РУКОВОДСТВО
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГИДРОГРАФИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАРТОМЕТРИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

УТВЕРЖДЕНО Госкомгидрометом 6 января 1984 года

ПРЕДИСЛОВИЕ

Гидрологические исследования и расчеты производятся с учетом основных географических и морфологических особенностей водных объектов и их водосборных бассейнов. Эти особенности отражают многочисленные гидрографические характеристики, определение которых входит в задачи гидрологической картометрии.

Настоящее руководство предназначается для определения гидрографических характеристик водотоков, водоемов и их водосборов при:

- производстве гидрологических расчетов организациями Госкомгидромета и других ведомств;

- выполнении работ в УГКС по составлению и ведению "Каталога рек, каналов и водохранилищ" в рамках работ по ведению Государственного водного кадастра;

- открытии новых гидрологических постов и др.

Основные причины, обусловившие необходимость разработки нового Руководства по картометрическим работам, следующие:

- повышение требований к составу и точности определения основных гидрографических характеристик в связи с совершенствованием методов гидрологических расчетов,

- развитие картометрических способов и технических средств определения гидрографических характеристик,

- постоянные изменения гидрографических характеристик водных объектов под воздействием различных факторов,

- увеличение количества гидрографических характеристик,

- изменение и обновление содержания и повышение точности современных топографических карт и др.

Практика картометрических работ по определению гидрографических характеристик и использованию их в гидрологических расчетах обусловила необходимость создания единого унифицированного методического руководства, содержащего рекомендации по использованию хорошо проверенных и наиболее точных способов определения гидрографических характеристик.

Использование настоящего руководства обеспечит однородность, и, следовательно, сравнимость величин, полученных разными специалистами при использовании идентичного исходного картографического материала, т.е. топографических карт одного масштаба и года составления. Вместе с тем оно исключит возможное дублирование картометрических работ по определению гидрографических характеристик различными заинтересованными в этой информации ведомствами.

В Руководстве изложены:

- вопросы производства измерений по картам;

- способы определения различных гидрографических характеристик по топографическим картам;

- принципы и точность изображения на топографических картах гидрографических элементов содержания;

- рекомендации по выбору масштабов карт в зависимости от размера водных объектов и их водосборов, а также основные требования к картографическим материалам, предназначенным для определения гидрографических характеристик картометрическим способом;

- рекомендации по установлению местоположения водных объектов и границ различных угодий на топографических картах;

- предложения по периодичности обновления гидрографических характеристик.

В приложениях помещены примеры определения гидрографических характеристик и различные вспомогательные таблицы и ведомости, предназначенные для обеспечения наибольших удобств при производстве картометрических работ.

Приведенные в руководстве методы измерений и расчетов и другие рекомендации, как правило, проверены практикой работ, проводимых в учреждениях Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды и в учреждениях других ведомств. По многим, ранее недостаточно разработанным вопросам проводились специальные исследования в секторе картографии Государственного гидрологического института.

При подготовке к изданию учтены замечания и предложения, содержащиеся в отзывах, полученных на проект этого руководства, от учреждений Госкомгидромета, Минводхоза и других ведомств. Руководство не претендует на исчерпывающее освещение методов и приемов определения гидрографических характеристик картометрическим способом, тем более что в результате постоянного совершенствования методов гидрологических расчетов может потребоваться определение новых гидрографических характеристик, не предусмотренных настоящим руководством, или возникнуть новые требования к ним. Кроме того, постоянное совершенствование топографических карт, возможное изменение принципов изображения на них отдельных элементов, а также разрабатываемые в настоящее время аэрокосмические методы гидрографических исследований могут вызвать необходимость изменения методики определения той или иной гидрографической характеристики. Поэтому авторы будут весьма признательны всем, кто выскажет свои предложения по совершенствованию руководства.

С выходом в свет настоящего руководства Методические указания Управлениям гидрометслужбы N 56 (Картометрические работы для получения гидрографических характеристик) изд. 1960 г. [8] отменяются.

Руководство разработано канд. геогр. наук А.П.Копыловым и Е.П.Новожениной. В работах по подготовке окончательной редакции руководства и подготовке его к изданию принимали участие В.М.Балабаев, Р.И.Новоселова, М.В.Фомичев, О.С.Хомякова.

Редактирование осуществлено д-ром геогр. наук, проф. К.П.Воскресенским.

1. ОСНОВНЫЕ ГИДРОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

При гидрологических расчетах для строительного проектирования, а также при проведении комплексных гидрологических исследований для изучения водного режима территории широко используются основные гидрографические характеристики водных объектов и поверхности их водосборов. С дальнейшим развитием гидрологических исследований, в частности методов гидрологических расчетов, количество таких характеристик постоянно увеличивается. В настоящее время для этой цели используются около 50 различных характеристик. Ниже приводится классификация и терминология основных гидрографических характеристик.

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРОГРАФИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Термин "гидрографические характеристики" определяется как совокупность морфометрических и морфологических характеристик водных объектов и их водосборов, дающих достаточно полное представление о характере, форме, размерах, протяженности водных объектов и некоторых физико-географических особенностях их водосборов.

Морфометрические характеристики представляют собой количественные показатели водных объектов и водосборов, а морфологические - качественно-количественные показатели строения поверхности водосборов.

Для удобства рассмотрения морфометрические характеристики в настоящем руководстве подразделяются на три группы:

а) морфометрические характеристики водотоков - количественные показатели, дающие представление о размерах, форме, уклонах различных водотоков. К ним относятся: длина, гидрографическая длина, средний уклон, координаты продольного профиля, извилистость, координаты поперечного профиля;

б) морфометрические характеристики водоемов, которые представляют собой также количественные показатели, характеризующие вид, форму, высотное положение, размеры ложа водоемов и объемы воды в них. К ним относятся: площадь водоема, площадь водосбора, уровень воды, нормальный подпорный уровень (НПУ) водохранилища, уровень мертвого объема (УМО) водохранилища, средняя глубина, максимальная глубина, объем озера или объем водохранилища (полный и полезный), длина, максимальная ширина и координаты батиграфической кривой водоема;

в) морфометрические характеристики водосборов - количественные показатели, дающие представление о форме, размерах и пространственном положении водосбора. К этим характеристикам относятся: площадь, средняя высота, средний уклон склонов, густота речной сети, густота русловой сети, площадь замкнутых впадин, координаты гипсографической кривой, коэффициент канализованности речной сети.

Морфологические характеристики водосборов - качественно-количественные показатели, характеризующие особенности строения водосбора. К ним относятся: озерность, взвешенная озерность, количество и суммарная площадь естественных сточных и бессточных водоемов, количество и суммарная площадь искусственных водоемов, заболоченность, распаханность, лесистость, оледененность, урбанизированность, закарстованность, характер почво-грунтов водосбора, мерзлотность.

Все перечисленные гидрографические характеристики (кроме координат поперечного профиля водотока, закарстованности и почво-грунтов водосбора) определяются по топографическим картам крупного масштаба путем проведения специальных картометрических работ.

1.2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.2.1. Морфометрические характеристики водотоков

1. Длина водотока (участка водотока) - протяженность основного русла водотока от принятого истока до устья (от начала до конца участка).

2. Гидрографическая длина водотока - наибольшая протяженность основного русла водотока (системы водотоков), измеряемая от истока притока, составляющего с основным водотоком наибольшую длину.

3. Средний уклон водотока (участка водотока) - отношение превышения истока над устьем (или между концами участка), определяемого по разности высотных отметок, к соответствующей длине водотока (или его участка).

4. Извилистость водотока (участка водотока) - отношение длины водотока (участка водотока) к прямой, соединяющей ее исток и устье (или конечные точки участка), характеризующее степень криволинейности русла.

Различают также гидрографическую извилистость водотока, которая представляет собой отношение длины водотока к длине его долины, характеризующее степень криволинейности русла водотока в пределах долины.

5. Координаты продольного профиля водотока - абсолютные высоты точек перегиба профиля и длины участков водотока от истока или устья до точек перегиба, характеризующие форму и уклоны продольного профиля водотока.

6. Координаты поперечного профиля водотока - абсолютные высоты точек перегиба профиля и расстояния до них от постоянного начала, характеризующие форму поперечного профиля.     

1.2.2. Морфометрические характеристики водоемов

7. Площадь водоема - площадь водной поверхности водоема, ограниченная его береговой линией.

8. Нормальный подпорный уровень водохранилища (НПУ) - наивысший уровень водной поверхности верхнего бьефа в нормальных условиях эксплуатации водохранилища.

9. Средняя глубина водоема - среднее вертикальное расстояние от поверхности воды до дна, определяемое отношением объема воды в водоеме к его площади.

10. Максимальная глубина водоема - наибольшее вертикальное расстояние от уровенной поверхности водоема до дна.

11. Уровень воды - превышение поверхности воды над условной горизонтальной плоскостью.

12. Объем озера - количество воды в озере при определенном уровне.

13. Объем водохранилища полный - количество воды в водохранилище при нормальном подпорном уровне.

14. Объем водохранилища полезный - количество воды, заключенное между нормальным подпорным уровнем и уровнем мертвого объема водохранилища.

15. Длина водоема - наибольшая протяженность водоема, определяемая по осевой линии водоема.

16. Максимальная ширина водоема - наибольшее расстояние между противоположными берегами водоема, измеряемое перпендикулярно осевой линии водоема.

17. Координаты батиграфической кривой - абсолютные высоты (глубины) и площади горизонтальных сечений водоема, характеризующие связь площади и объема воды в нем с уровнем воды.     

1.2.3. Морфометрические характеристики водосборов

18. Площадь водосбора - часть земной поверхности и толщи почвогрунтов, ограниченная водораздельной линией, с которой вода поступает в данный водный объект.

19. Средняя высота водосбора - среднее арифметическое из абсолютных отметок высот точек, равномерно расположенных на водосборе.

20. Средний уклон склонов водосбора - среднее значение уклонов частных склонов поверхности водосбора.

21. Густота речной сети - длина сети водотоков, приходящаяся на единицу площади водосбора.

22. Густота русловой сети - длина русловой сети (речных долин, оврагов, балок, логов и сухих русел), приходящаяся на единицу площади водосбора.

23. Площадь замкнутых впадин - часть поверхности водосбора, представляющая собой суммарную площадь замкнутых бессточных понижений земной поверхности.

24. Координаты гипсографической кривой - абсолютные высоты и площади горизонтальных сечений водосбора, характеризующие распределение высот поверхности водосбора.

25. Коэффициент канализованности речной сети водосбора - отношение суммарной длины каналов, канав и канализованных участков рек к суммарной длине речной сети на водосборе.     

1.2.4. Морфометрические характеристики водосборов

26. Озерность водосбора - отношение суммарной площади водной поверхности водоемов, расположенных в пределах водосбора, к общей площади водосбора.

27. Взвешенная озерность - отношение суммы произведений площадей проточных водоемов на площадь их водосборов к квадрату общей площади водосбора.

28. Заболоченность водосбора - отношение суммарной площади болот на водосборе к общей площади водосбора.

29. Распаханность водосбора - отношение суммарной площади угодий с ежегодной вспашкой к общей площади водосбора.

30. Лесистость водосбора - отношение суммарной площади лесных угодий на водосборе к общей площади водосбора.

31. Оледененность водосбора - отношение суммарной площади ледников, снежников и наледей к общей площади водосбора.

32. Урбанизированность водосбора - отношение суммарной площади, занятой населенными пунктами и объектами промышленного, сельскохозяйственного и дорожного строительства, расположенными на водосборе, к общей площади водосбора.

33. Характер почвогрунтов водосбора - количественные показатели, характеризующие основные категории почвогрунтов по механическому составу.

34. Закарстованность водосбора - отношение суммарной площади участков водосбора с проявлениями карстовых явлений к общей площади водосбора.

35. Мерзлотность - отношение суммарной площади участков водосбора с многолетней мерзлотой к общей площади водосбора.

2. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

В качестве основных картографических материалов для определения гидрографических характеристик водных объектов и их водосборов используются главным образом топографические карты крупного масштаба (1:10000-1:100000), а также различные современные тематические карты (гидрогеологические, почвенные и др.) наиболее крупного масштаба.