Программа инженерно-гидрологической практики, страница 2

4.  ЭКСКУРСИИ

Цель экскурсии:

- ознакомление студентов с устройством водомерного поста, оборудованного для систематических гидрометрических измерений;

- изучение организации работ по наблюдению за уровнем воды, скоростями и направлениями течений, сплавом, ледоходом;

- ознакомление с составом и состоянием существующих мостовых переходов через реку Томь (мост, подходы к мосту, регуляционные и укрепительные сооружения);

- ознакомление с принципами выбора морфостворов, назначением объемов и методов получения гидрологических данных и т. д.

Под руководством преподавателя студенты анализируют взаимодействие водного потока и инженерных сооружений, рассматривают вопросы охраны природы при проектировании мостовых переходов [25, 26].

Руководитель экскурсии знакомит студентов с элементами речной системы, видами наносов, режимом водного потока, структурой русла и т. п., наблюдаемыми в районе практики.

5.  ГИДРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Гидрометрические работы – комплекс работ, проводимых на водных объектах с целью измерений характеристик гидрологического режима [1-3]. Согласно программе практики студенты выполняют измерения:

ü  глубин на гидрометрических створах;

ü  скоростей и направлений течения поплавками;

ü  скоростей течения воды гидрометрической вертушкой;

ü  продольного уклона свободной поверхности воды реки.

Выполняют нивелировку водомерного поста.

5.1.  Измерение глубин на гидрометрических створах

Глубины промеряют при помощи лота или наметки. Расстояние между промерными вертикалями принимают равным приблизительно 1/10 ширины реки. По данным измерений строят профиль главного створа и ситуационный план участка реки.

5.2.  Измерение скоростей и направлений течения поплавками

Используются поверхностные поплавки. Длина участка принимается 0,2-0,4 км. По ширине русла должно быть не менее 5-7 траекторий поплавков. Определение скоростей течения производят одноточечным методом Н.М. Усова. Сущность метода – это тахеометрия на воде. На вышке или высоком берегу (на мосту) устанавливается теодолит. Поплавки одновременно засекаются по вертикальному и горизонтальному кругу. Расстояние от теодолита до поплавка () определяют по формуле

,

где  – превышение отметки горизонта инструмента над уровнем воды в створе вышки;  – вертикальный угол;  – продольный уклон потока;  – горизонтальный угол между створом, проходящим через вышку и направлением на поплавок. Знак минус относится к поплавкам ниже створа, плюс – выше створа.

На плане реки, вычерченном в крупном масштабе, указываются точки фиксации поплавков и время. По пройденному расстоянию и времени определяем скорость движения поплавка. Данные измерений скоростей течения реки поплавками строят в виде эпюры по ширине реки на плане.

Далее обработку данных ведут следующим образом. Строят эпюру фиктивных расходов на вертикалях по ординатам , где – глубина на данной вертикали. Общий фиктивный расход () определяют подсчетом площади эпюры. Действительный расход определяют по формуле

,

где – коэффициент перехода, принимаемый по таблице.

Значения переходного коэффициента

Характеристика русла	Величина  при средней глубине, м
	<1	1–5	>5
Русла прямые (глина, песок), галечные, гравийные	0,80	0,84	0,86
Русла извилистые, частично заросшие травой, каменистые. Поймы сравнительно разработанные с растительностью (трава, редкий кустарник)	0,75	0,80	0,83
Русла и поймы, значительно заросшие, с глубокими промоинами. Русла извилистые, сложенные из крупных валунов. Поймы со сложными косоструйными течениями	0,65	0,74	0,80
Поймы сплошь лесные, таежного типа	0,57	0,69	0,75

5.3.  Измерение скоростей течения вертушкой