2.2. Факторы стока

_{На сток оказывают влияние многие факторы — рельеф местности, мощность влагоемких слоев и глубина залегания водоупорных горизонтов, климатические факторы (темпера­тура воздуха, интенсивность и величина осадков и др.), на­личие и вид растительности, величина и форма водосбора, его заболоченность и др. Особенно большое влияние на сток оказывает лес. В лесу формируется мощный слой лесной под­стилки, а корни древесных растений образуют значительный по мощности пористый горизонт почвы.}

_{Поры почвы, свободные от воды, обеспечивают аккумуля­ционную емкость почвы. Емкость аккумуляции Va в мм вод­ного слоя по горизонтам можно определить по формуле}

_{Va = P – αr, (7)}

_{где Р – пористость почвы; %; α – объемная масса, г/см3; r – весовая влажность почвы, %.}

_{Задание 3. Определить емкость аккумуляции торфянистой почвы (в мм водного слоя) в сосново-березовом древостое Лисинского учебно-опытного лесхоза для горизонтов почвы 0 – 10, 11 – 20 и 20 – 030 см.}

_{Дано: порозность по слоям 91, 78 и 64 %; объемная масса 0,09, 0,28 и 0,76 г/см3; влажность поч­вы 152, 125 и 82 %. Проведем расчеты по формуле (7) и представим в табл. 1.}

_{Сравните полученные данные с итоговыми данными за­дания 1. Дать анализ.}

_{Таблица 1}

_{Емкость аккумуляции торфянистой почвы, мм водного слоя}

Горизонты почвы, см	Пороз–ность, %	Объемная масса, г/см3	Влаж­ность почвы, %	Запас воды, мм водного слоя	Емкость аккумуля­ции, мм
0 – 10	91	0,09	152	14	77
11 – 20	78	0,28	125	35	43
21 – 30	64	0,76	82	62	2
Сумма					122

3. ГиДрологический режим рек

_{Реки являются важным объектом, изучаемым в курсе гидротехнических мелиорации. Реки часто служат водопри­емниками, вода рек используется для водоснабжения и оро­шения, по расходам воды рек определяются расчетные моду­ли стока и др.}

_{Основными характеристиками гидрологического режима являются уровни, скорости и расходы реки.}

3.1. Гидрологические посты

Наблюдения за уровнями, скоростью и расходами воды в реках ведут на гидрологических постах. 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 основной 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 течение воды. При устройстве поста, перпендикулярного течению воды, намечают створ, по которому устанавливают репер (на незатопляемой части берега) и сваи (рис. 2). Сваи устанавливают на берегу и в дно реки по одной линии. Нумерация свай идет от репера. Число свай зависит от крутизны берега и амплитуды колебания уровня воды. Превышение верха свай друг над другом должно составлять 0,6 - 0,8 м. Первая свая должна быть выше наивысшего уровня на 0,3 - 0,5 м, последняя - на 0,5 м ниже самого низкого уровня. До устройства постов положение наибольших и наименьших уровней выясняется опросом у местного населения.

Используют металлические сваи, серийно выпускаемые заводами, или деревянные, изготавливаемые из древесины хвойных пород (лучше лиственницы) или твердолиственных (лучше дуба). Диаметр сваи 15 - 20 см. На верх сваи перед забивкой надевают металлическое кольцо. После забивки сваю ровно спиливают и в центре ее забивают гвоздь с широкой шляпкой, на который при замере уровней воды устанавливают рейку. Верх свай и репер связывают нивелировкой.

Рис. 2. Свайный водомерный пост: 1 - 4 – номера свай

Реечный водомерный пост устанавливают на участках рек с устойчивыми обрывистыми берегами (при необходимости с креплением их), на набережных, опорах мостов, как правило, при относительно небольшой (до 3 м) амплитуде годового колебания уровня. Измерение уровней ведется по водомерной рейке, являющейся основной частью поста. Водомерные рейки изготавливают 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) устанавливают на специальных постах. Часто используют самопишущий водомерный пост берегового типа (рис. 3). 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 для предохранения воды от замерзания. Вода в колодце за счет соединительной трубы поддерживается на уровне водотока (реки, ручья и др.). Трубу укладывают ниже самого низкого горизонта воды в водотоке. Дно колодца располагают несколько ниже нижней плоскости соединительной трубы. Для предохранения от замерзания колодец закрывают плотной двойной крышкой, располагая нижнюю на 0,3 - 0,5 м ниже поверхности почвы.

Для регистрации уровней воды можно использовать самописцы уровней воды, сконструированные Государственным гидрологическим институтом. В настоящее время применяют самописцы типа "Валдай", работающие в режиме записи уровней 12 и 24 часа, и ГР-38 длительного действия. Часовое устройство позволяет вести запись в течение 8, 16 или 32 суток.

Самописец "Валдай" (рис. 4) работает следующим образом. Поплавок, перемещаясь при изменении уровня воды в колодце, передает через блок 6 вращение на барабан 7, на котором крепится специальная разграфленная лента. Гиря 8 перемещает с помощью направляющего каната каретку с пером 9. При вращении перемещаемое перо ведет запись изменения уровня воды.

Рис.3. Схема установки самописца берегового типа:

1 – будка; 2 – самописец; 3 – столик; 4 – колодец; 5 – поплавок; 6 – соеди­нительная труба

Рис. 4. Общий вид самописца “Валдай”:

_{1 – поплавок с грузом; 2,3 – трос системы поплавок – противовес; 4 – противовес; 5 – крючья; 6 – поплавковый блок; 7 – барабан; 8 – гиря с тросом, перемещающим каретку; 9 – каретка с пером; 10 – головка завода механизма часов; 11 – часовой механизм}