Hydrologische Untersuchungen umfassen einen großen Komplex von Feldarbeiten wie die Überwachung des Wasserstands in Flüssen, Seen und künstlichen Stauseen, die Bestimmung von Flussneigungen, lebenden Querschnittsflächen, Fließgeschwindigkeiten, Wasserdurchflussmengen, die Untersuchung von Flusssedimenten und vieles mehr.

Beobachtungen dieser Elemente des Wasserhaushalts werden an speziell dafür vorgesehenen Standorten permanent oder temporär durchgeführt Wassermessstellen und hydrologische Stationen. Abhängig von den zugewiesenen Aufgaben, dem Zeitpunkt der Beobachtungen und der Informationsmenge werden Stationen und Posten (im GUGMS-System) in mehrere Kategorien eingeteilt. Hydrologische Stationen werden in zwei Kategorien, Flusswassermessstationen in drei Kategorien unterteilt. An Posten der dritten Kategorie werden Pegelschwankungen, Wasser- und Lufttemperaturen sowie Eisphänomene beobachtet. An Stellen der Kategorien II und I wird der Beobachtungsumfang durch die Bestimmung der Wasserdurchflussmengen, der Fließgeschwindigkeit von Schwebstoffen und Bodensedimenten zusätzlich erhöht.

Bei der Durchführung von Erhebungen zum Bau von Ingenieurbauwerken richten Fachorganisationen Stellen mit einer begrenzten Arbeitszeit ein, die jedoch mehrere Monate bis mehrere Jahre betragen kann. Die Zusammensetzung und der Zeitpunkt der Beobachtungen an solchen Stellen werden durch das Aufgabenspektrum bestimmt, das bei der Planung eines Ingenieurbauwerks gelöst wird. Daher spielen Wassermessstellen neben ihrer direkten Funktion – der Bereitstellung von Informationen über den Wasserhaushalt eines Fließgewässers – eine wichtige Rolle bei der Kanalvermessung, bei Arbeiten zur Erstellung eines Längsprofils eines Flusses usw.

Wasserstand nennt man die Höhe der Lage der freien Wasseroberfläche relativ zu einer konstanten horizontalen Bezugsebene. Diagramme von Pegelschwankungen ermöglichen es, die Dynamik hydrologischer Phänomene und dementsprechend langfristige und zu beurteilen unterjährige Verteilung Abfluss, auch bei Hochwasser und Überschwemmungen. Zur Überwachung des Wasserstandes im Fluss werden Wassermessstellen unterschiedlicher Bauart eingesetzt: Ständer, Pfahl, gemischt, selbstregistrierend.

Rackpfosten Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen Streifen, der auf einem sicher in den Boden gerammten Pfahl, auf einem Brückenpfeiler, einer Böschungsverkleidung oder einem natürlichen vertikalen Küstenfelsen montiert ist. Die Länge der am Pfahl befestigten Latte beträgt 1¸2 m. Die Größe der Teilungen auf der Latte beträgt 1¸2 cm. Der Wasserstand entlang der Latte wird mit dem Auge gemessen und auf 1 cm gerundet. Es ist schwierig, den Pegel einer fließenden und oft turbulenten Wasseroberfläche mit höherer Genauigkeit zu erfassen. Für die meisten technischen Aufgaben ist diese Genauigkeit jedoch völlig ausreichend. Wenn eine höhere Genauigkeit erforderlich ist, wird die Rute in einem kleinen Rückstau (Eimer) platziert, der sich im Ufer am Gewässerrand befindet und über einen Graben mit dem Fluss verbunden ist.

Reis. 1. Rack-Wasserdosierstation

Regalwasserstandsanzeiger werden hauptsächlich zur Überwachung von Füllständen eingesetzt, wenn deren Schwankungen relativ gering sind. An Flüssen mit großen Pegelschwankungen oder bei Hochwasser und Überschwemmungen werden Pfahlpfähle eingesetzt.

Pfahlwassermessstation(Abb. 2) besteht aus einer Reihe von Pfählen, die entlang der Linie senkrecht zur Flussströmung angeordnet sind. Pfähle aus Kiefern-, Eichen- oder Stahlbeton mit einem Durchmesser von 15 bis 20 cm werden bis zu einer Tiefe von etwa 1,5 m in den Boden der Ufer und des Flussbodens gerammt; der Überstand zwischen den Köpfen benachbarter Pfähle sollte etwa 0,5¸0,7 m betragen, und wenn die Küste sehr flach ist, dann 0,2¸0,5 m. An den Enden der Pfähle sind ihre Zahlen mit Farbe markiert. Dem obersten Stapel wird die erste Nummer zugewiesen, die nachfolgenden Nummern werden den darunter liegenden Stapeln zugewiesen.

Um die Wasserwaage an Pfahlpfosten zu befestigen, verwenden Sie eine kleine tragbare Schiene mit Teilungen alle 1¸2 cm; Der Querschnitt der Lamellen ist rhombisch und die Lamellen umfließen das Wasser besser. An der Unterseite der Leiste befindet sich ein Metallrahmen, der es Ihnen ermöglicht, die Montage der Leiste sicher am Kopf eines geschmiedeten Nagels zu befestigen, der in das Ende des Pfahls eingeschlagen wird.

Beim Ablesen des Pegels legt der Beobachter einen tragbaren Stab auf den mit Wasser bedeckten Pfahl am nächsten zum Ufer und notiert den Messwert auf dem Stab und die Nummer des Pfahls im Tagebuch.

Aus besondere Mittel Für Füllstandmessungen können wir maximale und minimale Latten nennen, d.h. die einfachsten Geräte, mit denen Sie die höchsten oder niedrigsten Pegel für einen bestimmten Zeitraum aufzeichnen können.

Reis. 2. Schema des Beobachtungsturms und der Pfahlwassermessstelle: 1 – Turm; 2 – Theodolit; 3 - Rapper; 4 - Haufen; 5 – Wassermessstab ( H– auf das Personal zählen); 6 - schweben

Mischwasser-Messstationen Sie sind eine Kombination aus einem Gestell und einem Pfahlpfosten. An solchen Pfosten erfolgt die Befestigung der hohen Ebenen auf Pfählen und der niedrigen Ebenen auf Schienen.

Zur kontinuierlichen Erfassung von Füllstandsschwankungen, spezielle Geräte- Limnigraphen, die alle Pegeländerungen auf einem Band aufzeichnen, das von einem Uhrwerk angetrieben wird. Wassermessstationen mit Wasserstandsschreiber haben gegenüber einfachen Wassermessstationen einen großen Vorteil. Sie ermöglichen die kontinuierliche Aufzeichnung von Füllständen, die Installation eines Rekorders erfordert jedoch den Bau spezieller Strukturen, was die Kosten für ihren Einsatz erheblich erhöht.

Um die Stabilität der Latten oder Pfähle ständig zu überwachen, wird in der Nähe der Wassermessstation (Abb. 1) ein Referenzpunkt installiert, meist entlang der Pfahlflucht der Wassermessstation, dann ist er auch ein dauerhafter Ausgangspunkt (PO) zur Entfernungsberechnung, eine Art Beginn der Streikposten.

Der Richtwert der Wassermessstation wird bei Nivellierarbeiten anhand der Richtwerte des Landesnivelliernetzes ermittelt. Der Richtwert der Wassermessstelle wird konform im Erdreich verlegt Allgemeine Regeln Installation von Benchmarks, d.h. sein Monolith muss sich unterhalb der Tiefe des maximalen Bodengefrierens, an einer für eine Nivellierung geeigneten Stelle und immer außerhalb der Überschwemmungszone befinden, d. h. über dem Hochwasserhorizont (HWL).

Wie oben erwähnt, ist das Höhensystem an den meisten Wassermessstellen bedingt. Der Ausgangspunkt für die Höhenzählung ist Null-Post-Grafiken– eine Höhenmarke, die während der gesamten Existenz des Postens konstant bleibt. Diese bedingte Horizontalebene liegt mindestens 0,5 m unter dem niedrigsten zu erwartenden Wasserstand am Standort der Stütze. Bei Lamellen-Wassermesspfosten wird der Nullpunkt der Grafik oft mit dem Nullpunkt der Wassermesslatte kombiniert.

Die Messungen beginnen am Pfosten, nachdem die Nullmarke des Pfostenplans festgelegt und die Nullmarke der Pfahlköpfe durch Nivellierung ermittelt und die Differenz zwischen den Nullmarken des Pfostenplans und den Markierungen der Pfahlköpfe ermittelt wurde bestimmt. Dieser Notenunterschied wird Register genannt.

Das private Höhensystem an der Wassermessstation ermöglicht die Lösung einer Vielzahl von Problemen bei der Untersuchung des Wasserhaushalts des Flusses. Für eine Reihe von Tragwerksplanungsproblemen ist es jedoch erforderlich, nicht nur bedingte, sondern auch absolute (Ostsee-)Niveauhöhen zu kennen. Zu diesem Zweck werden Wassermessstellen bzw. Richtwerte von Wassermessstellen an die nächstgelegenen Richtwerte des Landesnivelliernetzes angebunden.

Zu den Beobachtungen an der Wassermessstation gehören neben Pegelbeobachtungen auch visuelle Beobachtungen des Zustands des Flusses (Zufrierung, Eisgang, klar), der Wetterbedingungen, der Wasser- und Lufttemperaturen, des Niederschlags und der Eisdicke.

Die Dicke des Eises wird mit einem speziellen Stab gemessen; Lufttemperatur mit einem Schlingenthermometer und Wassertemperatur mit einem Wasserthermometer.

An ständigen Wassermessstellen werden Beobachtungen täglich um 8.00 Uhr und 20.00 Uhr durchgeführt. Durchschnittliches Tagesniveau ist definiert als der Durchschnitt dieser Beobachtungen. Bei unbedeutenden Pegelschwankungen können Beobachtungen einmal täglich (8 Stunden) durchgeführt werden. Bei der Lösung spezieller Probleme sowie bei Hochwasser oder Hochwasser wird der Füllstand häufiger, teilweise nach 2 Stunden, fixiert.

Die Ergebnisse der Beobachtungen am Pegelstand werden in einem Tagebuch festgehalten.

Die primäre Verarbeitung von Wasserstandsbeobachtungen besteht darin, die Messwerte an der Messlatte in der Grafik des Wasserstandspostens auf Null zu bringen, eine Zusammenfassung mit den täglichen durchschnittlichen Tagespegeln zu erstellen und eine Grafik der Tagespegel zu erstellen, auf der die Symbole eingefroren sind Eisgang, Eisgang und andere Eisphänomene, die auf dem Fluss auftraten.

Systematisierte Ergebnisse von Pegelbeobachtungen im gesamten Netz von Wassermessstationen für einen bestimmten Zeitraum Flussbecken werden regelmäßig in hydrologischen Jahrbüchern veröffentlicht.

Um vollständige Beobachtungsmaterialien zu erhalten und die Sicherheit der Wassermesssäule über die gesamte vorgesehene Betriebsdauer zu gewährleisten, empfiehlt es sich, den Ort für die Installation der Messsäule gezielt auszuwählen. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass der Flussabschnitt gerade ist und das Bett vor Erosion oder Anschwemmung geschützt ist, sodass das Ufer eine mäßige Neigung aufweist und vor Eisdrift geschützt ist. es sollten keine Flussanlegestellen in der Nähe sein; Die Messwerte des Pfostens sollten nicht durch das Rückstauwasser des Staudamms oder eines nahegelegenen Nebenflusses beeinflusst werden. Es ist bequemer, einen Pfosten zu verwenden, wenn er sich in der Nähe eines besiedelten Gebiets befindet. Eine strikte Ausrichtung des Pegels auf die Achse des künftigen Ingenieurbauwerks ist nicht erforderlich.

An hydrologischen Stationen, Wassermessstellen der Kategorien I und II sowie bei Ressortvermessungen wird ein hydrometrischer Querschnitt angelegt, der zur regelmäßigen Bestimmung von Fließgeschwindigkeiten, Wasserströmen und Sedimenten dient. In diesem Flussabschnitt sollte der Wasserfluss parallel zum Bach verlaufen, was durch seine Geradlinigkeit und das korrekte, muldenförmige Bodenprofil gewährleistet wird. Wenn an einem hydrometrischen Standort regelmäßige und langfristige Beobachtungen durchgeführt werden sollen, wird dieser mit Laufstegen, Hängegestellen oder schwimmenden Einrichtungen (Fähren oder Booten) ausgestattet.

Die Richtmarke der Wassermessstation wird bei Nivellierarbeiten aus den Richtwerten des Landesnivelliernetzes, zur periodischen Überwachung der Standsicherheit der Latten bzw. Pfähle der Wassermessstation, bei Messarbeiten sowie bei der Erstellung ermittelt eine Höhenbegründung für die Vermessung.

Der Richtwert der Wassermessstelle wird unter Beachtung der allgemeinen Regeln für die Installation von Richtwerten im Erdreich verlegt, d. h. sein Monolith muss sich unterhalb der Tiefe des maximalen Bodengefrierens, an einer für eine Nivellierung geeigneten Stelle und immer außerhalb der Überschwemmungszone befinden, d. h. über dem Hochwasserhorizont.

Am häufigsten an permanenten Wasserläufen charakteristische Ebenen Gewässer sind:

VIU– hohes historisches Niveau, d.h. der höchste Wasserstand, der jemals an einem bestimmten Fluss beobachtet und durch Untersuchungen von Oldtimern oder durch visuelle Spuren an Kapitalstrukturen festgestellt wurde;

USVV– der höchste Wasserstand im gesamten Beobachtungszeitraum;

UVV– der Hochwasserstand ist der Durchschnitt aller Hochwasserstände;

RUVV– der berechnete Hochwasserstand, der dem berechneten Wasserdurchfluss entspricht und bei der Planung von Bauwerken als Hauptwert akzeptiert wird;

RSU– Für die Bestimmung der Höhenlage der Brückenelemente ist der berechnete schiffbare Pegel, also der höchste Wasserstand während des schiffbaren Zeitraums, erforderlich.

UMV– der Niedrigwasserstand entspricht dem Wasserstand in der Zeit zwischen Hochwasser;

USM– Niveau des durchschnittlichen Niedrigwassers;

UNM– niedriger Wasserstand;

UL– Gefriergrad;

UPPL– Höhe der ersten Eisbewegung;

UNL– das höchste Maß an Eisdrift.

Bei Untersuchungen können Schwankungen des Wasserstands im gesamten Gebiet große Werte erreichen. Um die Tiefen über Querschnitte hinweg zu vergleichen, geben Sie daher ein Schnittebene– ein einziger Momentanpegel für das gesamte Vermessungsgebiet. Als Cutoff-Pegel wird üblicherweise der momentane Mindestpegel im untersuchten Flussabschnitt für die gesamte Messzeit herangezogen. Dazu ist es notwendig, die Markierungen der Oberkante der Randpfähle in jedem hydraulischen Tor durch eine Nivellierbewegung zu ermitteln.

Alle Messergebnisse werden auf eine einzige Position der freien Flussoberfläche reduziert, die anschließend für verschiedene Konstruktionen als Null gilt: Quer- und Längsprofile, Flussplan in Isobaden. Es ist zu beachten, dass die angenommene Referenzfläche, die der Schnittebene entspricht, wie jede freie Flussoberfläche nicht horizontal ist.

Geben Sie nach dem Ausfüllen der Tabelle unbedingt an, wie Sie den allgemeinen Zustand des Flusses und die Qualität seines Wassers beurteilen.

Bitte beachten Sie, dass die Tabelle der Einfachheit halber umgedreht werden kann und die Namen der Spalten nicht in Zeilen, sondern in Spalten geschrieben werden können. Anschließend werden die Beispielbeschreibungen Zeile für Zeile angeordnet. Zeichnen und füllen Sie die Tabellen nach Belieben aus. Denken Sie jedoch daran, dass sie nicht nur für Sie, sondern auch für andere Forscher verständlich sein sollten.

Hydrologisches Regime

Die Art des Flusses, die Wassermenge und die Fließgeschwindigkeit ändern sich im Laufe des Jahres erheblich. Diese Veränderungen hängen vor allem mit dem Wechsel der Jahreszeiten, mit Schneeschmelze, Dürren, Regenfällen – d.h. diese natürliche Faktoren, die den Wasserfluss bestimmen, der es in den Fluss speist. Eigenschaften Veränderungen im Zustand eines Flusses im Laufe der Zeit werden als seine bezeichnet hydrologisches Regime. Die Höhe der Wasseroberfläche in Zentimetern, die von einer akzeptierten konstanten Höhe aus gemessen wird, wird als Wasserstand bezeichnet. IN Jahreszyklus Das Leben eines Flusses wird üblicherweise durch solche Hauptperioden (sie werden als „Hauptperioden“ bezeichnet) unterschieden Phasen des Wasserhaushalts):

1. Überschwemmung;

2. Überschwemmung;

3. Niedrigwasser.

Hochwasser ist die Zeit mit dem höchsten Wassergehalt des Flusses. Im europäischen Teil unseres Landes kommt es meist während der Frühjahrsschneeschmelze zu Hochwasser, wenn Schmelzwasserströme aus dem gesamten Einzugsgebiet in das Bett des Hauptflusses und seiner Nebenflüsse strömen. Die Wassermenge im Fluss nimmt sehr schnell zu, der Fluss „schwillt“ regelrecht an und kann über die Ufer treten und Überschwemmungsgebiete überschwemmen. Überschwemmungen treten jedes Jahr regelmäßig auf, können jedoch unterschiedlich stark ausgeprägt sein.

Überschwemmungen sind schnelle und relativ kurzfristige Anstiege des Wasserspiegels in einem Fluss. Sie treten meist als Folge von Niederschlägen, Regengüssen im Sommer und Herbst oder bei Tauwetter im Winter auf. Überschwemmungen treten normalerweise jedes Jahr auf, sind aber im Gegensatz zu Überschwemmungen unregelmäßig.

Niedrigwasser ist die niedrigste Wasserphase des Wasserhaushalts. An unseren Flüssen gibt es zwei Niedrigwasserperioden – Sommer und Winter. Zu diesem Zeitpunkt kann der Niederschlag den Fluss nicht ausreichend mit Nährstoffen versorgen, die Wassermenge nimmt erheblich ab, ein großer Fluss kann sich in einen kleinen Bach verwandeln und das Leben darin wird hauptsächlich durch unterirdische Nahrungsquellen – Quellen und Quellen – unterstützt.

Auch die menschliche Wirtschaftstätigkeit im Flusseinzugsgebiet und an seinen Ufern beeinflusst den Wasserhaushalt. Entwässerung von Sümpfen, Wassergewinnung für den häuslichen und industriellen Bedarf, Einleitungen Abwasser usw. zu Veränderungen im Wassergehalt des Flusses führen. Besonderes Augenmerk sollte auf Fälle gelegt werden, in denen dem Einzugsgebiet eines Flusses Wasser für wirtschaftliche Zwecke entnommen und im Einzugsgebiet eines anderen Flusses Wasser genutzt oder der Natur zurückgegeben wird. Dies beeinträchtigt die natürliche Wasserverteilung erheblich und kann zur Austrocknung einiger Gebiete und zur Überschwemmung anderer Gebiete führen.

Unüberlegtes menschliches Handeln kann den natürlichen Ablauf wechselnder Phasen des Wasserhaushalts stören. Es gibt Fälle, in denen kleine Flüsse, die in besiedelten Gebieten fließen, plötzlich von Überschwemmungen betroffen sind, die durch große Abwassereinleitungen verursacht werden Industrieunternehmen. Solche Veränderungen wirken sich auf die Fähigkeit des Flusses aus

Selbstreinigung und beeinträchtigen die Qualität des darin enthaltenen Wassers. Daher ist die Untersuchung von Wasserstandsschwankungen in Flüssen und Seen von großer wissenschaftlicher und praktischer Bedeutung.

Beobachtungen des Wasserstandes

Die Organisation einer Füllstandsüberwachung ist recht einfach und liegt in den Fähigkeiten von Schülern und Studenten. Daten zu regelmäßigen Pegelmessungen mit genauer Angabe des Standortes, des Beobachtungszeitpunkts und der Wetterbedingungen liegen vor wertvolle Information, und je größer die Anzahl dieser Beobachtungen wird, desto wertvoller werden sie.

Beobachtungsposten auf Regierungsebene bestehen aus speziellen Geräten zur Pegelmessung, beispielsweise Latten oder Pfählen. Diese Latten und Pfähle sind sicher verankert, um starkem Seegang und Eisgang standzuhalten. Jeder Pfosten verfügt über eine eigene genaue topografische Markierung (Höhe über dem Meeresspiegel), die es ermöglicht, die Messwerte verschiedener Pfosten miteinander zu vergleichen und auszuwerten allgemeine Situation auf dem Gebiet eines Einzugsgebiets, Schwimmbades usw. Wenn es in Ihrer Gegend, an Ihrem Fluss oder See keine solche staatliche Wassermessstelle gibt, können Sie eine eigene temporäre Wassermessstelle organisieren. Natürlich sind seine Daten nicht mit Beobachtungsdaten des staatlichen hydrometeorologischen Dienstes vergleichbar, da hierfür aufwendige geodätische Messungen erforderlich wären. Sie können jedoch Änderungen des Wasserstands im Fluss von Saison zu Saison und von Jahr zu Jahr verfolgen. Der Posten kann auch als Probenahmestelle für hydrochemische Beobachtungen genutzt werden.

Die bequemste Art, einen Wasserstandsposten zu errichten, ist die Verwendung einer permanenten Schiene, die am Träger der Brücke über den Fluss montiert wird (Abb. 6b). Markierungen werden auf der Schiene angebracht, vorzugsweise mit heller Ölfarbe, damit sie nicht mit Wasser abgewaschen werden und schon von weitem gut sichtbar sind. Die Latte wird auf der flussabwärts gerichteten Seite der Brücke angebracht, damit sie bei Eisgang nicht durch vorbeiziehende Eisschollen zerbrochen oder abgerissen wird.

Reis. 6. Bau von Wassermessstellen (a - Pfahl, b - Gestell)

Füllstandmessungen müssen mit einer Genauigkeit von einem Zentimeter durchgeführt werden. Als Erstmessmarke gilt die Marke unterhalb des niedrigsten Niveaus. Es wird am besten am Ende des Sommers gefeiert, wenn tiefes Niedrigwasser herrscht. Diese Anfangshöhe wird als Nullpunkt des Diagramms bezeichnet und alle anderen darüber liegenden Höhen werden gemessen.

Die Pfahlwassermesssäule sieht anders aus (Abb. 6a). Zunächst wird ein Pfahl auf der Nullebene des Diagramms installiert (5. in Abbildung 6a). Darüber werden dann in einer bestimmten Höhe (0,5 m, 1 m) weitere Pfähle mit einer Wasserwaage installiert. Damit die Pfähle nicht länger verrotten, kann man sie über einem Feuer verbrennen oder mehrmals mit Pflanzenöl bestreichen und im Öl einweichen lassen. Noch besser ist es, Metallrohrreste in den Boden zu treiben

verstärken Sie sie mit Holzpfählen. Am oberen Ende des Stapels können Sie eine aus gebrauchtem Polyethylengeschirr ausgeschnittene Düse anbringen. Es stellt sich heraus, dass es schön und langlebig ist und vor allem sind solche Pfähle deutlich sichtbar. Die Stapel werden dann in der Reihenfolge von oben nach unten nummeriert und für jeden wird seine Höhe relativ zum Nullpunkt des Diagramms notiert. Um den Pegel zu bestimmen, wird ein Wasserstandsmesser (Sie können ein einfaches Lineal verwenden) auf den im Wasser eingetauchten Pfahl angebracht, der dem Ufer am nächsten liegt, und die Wasserstandsmarke wird notiert. Die gemessene Wasserhöhe über dem Pfahl wird zur relativen Höhe des Pfahls addiert und man erhält die Wasserstandsmarke. Beispielsweise befindet sich Pfahl Nr. 4 in einer Höhe von 100 cm über dem Nullpunkt der Grafik und ist 12 cm unter Wasser verborgen. Daher liegt der Wasserstand bei H = 100 + 12 = 112 cm.

Beobachtungen des Wasserstands an hydrologischen Stützpunkten werden in der Regel zweimal täglich durchgeführt – um 8 und 20 Uhr, Sie können sich jedoch auf eine einmalige Beobachtung am Morgen beschränken. Wenn Sie zu diesem Zeitpunkt keine Möglichkeit haben, den Wasserstand genau zu messen, spielt das keine Rolle. Messen Sie, wann immer Sie können. Vergessen Sie jedoch nicht, die Uhrzeit und das Datum der Beobachtung anzugeben. Wenn Sie die Messungen über mehrere Tage hinweg durchführen, versuchen Sie, dies gleichzeitig zu tun.

Die empfangenen Daten werden im Journal in Form von Tabelle 5 aufgezeichnet. Während der Hochwasserperiode, wenn das Wasser im Fluss besonders schnell ansteigt, werden Beobachtungen häufiger durchgeführt – alle 3-6 Stunden. Dasselbe gilt auch für Perioden schwere Regenfälle und Überschwemmungen auf dem Fluss.

Tabelle 5. Ergebnisse der Beobachtungen des Wasserstands im Fluss

Name des Flusses.................................................

Ort des Beitrags.......................

Zeit (h, min)

Wasserstand über Null der Grafik H, cm

Niveauänderung ± h, cm*

VOLLSTÄNDIGER NAME. Beobachter

* Pegeländerung im Vergleich zur vorherigen Beobachtung.

Basierend auf den gewonnenen Daten ist es möglich, ein Diagramm der Wasserstandsschwankungen über den Beobachtungszeitraum zu erstellen. Dann ist es für den Interessenten einfacher, sich in Ihren Ergebnissen zurechtzufinden, und außerdem sind Grafiken klarer als Zahlen.

Messung der Tiefe und Breite eines Flusses

Um die Tiefe des Flusses und die Besonderheiten der Topographie seines Grundes zu bestimmen, werden Messungen des Flussbettes durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen der Messarbeiten ist es möglich, Pläne des Flussbettes in Linien gleicher Tiefe – Isobathen – zu erstellen und auch die Flächen der Flusswasserabschnitte zu bestimmen.

Notwendige Ausrüstung:

Seil mit Markierungen;

Streifen mit Markierungen;

Tagebuch zum Aufzeichnen.

Die Tiefe des Flusses kann nur durch direkte Messungen bestimmt werden Wassermessstab oder viel. An große Flüsse Bei Tiefen bis zu 25 m wird häufig ein Metallgewicht mit einem Gewicht von 2 bis 5 kg verwendet, das an einem starken Kabel mit entsprechenden Markierungen befestigt ist. IN

Bei der Untersuchung kleiner Flüsse reicht ein Wasserstandsmesser aus. Es handelt sich um eine Holzstange mit einem Durchmesser von 4–5 cm, auf der Zentimetermarkierungen angebracht sind und deren Nullteilung mit einem der Enden der Stange übereinstimmen sollte. Bei der Tiefenmessung wird die Latte mit der Nullmarke nach unten abgesenkt. Die Länge der Rute kann auf der Grundlage der erwarteten Tiefe der untersuchten Flüsse ausgewählt werden, beträgt jedoch normalerweise nicht mehr als 1,5 bis 2 m. Wenn der Fluss flach ist, kann die Tiefe durch Waten gemessen werden. Wenn der Fluss tief ist, müssen die Messungen vom Boot aus durchgeführt werden. Die Tiefe lässt sich am einfachsten von einer Brücke über dem Fluss bestimmen, sofern sich eine in der Nähe befindet.

Aufmerksamkeit! Erlauben Sie jungen Entdeckern, die Tiefe des Flusses nur an den Stellen selbst zu messen, an denen das Wasser nicht höher ist als sie Gummistiefel! Versichern Sie ihnen, dass dies nur unter Aufsicht des Gruppenleiters oder seiner erwachsenen Assistenten erfolgen kann. Die Tiefe eines unbekannten Grundes lässt sich ermitteln, indem man mit einem Pegelmesser den Grund des Flusses vor einem abmisst und sich diesem langsam, Schritt für Schritt, nähert. Sie müssen sehr vorsichtig sein, da Flussboden Es kann zu unerwarteten Löchern und Klippen kommen

Zusätzlich zu den Lamellen benötigen Sie für die Durchführung von Messarbeiten markiertes Seil zur Bestimmung der Breite des Flusses und der Lage von Messpunkten und Sondermessungen Tagebuch für Einträge. Das Seil wird in der Regel vor der Durchführung der Arbeiten markiert. Am einfachsten geht das mit normalen Fäden. verschiedene Farben, zum Beispiel Rot und Blau – jeder Zehn-Zentimeter-Abschnitt sollte mit blauen Fäden und jeder Meter-Abschnitt mit roten Fäden markiert werden. Sie können auch alle 0,5 m markieren, beispielsweise mit roten und blauen Fäden gleichzeitig, um Fehler bei der Messung des Abstands zwischen Messpunkten zu vermeiden. Anstelle von Fäden können Sie auch mehrfarbige Bänder, Kordeln, Permanentmarker oder Ölfarbe verwenden – Hauptsache, die Markierungen auf dem Seil sind gut sichtbar, beim Messen leicht zu erkennen und sicher befestigt.

Die Punkte auf dem Ziel, an denen die Tiefe des Flusses gemessen wird, werden Messpunkte genannt. Die Anzahl der Messpunkte für den untersuchten Fluss ist wie folgt zu ermitteln: Bei Flüssen mit einer Breite von 10-50 m werden sie alle 1 m vergeben, bei Flüssen mit einer Breite von 1-10 m - nach 0,5 m, für a Fluss oder Bach bis 1 m Breite, 2-3 Messpunkte genügen.

So messen Sie Flusstiefe und -breite:

An dem ausgewählten Abschnitt des zu untersuchenden Flusses wird ein markiertes Seil über den Fluss gezogen (das ist wichtig!) und daraus die Breite des Flusses bestimmt.

Abhängig von der gemessenen Breite wird die Anzahl der Messpunkte und deren Position auf der Trasse bestimmt. Es ist zu beachten, dass der erste und der letzte Punkt direkt am Wasserrand liegen müssen.

Bewegen Sie sich entlang des Seils an den vorgesehenen Punkten, senken Sie den Messstab auf den Boden (versuchen Sie, den Stab senkrecht zu halten!) und fixieren Sie die Teilung auf der Höhe, auf der sich das Wasser befindet – das ist die Tiefe des Flusses an dieser Stelle.

Die Messdaten werden im Formular protokolliert Tabellen 6. Gleichzeitig müssen Daten zu Datum und Uhrzeit der Messungen sowie zum Standort des Ziels in das Protokoll eingetragen werden. Es ist auch notwendig, die Beschaffenheit des Bodens (schluffig, sandig, felsig) sowie das Vorhandensein und die Beschaffenheit der Vegetation im Flussbett („keine Vegetation“, „Vegetation vorhanden“) zu beachten Küstenzone", Vegetation entlang des gesamten Flussbettes", dichte Vegetation oder spärlich).

Abstand vom Beginn der Ausrichtung,

Abstand zwischen Punkten, m

Tiefe, m

Beschaffenheit des Bodens

Vegetation

Wer hat die Arbeit gemacht......................

Basierend auf den Messdaten ist es möglich, ein Querprofil des Flussbettes zu erstellen und die Wasserquerschnittsfläche zu berechnen, d. h. Querschnitt der Flussströmung durch eine gedachte Ebene am Ort der Messstrecke (Abb. 7). Die Fläche dieses Abschnitts kann als Summe der Flächen einfacher ermittelt werden geometrische Formen, gebildet durch Messung der Vertikalen. Diese Figuren können um 90 Grad gedrehte rechteckige Trapeze (S2, S3 und S5), Rechtecke (S4) oder rechtwinklige Dreiecke (S1) sein, deren Fläche nach bekannten Regeln bestimmt wird – die Fläche von a rechteckiges Trapez ist gleich dem Produkt der halben Summe der Basen (im Beispiel - h1 und h2) mit Höhe und Fläche rechtwinkliges Dreieck gleich dem halben Produkt der Schenkel und die Fläche eines Rechtecks ​​ist gleich dem Produkt seiner beiden Seiten. In unserem Fall sind die Basen, Beine und Seiten der Figuren die gemessenen Tiefen und Abstände zwischen den Messpunkten. Die resultierende Querschnittsfläche ist im Journal in Tabelle 7 zu erfassen.

Reis. 7. Bestimmung der Querschnittsfläche des Flussbettes w (m2)

S1 = h1 * b1 / 2 w = S1 + S2 + S3 + S4 + S5

S2 = (h1 + h2) / 2 * b2

S3 = (h2 + h3) / 2 * b3

S4 = h3 * b4 = h4 * b4

S5 = (h4 + h5) / 2 * b5

Wenn wir die resultierende Querschnittsfläche (w, m2) durch die gemessene Breite des Flusses (B, m) dividieren, erhalten wir den Wert der durchschnittlichen Tiefe des Flusses am Standort: hav = w/B.

Der Wasserstand in einem Stausee ist die Höhe der Wasseroberfläche relativ zu einer herkömmlichen horizontalen Ebene (d. h. Höhe über dem Meeresspiegel).

Folgende Wasserstände im Fluss werden unterschieden:

1. Die Flut ist die höchste davon. Es entsteht nach dem Abschmelzen von Schnee und Gletschern.
2. Überschwemmungen sind hohe Wasserstände, die nach starken, langanhaltenden Regenfällen entstehen. Eine Überschwemmung hat einen Höhepunkt – eine Welle, die sich mit der Geschwindigkeit des Flusses entlang des Flusses bewegt. Vor dem Hochwassergipfel steigt das Wasser im Fluss, nach dem Hochwassergipfel sinkt es.
3. Niedrigwasser ist am häufigsten niedriges Niveau, natürlich und für ein bestimmtes Reservoir etabliert.

Altai-Flüsse gehören hauptsächlich zum Ob-Flusssystem. Dieser Fluss durchquert in seinem Oberlauf die Altai-Region. Der Ob und seine Nebenflüsse – Alei, Barnaulka, Chumysh, Bolshaya Rechka und andere – haben breite, gut erschlossene Täler und einen ruhigen Fluss. Der Wasserstand in den Flüssen der Region wird als Winter-Niedrigwasser und Sommer-Hochwasser definiert. Ihre Ernährung ist überwiegend gemischt: Gletscher, Schnee, Regen und Erde.

Wasserstand in Altai-Flüssen

Das Flussnetz des Altai-Gebirges ist gut ausgebaut (mit Ausnahme des südöstlichen Teils). Flüsse entspringen Gletschern, Sümpfen und Seen. Auf flachen Bergrücken entspringt beispielsweise ein Nebenfluss des Chulyshman-Flusses – Bashkaus – aus einem Sumpf, der Biya-Fluss entspringt dem Telezkoje-See und die Quelle des Katun-Flusses liegt am Belukha-Gletscher.

Die Flüsse des Kulunda-Tieflandes werden überwiegend durch Regen und Schnee gespeist, wobei es im Frühjahr zu starken Überschwemmungen kommt. Im Sommer fallen in der Region nur sehr wenige Niederschläge, der Wasserstand der Flüsse sinkt deutlich, viele von ihnen werden flacher und trocknen in manchen Gebieten sogar aus. Im Winter gefrieren sie, und das Einfrieren dauert von November bis April.

Gebirgsflüsse gehören zur gemischten Altai-Ernährungsart. Sie sind reich an Wasser und werden durch tauende Gletscher, atmosphärische Niederschläge und Grundwasser gespeist.

Die Schneeschmelze in Berggebieten dauert von April bis Juni. Der Schnee schmilzt allmählich, beginnend im Norden des Altai-Gebirges, dann in den Mittelgebirgen, danach beginnt er im Mittelgebirge und im südlichen Hochland zu schmelzen. Im Juli beginnen die Gletscher zu schmelzen. Im Sommer regnerische Tage wechseln sich mit klar und sonnig ab. Doch anhaltende Regengüsse sind hier durchaus üblich, weshalb der Wasserstand in den Flüssen stark und recht stark ansteigt.

Die Flüsse des Hochlandes zeichnen sich durch Gletscher- und Schneespeisung aus. Das Sommerhochwasser ist ausgeprägt, kommt aber auch im Herbst vor.

Für Mittelgebirgs- und Mittelgebirgsflüsse ist das Regime durch zwei hohe Niveaus gekennzeichnet:

1. Im Frühling und Sommer gibt es Hochwasser (von Mai bis Juni).
2. Im Sommer und Herbst kommt es aufgrund von Herbstregen und schmelzenden Gletschern zu Überschwemmungen.

Im Herbst und Winter sind Flüsse durch Niedrigwasser gekennzeichnet – den niedrigsten Wasserstand in Flüssen.

In den Bergen werden sie viel später mit Eis bedeckt als in den Ebenen, aber normalerweise gefrieren sie bis zum Boden. In einigen Gebirgsflüssen kommt es gleichzeitig zur Eisbildung an der Oberfläche und am Grund. Das Einfrieren dauert in der Regel etwa 6 Monate.

Berg Belukha ist die wichtigste Flussernährungsquelle Altai-Region. Die Belukha-Gletscher sind sehr aktiv, sie sinken sehr tief, schmelzen stark und erhalten viel Niederschlag.

Durch diesen Schmelzprozess erhalten die Flüsse etwa 400 Millionen Kubikmeter Wasser. Mio. Wasser pro Jahr.

Wasserstände im Fluss Ob

Ob — ein typischer Tieflandfluss, aber seine Quellen und wichtige Nebenflüsse sind in den Bergen. Der Fluss Ob ist durch zwei Überschwemmungen gekennzeichnet – im Frühling und im Sommer. Der Frühling entsteht durch Wasser aus schmelzendem Schnee, der Sommer durch Wasser aus schmelzenden Gletschern. Im Winter kommt es zu Niedrigwasser.

Der Fluss friert lange Zeit zu. Das Zufrieren des Ob dauert ab November und erst im April beginnt die Eisdrift, wenn der Fluss von der Eisschicht befreit wird.

Katun-Fluss

Der Katun ist ein typischer Gebirgsfluss, seine Quelle liegt in den Gletschern des Berges Belukha. Stromversorgung Wasserader gemischt: durch schmelzende Gletscher und durch Niederschläge. Der Wasserstand im Katun-Fluss sieht aus wie eine Überschwemmung Sommerzeit und Niedrigwasser - im Winter. Die Hochwasserperiode beginnt im Mai und dauert bis September. Im Winter friert der Fluss bis auf den Grund zu.

Biya-Fluss

Die Biya entspringt dem Telezkoje-See. Es ist auf seiner gesamten Länge reich an Wasser. Biya ist ein Fluss, der sowohl aus Bergen als auch aus Ebenen besteht.

Wasserstände in Biya-Fluss sehen aus wie Hochwasser im Frühling und Niedrigwasser im Herbst und Winter. Das Hochwasser beginnt im Frühjahr (ab April), aber auch im Sommer ist der Wasserstand recht hoch, obwohl zu diesem Zeitpunkt ein allmählicher Wasserrückgang einsetzt. Im November setzt im Fluss Niedrigwasser ein und es kommt zu einer Vereisung, die bis April andauert. Die Eisdrift beginnt im April.