Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 6. Часть I. Гидрологические наблюдения и работы на больших и средних реках (3-е издание, переработанное и дополненное)
4.1. УСТРОЙСТВО ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО ПОСТА
4.1.1. Уровнем воды в водном объекте называется высота водной поверхности над условной горизонтальной плоскостью сравнения. Эту плоскость, неизменную по высоте, принимают за нуль графика гидрологического поста.
Наблюдения за уровнями воды на гидрологических постах должны быть организованы таким образом, чтобы материалы наблюдений на одном посту были сравнимы за весь период его действия и давали возможность сопоставления результатов по ряду постов, расположенных на одном водном объекте.
4.1.2. Уровни, измеряемые на гидрологическом посту, приводятся к нулю графика, высотная отметка которого остается постоянной для всего периода действия поста. Отметка нуля графика выбирается при устройстве поста с таким расчетом, чтобы плоскость нуля графика находилась не менее чем на 0,5 м ниже самого низкого уровня воды в водотоке, который можно ожидать в створе поста. На реках с неустойчивым руслом отметку нуля графика поста необходимо назначать с учетом возможной глубинной эрозии (размыва) русла. При малых глубинах русла отметка нуля графика может быть приурочена к наинизшей отметке дна реки в створе поста или несколько ниже ее. При наличии постов, расположенных на коротком участке реки, имеющей небольшое падение, целесообразно для всех постов назначать общий нуль графика.
В отдельных случаях все же может возникнуть необходимость изменения отметки нуля графика. Изменение высотного положения плоскости нуля графика производится в случаях:
1) переноса поста на значительное расстояние, что равносильно открытию нового поста;
2) неудачного первоначального назначения отметки нуля графика выше наинизшего уровня воды;
3) резкого изменения уровенного режима, например, при создании водохранилища.
Кроме того, может возникнуть необходимость изменить отметку нуля графика при фактической неизменности его высотного положения, т.е. неизменности превышения репера над нулем графика. Это бывает в тех случаях, когда изменяются отметки постовых реперов:
1) при переходе от условной системы отметок к Балтийской;
2) при пересчете отметок исходных реперов органами ГУГК;
3) после повторной нивелировки постовых реперов, если при этом выявятся расхождения, превышающие допустимые невязки нивелирного хода.
4.1.3. Помимо нуля графика на постах имеется один или несколько (при наличии ряда реек или свай) нулей наблюдений. Под понятием "нуль наблюдений" подразумевается та высотная плоскость, от которой производится отсчет уровня воды в момент наблюдения. На реечном посту - это плоскость нуля рейки, на свайном - головка сваи, по которой в этот момент ведут наблюдения, на мостовом передаточном - постоянная закрепленная точка и т.п.
Превышение нулей реек, головок свай или постоянно закрепленной точки над нулем графика поста называется приводкой этих нулей наблюдений.
4.1.4. Наблюдения на гидрологическом посту могут быть начаты только после того, как будут выполнены следующие работы:
1) установлены постовые репера с приданием им отметок;
2) назначена отметка нуля графика поста;
3) нивелированием от репера поста установлены отметки нулей наблюдений;
4) вычислены приводки всех нулей наблюдений над нулем графика поста, т.е. разности отметок всех нулей реек, головок свай, постоянно закрепленных точек на передаточных постах и отметки нуля графика.
4.1.5. По конструкции устройства для измерения уровня воды подразделяются на следующие типы: реечные, свайные, реечно-свайные, передаточные, автоматические дистанционные.
Выбор того или иного типа устройства для измерения уровня воды определяется величиной годовой амплитуды колебания уровня, особенностями строения берега реки, наличием мостов и гидротехнических сооружений и другими местными условиями, а также требованиями к точности результатов наблюдений.
4.1.6. Реечные устройства для измерений уровня находят применение при достаточно крутых берегах или на стенках гидротехнических сооружений. Для устройства постов этого типа необходимо, чтобы выбранные участки рек отвечали условиям, обеспечивающим сохранность реек от повреждений волнением, ледоходом, при сплаве леса и пр. Реечные посты целесообразно устанавливать на реках, каналах и озерах с небольшими (до 2-4 м) годовыми амплитудами колебания уровня. На реках с большими годовыми амплитудами колебания уровня воды реечные посты применяются лишь в том случае, если рейку можно прикрепить к мостовой опоре или гидротехническому сооружению.
Кроме вертикальных реек применяют и наклонные, устанавливаемые в местах, где имеется искусственное крепление береговых откосов.
Рейки бывают металлические, эмалированные, чугунные и деревянные. Описание реек приведено в Наставлении, вып.2, ч.II, § 20 (Л., Гидрометеоиздат, 1975).
Рейки для измерения уровня воды устанавливаются на существующих гидротехнических сооружениях (стенках набережных и шлюзов, устоях мостов, на плотинах и т.п.), на специально забиваемых сваях и кустах свай, а при обрывистых берегах рейка может быть прикреплена к скале.
К вертикальной стенке каменного (бетонного) сооружения металлические рейки прикрепляют при помощи луженых болтов с гайками. Болты предварительно заделывают в стенках на цементе. Так как при изменениях температуры несколько изменяется длина рейки, то не следует пригонять болты слишком туго; до полного отказа завинчивают гайку лишь у нуля рейки. Если металлическая рейка прикрепляется к деревянной стойке, то болты пропускают через стойку. Желательно рейки устанавливать в специально выбранных пазах заподлицо с поверхностью стенки.
Чтобы прикрепить рейку к наклонной каменной стенке или скале, в них заделывают консоли. Для этого в стенке (скале) долбят отверстия глубиной 20-25 см. Затем консоли заделывают в отверстия на цементном растворе с таким расчетом, чтобы выступающие свободные концы консолей располагались на отвесной линии. Рейки крепят к консолям болтами.
Деревянная рейка у каменной стенки устанавливается на болтах так же, как и металлическая. При установке такой рейки на сваях или у деревянных стенок применение гвоздей не рекомендуется.
При отсутствии гидротехнических сооружений и скал, пригодных для крепления рейки, последнюю прикрепляют к сваям. Рейка может быть прикреплена болтами к двум сваям, соединенным металлическими хомутами, или к одной свае. Одна свая для большей устойчивости может быть укреплена тремя-четырьмя растяжками из каната.
Для предохранения рейки от повреждения ледоходом, бревнами и другими плывущими предметами она должна быть защищена специальным ограждением-ледорезом.