Режим уровней воды в реках. Графики частоты и обеспеченности. Гидрологические и водомерные посты. Их типы.

Положение уровня воды в реках имеет важное значение. При высоких уровнях воды происходит затопление пойм рек и подтопление прилегающих к река.При земель за счет подъема грунтовых вод. Уровень стояния воды в реках влияет на глубину проводящих каналов при впадении их в реки, используемые в качестве водоприемников. От глубины воды зависят возможности передвижения по ним различных судов и грузов. Уровни воды в реках сильно меняются как в течение года, так и в годы с разным количеством осадков. На равнинных реках наиболее высокие уровни наблюдаются весной в период половодий, реки предгорий характеризуются двумя максимумами уровней: в периоды весенних половодий и летних паводков.

Наблюдения за уровнями воды ведутся на водомерных постах. По результатам наблюдений составляют таблицы ежедневных уровней, по которым можно построить хронологический график изменения уровня воды в реке. Для удобства использования на практике материалов наблюдений за уровнями воды их обрабатывают, строя графики частоты и обеспеченности как для любых отдельных периодов года, так и для года в целом. Для построения графиков уровень воды в реке от нижнего до верхнего пределов разбивают на 10-15 интервалов. Измеренные в течение анализируемого периода уровни группируют по этим интервалам. По отложенному на миллиметровке числу дней стояния горизонтов в пределах интервалов строят график частоты. Горизонт, на котором вода в водотоке находится наиболее часто, называется горизонтом бытовых вод (ГБВ). Суммируя количество дней стояния уровней в пределах каждого интервала от верхних уровней к нижним, выявляют общее количество дней стояния воды выше того или иного уровня. Отмечая эти величины на графике по нижним грани цам интервалов, получают график обеспеченности стояния горизонтов. Обеспеченность показывает, с какой вероятностью данный уровень может быть превышен более высоким уровнем.

Гидрологические посты устраивают для проведения систематических наблюдений на реках при изучении гидрологического режима. Для целей гидромелиорации немаловажное значение имеют наблюдения за уровнями и расходами воды, проводимые на водомерных постах, являющихся составной частью гидрологических постов. Простейшие водомерные посты бывают двух видов - свайные и реечные.

Свайный водомерный пост устраивают на прямолинейном участке реки, где нет подпора воды, возникающего вследствие какого-либо препятствия, замедляющего ее течение. При устройстве поста перпендикулярно течению воды намечают створ, по которому устанавливают репер (на незагопляемой части берега) и сваи. Сваи устанвливают на берегу и по дну реки на одной линии. Нумерация свай идет от репера. Их число зависит от крутизны берега и амплитуды колебания уровня воды. Превышение верха свай друг над другом должно составлять 0,6-0,8 м. Первая свая устанавливается выше максимального уровня воды на 0,3-0,5 м, последняя - на 0,5 м ниже минималыюго уровня.

До устройства постов положение наибольших и наименьших уровней часто выясняется опросом у местного населения. Используют металлические сваи, серийно выпускаемые заводами, или деревянные, изготавливаемые из древесины хвойных пород (лучше из лиственницы) или твердолиственных (лучше из дуба). Диаметр сваи - 15-20 см. На верх сваи перед забивкой надевают металлическое кольцо. После забивки сваю ровно опиливают и в центре ее забивают гвоздь с широкой шляпкой, на которой при замере уровней воды устанавливают рейку. Верх свай и репер связывают нивелировкой.

Реечный водомерный пост устраивают на участках рек с устойчивыми обрывистыми берегами (при необходимости с креплением их), на набережных, опорах мостов, как правило, при относительно небольшой (до 5 м) амплитуде годового колебания уровня воды. Измерение уровней ведется по водомерной рейке, являющейся основной частью поста. Водомерные рейки бывают деревянными (из твердых пород) или металлическими. Внешне рейка несколько напоминает нивелировочную. Длина ее 2 м (при необходимости устанавливают две рейки), ширина 13 см, толщина 2,5 см. Рейка разделена на части с ценой деления 2 см, с нумерацией с правой и левой части лицевой стороны. На водомерных постах ведут ежедневные измерения уровней воды (в 8 и 20 ч).

Водомерные посты с самописцами (лимниграфами) применяют на специальных объектах наблюдения . Часто используют самопишущий водомерный пост берегового типа Устройство при измерении уровней воды самописцами включает лимниграфическую будку 1, колодец 4, соединенный трубой 6 с водотоком, и самописец 2, устанавливаемый на столике 3. Колодец устраивают закрытым. Вода в колодце за счет соединительной трубы поддерживается на уровне водотока (реки, ручья и др.). Трубу укладывают ниже минимального горизонта воды в водотоке. Дно колодца располагают несколько глубже нижней плоскости соединительной трубы. Для предохранения от замерзания колодец закрывают плотной двойной крышкой, располагая нижнюю крышку на 0,3-0,5 м от поверхности почвы. Для регистрации уровней воды можно использовать самописцы, сконструированные Государственным гидрологическим институтом. В настоящее время применяют самописцы типа «Валдай», работающие в режиме записи уровней 12 и 24 ч, и ГР-38 длительного действия . Часовое устройство позволяет вести запись в течение 8, 16 или 32 сут.