещается прокладка маршрутов на льду озер, рек и других водоемов; на местности, не доступной в периоды весеннего половодья, а также на поле аэродрома. Полевой маршрут прокладывается так, чтобы он пересекал типичные формы рельефа. Если прямолинейный маршрут выбрать не представляется возможным, разрешается прокладка маршрута в виде ломаной линии с тупыми углами. В лесных районах и в местности с ровным рельефом, на небольших полях, располагающихся среди лесов, выбирается полевой маршрут длиной 1000 м. Лесной маршрут прокладывается по наиболее характерным для данного района участкам леса в виде прямой длиной 500 м. Если в лесу преобладают хвойные породы деревьев, то маршрут должен проходить среди хвойных деревьев; если преобладают лиственные породы - среди лиственных. Начало лесного маршрута следует выбирать не ближе чем в 100 м от края леса. При малых размерах лесного участка прокладываются две линии общей протяженностью 500 м; первая начинается на расстоянии 100 м от края леса, а вторая - параллельно первой на расстоянии 25-50 м от нее в глубь леса. Балка (овраг, лог), выбранная для снегосъемки, должна быть шириной от 30 до 400 м и типичной для балок этого района. Линия снегосъемки должна проходить за пределами левой и правой бровки балки на 10-20м. Порядок производства работ на полевом и лесном маршрутах снегосъемки. 1. В начале маршрута (первая точка измерения на маршруте) производится измерение высоты снежного покрова с помощью переносной снегомерной рейки; 2. Далее производятся измерения высоты снежного покрова по маршруту через каждые 20 м на поле и через каждые 10 м в лесу; 3. По мере движения по маршруту производится определение плотности снега; первая точка определения плотности снега выбирается на расстоянии 50-100 м от начала маршрута. На полевом маршруте длиной 2000 м выбирается 10 точек для определения плотности снежного покрова через каждые 200 м, на полевом маршруте длиной 1000 м - через 100 м; на лесном маршруте - 5 точек через каждые 100 м; 4. В точках, выбранных для определения плотности снега, берется проба снега весовым снегомером, измеряется толщина слоя талой воды, слоя снега, насыщенного водой, толщина притертой ледяной корки, а также оценивается состояние почвы под снежным покровом (мерзлая или талая); измерение толщины слоя талой воды и слоя снега, насыщенного водой (при наличии этих слоев в данной точке), производится после взятия пробы снега весовым снегомером с помощью снегомерной рейки; характеристика состояния поверхности почвы под снежным покровом (мерзлая, талая) оценивается визуально в каждой точке определения плотности; 5. После прохождения всего маршрута дается характеристика залегания снежного покрова на маршруте. Во время снегомерной съемки при измерении высоты снежного покрова снегомерную переносную рейку необходимо погружать в снег вертикально до поверхности почвы, при этом острый конец ее не должен входить в землю. Рейка должна касаться поверхности почвы и в тех случаях, когда на поверхности почвы имеется слой снега, насыщенного водой, или слой талой воды. Если на поверхности почвы имеется притертая ледяная корка, то рейка не должна пробивать ее. Ледяную корку (притертую к поверхности почвы) не следует путать с плотными слоями смерзшегося снега (наста) в толще снежного покрова или на его поверхности, которые при измерении высоты снежного покрова следует пробить рейкой. При взятии пробы снега для измерения плотности цилиндр весового снегомера погружают отвесно в снег отточенным краем вниз, слегка надавливая на него. По шкале цилиндра отсчитывают высоту снега с точностью до 1 см, отгребают лопаточкой снег с одной стороны цилиндра и подводят ее под нижний край цилиндра. Подняв цилиндр вместе с лопаточкой, переворачивают его нижним краем вверх и очищают наружную поверхность цилиндра от снега. Если на поверхности снега или в его толще имеются слои смерзшегося снега (наст, снежная корка), то при взятии пробы необходимо прорезать эти слои нижним краем цилиндра с тем, чтобы эти слои были учтены при определении плотности. Если слой смерзшегося снега достаточно плотный и представляет трудности при взятии пробы, следует взять две пробы снега: первую пробу берут от поверхности снежного покрова до снежной корки, вторую - от поверхности снежной корки до поверхности почвы, включая слой смерзшегося снега. Если на поверхности почвы имеется талая вода или снег, насыщенный водой, то цилиндр снегомера опускается только до этого слоя. Показатели для оценки снежного покрова. При наблюдениях за снежным покровом определяют: Высоту снежного покрова. Выражается в сантиметрах. Степень покрытия снежным покровом. Выражает, насколько снег покрывает поверхность земли. Степень покрытия зависит от рельефа местности, от ветров (процесс выдувания). Степень залегания снежного покрова. Выделяется: Равномерное залегание. Если нет видимых сугробов Неравномерное залегание. Сугробы до 1 метра. Также оценивают состояние почвы под снегом. Замерзшая почва или талая. 4. Использование расхода воды гидрометрической вертушкой многоточечным способом. Многоточечный (детальный) способ предусматривает измерение расхода воды по увеличенному против обычного числу скоростных вертикалей 10-15 с измерением скорости в 5-10 точках (пов.;0,2;0,6;0,8;дно-при свободном русле; пов.;0,2;0,4;0,6;0,8;дно-при несвободном русле) на каждой вертикали. Многоточечный способ даёт наиболее точное значение расхода. На вновь открытых гидростворах в первый год их действия расходы воды измеряют многоточечным способом (не менее 10 расходов воды при разных фазах режима). 1. При свободном (ото льда и водной растительности) русле измерение производится: В пяти точках по глубине вертикали (поверхность, 0,2; 0,6; 0,8 рабочей глубины и у дна); 0,1( 3 3 2 ) U = Uпов + U0,2h + U0,6h + U0,8h +Uдно В десяти точках по глубине вертикали (поверхность, 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 рабочей глубины и у дна). Пятиточечный способ применяется при глубинах более 1,5 м. В интервале глубин от 1,5 до 0,75 м применим только двухточечный способ. При глубине вертикали менее 0,75 м следует переходить на одноточечный способ (в точке 0,6h). 2. При наличии в русле водной растительности и под ледяным покровом к пяти вышеуказанным точкам прибавляется шестая точка на 0,4 рабочей глубины или применяется равномерное распределение точек по глубине вертикали. При ледяном покрове точка у поверхности воды заменяется точкой у нижней поверхности льда, при этом лопастной винт вертушки, находясь в непосредственной близости ко льду, не должен касаться его: U = Uпов + U0,2h + U0,4h + U0,6h + U0,8h +Uдно Определение расходов воды с применением гидрометрических вертушек производиться методом «скорость-площадь». Для обеспечения достаточной точности измерения расходов необходимо, что бы на выбранном участке наблюдалось плавно изменяющееся движение воды, течение воды как в коренном русле, так и на пойме должно иметь общее направление по всей ширине реки. Скорость течения в межень должна быть не менее 0,15-0,25 м/cек, что бы можно было изменить вертушкой. Желательно, чтобы в перерод половодья и паводков, скорости не превышали 3,0-4,0 м/сек. Зимой участок реки должен быть покрыт сплошным ледяным покровом. На участке не должно быть зон со стоячей водой или обратными течениями. При выборе участка для проведения временных работ, достаточно учитывать удобство расположения в данный период года. При больших скоростях течения продолжительность наблюдений должна быть не менее 500 оборотов вертушки. При детальном способе измерения средней скорости на вертикали число точек измерения и их положения на вертикалях зависит от глубины вертикали. 5. Литературные источники. - https://mydocx.ru/4-88607.html - https://e-ecolog.ru/docs/QzuIEX7WQ5DLlHMeo5V7l/1078 - https://gufo.me/dict/glaciology/снегомерная_съемка - https://gufo.me/dict/glaciology/ледомерная_съемка - https://bse.slovaronline.com/42082-SNEGOMERNAYA_SYOMKA Вывод За время прохождение учебной практики были закреплены теоретические знания, а также приобретены навыки и умения, а именно приобретение практических навыков самостоятельной работы, выработка умений применять полученные знания, выработка умений применять полученные знания при решении конкретных вопросов. |