Разбивка базиса и гидростворов

Гидрометрические работы на выбранном участке реки всегда начинаются с разбивки базиса (магистрали) и гидростворов. Требования к выбору участка для гидрологических наблюдений подробно изложены в разделе 6 данного учебно-методического пособия.

Оборудование и инструменты: буссоль со штативом, шесть вех, мерная лента.

Буссоль Стефана (рис. 11) предназначена для определения магнитных азимутов, румбов и горизонтальных углов. Устанавливается на штативе (треноге) с помощью втулки 1. Втулка соединена с внешним лимбом 2, который может вращаться после открепления зажимного винта 3. На скошенном крае внешнего лимба нанесена шкала от 0° до 360° с делениями через 10°.

К внешнему лимбу прикреплён внутренний лимб 4. На шпиле внутреннего лимба вращается магнитная стрелка 5, которая в рабочее положение приводится поворотом коробки 6 до упора 7, с последующим выходом арретира 8 в широкую часть прорези 9. На поверхности внешнего лимба вращается алидадная линейка 10 с глазным 11 и предметным 12 диоптрами.

Горизонтальные оси 13 обеспечивают пригибание диоптров после окончания измерений. На скошенных краях алидадной линейки нанесены варньерные шкалы 14. Нулевые штрихи варньеров совмещены с визирной плоскостью, проходящей через волосок и прорези диоптров. Количество делений на варньере 12, цена деления 5. Влево и вправо от нулевого штриха расположено по шесть делений. Значение минут возрастает влево до 30´, а затем от крайнего правого штриха до 60´.

Формирование базисной линии начинается с установки буссоли. Горизонтальное положение лимба проверяется наведением алидадной линейки на ближайшую вертикальную дымоходную трубу или опору моста. В случае отклонения нити предметного диоптра от вертикального положения следует подрегулировать ножки штатива. Нулевой штрих под глазным диоптром совмещается с положением 0° на внешнем лимбе. Направление, заданное глазным и предметным диоптрами должно соответствовать основному направлению течения реки. В этом положении буссоль закрепляется на штативе.

Линия базиса (магистрали) должна быть параллельна основному направлению течения реки. Поэтому, установив первую веху в заданном направлении на расстоянии от буссоли, в створе буссоль – вешка на расстояниях и закрепляем ещё две вехи (рис. 12). Прямая линия, соединяющая буссоль и три вешки, сформировала базис (магистраль), от которого при выполнении последующих гидрометрических работ будут устанавливаться положения промерных и скоростных вертикалей. Все измерения привязываются к базису.

Рис. 12. Схема базиса с расположением буссоли слева от гидростворов

Гидростворы формируются нормально (перпендикулярно) базису. Для выполнения этого условия рекомендуется от ближайшей к буссоли базисной вехи в сторону от реки мерной лентой отложить расстояние b равное l₀. На лимбе буссоли установить угол α₀ = 45°. На пересечении луча-направления, заданного глазомерным и предметным диоптрами, и отмеренного расстояния установить вешку. Таким образом, ближайший к буссоли гидроствор будет закреплён. Следующие два гидроствора закрепляются аналогично, предварительно рассчитав углы α₁ и α₂.

При проведении гидрологической практики на полевые работы, как правило, выходит вся учебная группа, разбитая на два или три рабочих звена. Из соображений удобства компоновки рабочих мест одно-два звена устанавливают буссоль слева от гидростворов (рис. 12), третье звено – справа от гидростворов (рис. 13).

Гидростворы всегда нумеруются по течению реки. Расстояние от буссоли до ближайшей вешки рекомендуем принимать l₀ = 10,0 м. Соответственно, расстояние между базисной линией и вехами, закрепляющими гидростворы, тоже будет равно b = 10,0 м. Расстояния между створами l_1-2 и l_2-3рекомендуем назначать равным 20÷50 м. При работе с GPS-навигаторами, определяя координаты промерных вертикалей, эти расстояния следует увеличить до 100 м.

Рис. 13. Схема базиса с расположением буссоли справа от гидростворов

Линия уреза воды закрепляется в гидростворах урезными кольями. Мерной лентой измеряются расстояния от базиса до уреза воды l_1-УВ, l_2-УВ, l_3-УВи заносятся на схему базиса и гидростворов.

При наличии нивелира можно определить отметки урезных кольев, связав их нивелирным ходом с ближайшим репером водомерного поста. Используя эти данные можно определить продольный уклон свободной поверхности I на участке гидрометрических работ:

, (1)

где L – длина участка от первого до третьего гидроствора:

; (2)

– отметка урезного кола в первом гидростворе; – отметка урезного кола в третьем гидростворе.