Ūdens aizsērēšanas cēloņu un zemes applūšanas zonu izvietojuma noteikšana ir nepieciešams un nozīmīgs ūdens samazināšanas sistēmas attīstības posms. Balstoties uz aizsērēšanas cēloņu noteikšanu, iespējams izstrādāt efektīvu un ekonomisku drenāžas projektu.
Jāpiebilst, ka no praktiskā viedokļa aizsērēšanas cēloņu klasifikācija nav būtiska. Steidzams uzdevums ir shematizēt ūdens padeves apstākļus objektam, noteikt prioritātes applūšanas cēloņos, kas ir pamats racionālas ūdens samazināšanas sistēmas izveidei.
Dabiski plūdu cēloņi
Starp dabiskajiem cēloņiem var izdalīt vietējos un reģionālos cēloņus.
Krievijas Federācijas ziemeļrietumu apgabala reģionālais dabiskais aizsērēšanas un teritoriju applūšanas cēlonis ir kopējā gada nokrišņu daudzuma pārsniegums salīdzinājumā ar kopējo iztvaikošanu un transpirāciju (ūdens patēriņš augiem).
Starp vietējiem iemesliem mēs varam izcelt ģeoloģiskā, topogrāfiskā, hidroloģiskā aizsērēšanas iemesli.
Aizsērēšanas ģeoloģiskie iemesli – ģeoloģiskās struktūras īpatnības no virsmas līdz 6-10 m dziļumam (attiecībā uz ainavu apbūvi). Augsnes slāņu skaits un katra slāņa ūdens fizikālās īpašības var atšķirties plašā diapazonā.
Piemēram, Karēlijas zemes šaurumā (Ļeņingradas apgabals) slāņu skaits 6-10 m dziļumā var sasniegt 8-10; un katra slāņa filtrācijas koeficienti var svārstīties no 0,001 līdz 50 m/dienā. Tajā pašā laikā vairāku desmitu metru attālumā ģeoloģiskie profili var ievērojami atšķirties.
Topogrāfiskie aizsērēšanas iemesli – apbūves teritorijas reljefa īpatnības. Pauguru un paaugstinātu grēdu, ko atdala ieplakas un ieplakas, dabiskās terases, slēgtas ieplakas un upju ielejas - visi šie reljefa elementi padara teritoriju īpaši pievilcīgu kā ainavu apbūves objektu (piemērs tam ir Karēlijas zemes šaurums), bet plkst. vienlaikus ievērojami palielinās teritorijas inženiertehniskās attīstības sarežģītība. Ūdens samazināšanas un drenāžas uzdevumi ir īpaši aktuāli zemajās reljefa daļās, kur koncentrējas virszemes un pazemes ūdeņu notece.
Hidroloģiskie aizsērēšanas cēloņi – dabiskā hidrogrāfiskā tīkla (upju, strautu, ezeru u.c.) ietekme uz piegulošās teritorijas ūdens režīmu. Pirmkārt, teritorijas gruntsūdeņu dublēšana pie saņemošā ūdens ūdeņiem.
Tā kā no praktiskā viedokļa aktuālākais uzdevums ir shematizācija dabas apstākļi, apskatīsim visizplatītākās shēmas plūdu zonu veidošanai dabas faktoru ietekmē, kas parādītas zemāk esošajā attēlā.
Plain platības ar minimālas nogāzes zemes virsmas un gruntsūdens līmenis. Zemās virsmas nogāzēs nav virszemes noteces, kā rezultātā palielinās infiltrācija augsnē. Zemās gruntsūdens nogāzēs gruntsūdeņu kustība praktiski nenotiek. Šo divu faktoru ietekmes rezultātā pat ar labi caurlaidīgām augsnēm veidojas applūšanas zonas.
Šī materiāla figūru apzīmējumi:
Plūdu zonu veidošanas shēmas teritorijās.
1 – zemes virsma;
2 – plūdu zona;
3 – vāji caurlaidīga augsne;
4 – augsne ar augstu ūdens caurlaidību;
5 – gruntsūdens līmenis;
6 – “verhovodkas” gruntsūdens līmenis;
7 – gruntsūdens līmenis pie paaugstināta ūdens līmeņa upē;
8 – GWL pie sadzīves ūdens līmeņa upē;
9 – ūdens līmenis upē palu laikā;
10 – ūdens līmenis upē zemūdens apstākļos;
11 – nokrišņi;
12 – infiltrācija;
13 – pazemes ūdeņu plūsmas kustība;
14 – “augšūdens” ūdeņu kustība;
15 – gruntsspiediena ūdeņu kustība;
16 – virszemes ūdeņu kustība;
17 – plānojuma atzīme;
18 – GWL pirms būvniecības.
"Verhovodka" Ja augsnes virsmas tuvumā ir vāji caurlaidīgas augsnes lēcas, veidojas “asari” - pirmais gruntsūdens horizonts no virsmas, kam raksturīgs lokāls sadalījums (virs lēcas) un mainīgums laika gaitā (attiecas tikai uz augsta ūdens periodiem). ). Rezultātā periodiski (pēc sniega kušanas vai ilgstošām lietavām) veidojas lokālas applūšanas zonas ar virsmas izmēriem no desmitiem līdz simtiem metru.
Teritorijas nogāzes pakājē. Nogāzes pakājē virszemes notece palēninās, lielā ātrumā virzoties pa nogāzi no pārsedzošās terases, kā rezultātā - augsnē iesūcas vairāk ūdens, palielinās gruntsūdeņu plūsmas dziļums, un gruntsūdens līmenis tuvojas virsmai. no zemes. Tajā pašā laikā notiek gruntsūdens plūsmas dublējums, kas pārvietojas no augstākajām teritorijām. Rezultātā tiek radīti apstākļi applūšanas zonas veidošanai nogāzes pakājē, līdz pat avotu veidošanai.
Plūdu zona nogāzē. Ģeoloģiskās uzbūves īpatnības - diezgan stāvas nogāzes vidusdaļā tuvu dienas virsmai atrodas vāji caurlaidīgas augsnes slānis. Rezultātā gruntsūdens līmenis, kas atrodas virs ūdensnecaurlaidīgā slāņa, tuvojas dienas virsmai, līdz sasniedz virsmu ar avotu veidošanos.
Pazemes ūdeņi zem spiediena. Ūdensšķirtne, kas ir augsti caurlaidīgā augsnes slāņa (4. slāņa) barošanās zona, atrodas augstu guļošos apgabalos. Pakārtotajās teritorijās 4. slānī, kas ir norobežots starp 3. slāņiem (slāņi ar zemām filtrācijas īpašībām), palielinās ūdens spiediens - veidojas spiediena gruntsūdeņi.
Zemākajās teritorijās iespējama vertikāla ūdens kustība no 4. slāņa caur 3. slāni uz augšu uz zemes virsmu. Samazinoties 3. slāņa biezumam, šīs parādības intensitāte palielinās, līdz tā sasniedz virsmu, veidojoties atklātai ūdens virsmai. Šajā gadījumā viņi saka, ka applūšanas zona izveidojusies spiediena gruntsūdeņu klātbūtnes rezultātā.
Ūdens līmeņa ietekme dabiskajās straumēs. Dabīgām ūdenstecēm piegulošajās teritorijās gruntsūdens līmeņa režīms ir tieši atkarīgs no ūdens līmeņa režīma ūdenstecē. Šo līmeņu paaugstināšanās, īpaši ilgākā laika periodā, izraisa gruntsūdens līmeņa paaugstināšanos un plūdu zonas veidošanos piekrastes zonā.
Teritoriju applūšanas mākslīgie cēloņi
Šajā iemeslu grupā var izdalīt: reljefa transformāciju, konstrukciju veidošanu pa virszemes un gruntsūdeņu dabiskās kustības ceļu, ūdens līmeņa ietekmi mākslīgajos rezervuāros, šķidruma noplūdes no cauruļvadiem un kanāliem.
Reljefa transformācija. Reljefa organizēšanas un vertikālās plānošanas darba rezultātā, kas paredz būtisku projektēto pacēlumu pazemināšanu attiecībā pret sākotnējo reljefu, gruntsūdens līmenis var nonākt dziļumā, kas ir mazāks par meliorācijas normai atbilstošu dziļumu.
Šķēršļu radīšana virszemes ūdeņu dabiskajai kustībai. Pirms būves izbūves virszemes notece pietiekami lielā ātrumā virzījās pa nogāzes virsmu, nodrošinot minimālu iesūkšanos augsnē un gruntsūdeņu uzpildīšanu. Pēc konstrukcijas izbūves virszemes notece koncentrējas pie būves augšējās robežas. Rezultātā ievērojami palielinās ūdens uzsūkšanās augsnē un paaugstinās gruntsūdens līmenis zem konstrukcijas un lejup pa nogāzi.
Šķēršļu veidošana gruntsūdeņu dabiskajai kustībai. Pēc konstrukcijas izbūves ar dziļu pazemes daļa(zem dabiskā gruntsūdens līmeņa) gruntsūdeņu plūsma kļūst "atbalstīta ar pazemes aizsprostu". Rezultātā paaugstinās gruntsūdens līmenis pie būves augšējās robežas, radot priekšnoteikumus applūšanas zonas parādīšanās.
Papildus plūdu zonas veidošanai gar būves augšējo robežu tiek radīti priekšnoteikumi kontaktfiltrācijas rašanās pa konstrukcijas pazemes kontūru, sufūzijas procesam.
Ūdens līmeņa ietekme mākslīgajos rezervuāros. Komentāri ir līdzīgi attiecīgajai rindkopai, kurā aprakstīti dabiski cēloņi. Atšķirība ir tāda, ka ūdens līmeņa celšanos izraisa dambju, aizsprostu, būvju būvniecība lejtecē, upju gultņu un kanālu sašaurināšanās.
Šķidruma noplūde no cauruļvadiem. Ūdens noplūdes no ūdensvada un kanalizācijas būvēm un notekcaurulēm var izraisīt gruntsūdens līmeņa paaugstināšanos, īpaši pilsētvidē.
Šis materiāls ir nodaļa no Konstantīna Kriuļina grāmatas "Drenāžas sistēmas kotedžu un ainavu būvniecībā". Grāmatu var iegādāties mūsu birojā.
Konstantīns Kriuļins ir izvēles priekšmeta “Drenāža ainavu būvniecībā” vadošais skolotājs. Jūs varat apskatīt viņa lapu mūsu vietnē
Krasas ūdens līmeņa izmaiņas rezervuārā gandrīz vienmēr ir signāls par briesmām zivīm. Tas ir sava veida modināšanas zvans, signāls, ka kaut kas notiek un jums ir jākustas.
Kad līmenis nemainās, kož pat peļķē. Foto: Andrejs Janševskis.
Zivis neliek modinātājpulksteņus, jo neplāno savu rīcību un reaģē uz izmaiņām eksistences apstākļos nekavējoties un ikvienā brīdī. Ldz ar to varam tikai konstatt vienu vai otru sakarbu starp zivju kodumu un dens lmeni.
Ir loģiski aplūkot uzkrātos novērojumus par zivju uzvedību ūdens līmeņa maiņas apstākļos rezervuārā, izmantojot dažādu situāciju piemērus.
Ir stabila vai nemainīga ūdens līmeņa periodi. Tas tiek novērots diezgan reti. Un jo mazāks ir rezervuārs, jo retāk ūdens līmenis tajā paliek pilnīgi nemainīgs.
Nepieciešams tikai labs lietus vai, gluži otrādi, divas nedēļas bez nokrišņiem, un ūdens līmenis manāmi mainās. Bet, kā rāda prakse, tieši mazās ūdenstilpēs zivis visnesāpīgāk reaģē uz nelielām līmeņa izmaiņām, tās vienkārši ir pieradušas pie tām.
Ja mazā upītē vai dīķī ūdens līmenis pazeminās vairāk par dažiem centimetriem, tad tas parasti kodumu neietekmē. Bet lielā upē ūdens līmeņa pazemināšanās tikai par dažiem centimetriem var novest pie pilnīgas nokošanas pārtraukšanas.
Tas ir, zivju reakcijas pakāpi uz ūdens līmeņa izmaiņām pareizāk mēra nevis pēc līmeņa, bet gan ar relatīvām tilpuma izmaiņām.
Pati stabila ūdens līmeņa definīcija rezervuārā ir relatīvs jēdziens.
Citu situāciju es raksturotu kā strauju ūdens masas pieauguma periodu un līdz ar to arī līmeņa paaugstināšanos ūdenskrātuvē. Tas notiek liela ūdens laikā, bet zivju uzvedība ir saistīta ar augstu ūdens līmeni ģenētiskā līmenī, jo šis periods ir kaut kādā veidā saistīts vai nu ar nārstu, vai ar pārtiku. Šādā situācijā zivīm pieejamās barības daudzums daudzkārt palielinās. Zivis apēd sevi.
Šajā periodā koduma trūkums ir saistīts vai nu ar pēkšņām atmosfēras izmaiņām, vai vēl biežāk ar to, ka makšķernieks vai nu nevar atrast zivju vietu, vai pielāgoties makšķerēšanas apstākļiem.
Straujš ūdens līmeņa pieaugums notiek arī plūdu laikā visas vasaras garumā. Un zivju aktivitāte pārtikas meklējumos šādos periodos vienmēr palielinās. Zvejas rezultātu samazināšanās var būt saistīta ar atmosfēras parādībām un makšķernieka prasmēm, kā arī ar krasām ūdens caurspīdīguma izmaiņām.
Rezervuāri ar mālainiem krastiem apduļķojas pēc spēcīga lietus burtiski desmitu minūšu laikā.
Nozīmīga un straujš kāpums(kā arī ūdens līmeņa pazemināšanās) tiek novērota plānotās ūdens uzkrāšanās (vai novadīšanas) laikā rezervuāros gan vasarā, gan ziemā.
Tas noved pie svarīga secinājuma. Rezervuāri ir jāsadala tajos, kuros ūdens līmeņa izmaiņas ir saistītas tikai ar dabas procesiem, un tajos, kur cilvēki pieliek roku. Pēdējās ūdenstilpes parasti sauc par regulētām.
Regulējamās ūdenskrātuvēs ūdens līmeņa izmaiņas ir atkarīgas no diviem faktoriem.
Pirmkārt, plānotās ūdens uzkrāšanās un turpmākās nolaišanas tiek veiktas atkarībā no palu lietavām vai pavasara ledus kušanas ātruma. Zivīm mākslīga ūdens līmeņa regulēšana šādos gadījumos ir neprognozējama un negaidīta.
Šādas zivju līmeņa izmaiņas tiek vērtētas ārkārtīgi negatīvi. Viņi vienkārši nezina, kā rīkoties šajā situācijā.
Papildus ūdens uzkrāšanai un izplūdei regulētajās ūdenskrātuvēs, kas saistītas ar dabas faktoru ietekmi, notiek ūdens tilpuma regulēšana rezervuāros ūdens enerģijas izmantošanas dēļ. Protams, tas attiecas tikai uz tām upēm, uz kurām atrodas hidroelektrostacijas.
Dambji darbojas ar maksimālo ūdens izplūdi darba dienās. Sestdien un svētdien elektrības patēriņš samazinās un ūdens tiek uzkrāts.
Zem aizsprosta līmenis pazeminās, plūsma palēninās, līdz tā pilnībā apstājas. Virs aizsprosta ūdens līmenis paaugstinās ar līdzīgu plūsmas palēnināšanos, līdz tā pilnībā apstājas.
Rezultātā zem aizsprosta zivis attālinās no piekrastes zonas un stāv uz kanāla malas. Virs aizsprosta zivis izklīst pa visu teritoriju ar stāvošu ūdeni, un to atrašana kļūst problemātiska.
Sliktākais laiks makšķerēšanai ir brīvdienās, kad straume ir vājākā. Un tas ir visefektīvākais trešdien un ceturtdien, kad straume sasniedz maksimālo ātrumu. Turklāt tas attiecas uz makšķerēšanu gan no laivas, gan no krasta.
Runājot par zivju uzvedību “jaunajos” rezervuāros, lai prognozētu kodumu un optimizētu zivju meklēšanu, jāņem vērā regulējamās ūdenskrātuves vecuma faktors.
Fakts ir tāds, ka jaunajos rezervuāros jau vairākus gadus notiek tādas globālas izmaiņas, ka zivis nav līdz "līmenim".
Notiek gan hidrodinamiskā režīma, gan barības apgādes, gan nārsta, barošanās un ziemošanas vietu pārstrukturēšana un veidošanās.
Ir ļoti grūti prognozēt situāciju mazajos aizsprostotajos ezeros un dīķos, kas veidojas pēc vienkārša dambja izbūves, piemēram, ar mērķi izveidot “ugunsgrēka” dīķi vasarnīcas. Šeit līmeņa izmaiņas gandrīz vienmēr ir asas un izraisa izteiktu zivju reakciju.
Piemēram, sakodiens var sākties gandrīz uzreiz ar ūdens līmeņa celšanās sākumu lietusgāzes laikā un beigties burtiski desmit minūtes pēc tam, kad ūdens līmenis dīķī sāk pazemināties.
Dažos mazos “kultūras” rezervuāros tiek veikta šāda darbība. Sanākot daudz makšķernieku, kuri samaksājuši par karūsu un karūsu ķeršanas prieku, dīķu saimnieki pazemina ūdens līmeni par vairākiem centimetriem. Košana vai nu pilnībā apstājas, vai kļūst ārkārtīgi piesardzīga.
Kad lielākā daļa makšķernieku atstāj ūdenskrātuvi, sūdzoties par laikapstākļiem un koduma trūkumu, ūdens līmenis tiek klusi paaugstināts. Karpas un karūsas sāk iekost visu uzreiz. Atlikušie makšķernieki priecājas, ka “sagaidīja” zivju atnākšanu.
Nākamajā dienā izplatās ziņa, ka kodums sākās tikai sešos vakarā un dīķa reputācija tika glābta. Taisnības labad jāatzīmē, ka šis paņēmiens saņēma plašu publicitāti un tikai daži bija pietiekami drosmīgi, lai to izmantotu.
Vēl viens raksturīgs manāmu ūdens līmeņa izmaiņu periods iestājas pēc ilgstoša sausuma. Zivis to uztver ļoti mierīgi.
Iespējama barošanās aktivitātes samazināšanās notiek nevis ūdens līmeņa pazemināšanās dēļ, bet gan temperatūras paaugstināšanās, ūdens noslāņošanās un skābekļa režīma pasliktināšanās dēļ, kas var izraisīt pat nāvi. Ja skābekļa saturs ūdenī saglabājas normāls, tad konkurences dēļ zivju aktivitāte pat palielinās, jo piekrastes zonā tai daļēji tiek atņemta barības viela.
Īpašs gadījums ir, kad regulējamās ūdenskrātuvēs ziemas beigās notiek ūdens līmeņa pazemināšanās. Šeit regulāri tiek izvadīts ūdens, atbrīvojot rezervuāru kušanas ūdenim, kā arī ar mērķi izskalot upes gultni no grunts nogulumiem.
Šajā periodā, no vienas puses, strauji palielinās zivju koncentrācija, kas izraisa konkurenci un uzlabo nokošanu. Savukārt skābekļa režīms pasliktinās, un zivs līmeņa pazemināšanos uztver kā briesmu signālu.
Tāpēc laba sakodiena dienas var mijas ar pilnīgu sakodiena trūkumu.
Pēc īss pārskatsŅemot vērā visticamāko zivju uzvedību ūdens līmeņa izmaiņu laikā un pēc tām, ir jēga padomāt par to, kur zivis meklēt.
Apskati visus iespējamie varianti Nav iespējas, tāpēc es izdarīšu acīmredzamākos, bet svarīgākos secinājumus.
Lēnām vairāku dienu laikā pazeminoties ūdens līmenim, zivju aktivitāte nemainās. Zivis pamazām slīd lejup uz dziļākām vietām, kā starpapstāšanās vietas izmantojot zemūdens malas.
Lēnām paaugstinoties ūdens līmenim, zivis arī aktīvi barojas, bet tajā pašā laikā cenšas ieņemt mazākās vietas, kas ir barībai bagātākās. Šeit ir vērts atzīmēt, ka miermīlīgām zivīm seko arī plēsēji.
Vēlme apmeklēt nelielu vietu ir īpaši izteikta un tiek realizēta naktī. Tā, piemēram, uz Volgas, saulrietā, kad cēlās ūdens līmenis, es bieži ķēru brekšus zem krasta no ne vairāk kā metra dziļuma. Atrast “vēsu” vietu ir ļoti grūti.
Straujas, straujas ūdens līmeņa pazemināšanās gadījumā kodums bieži pasliktinās vairākas dienas.
Ja ūdens līmenis strauji paaugstinās, kodums norimst vairākas stundas, bet pēc tam atgriežas normālā stāvoklī. Labākās vietas makšķerēšanai būs tiešas ūdens straumes robežas un klusā piekrastes daļa. Kamēr ūdens līmenis nenostabilizējas vairāku stundu laikā, zivis nesteidzas iziet seklā ūdenī.
Papildus ūdens līmeņa izmaiņu ātrumam kodumu ne mazāk ietekmē ar to saistītās straumes stipruma izmaiņas un ūdens duļķainība. Ņemot vērā šos trīs faktorus, kā arī laika apstākļus, tiek veidota prognoze gaidāmajai makšķerēšanai.
Pēc manas pieredzes, ar visām ūdens līmeņa izmaiņām, pat ņemot vērā tā iespējamo duļķainību, stabilā laikā vienmēr var atrast aktīvo zivju vietu un būt ar lomu.
Plūdi- teritorijas applūšana ūdens līmeņa paaugstināšanās upēs, ezeros, jūrās lietusgāžu, straujas sniega kušanas, vēja ūdens pieplūduma piekrastē un citu iemeslu dēļ, kas kaitē cilvēku veselībai un pat izraisa nāvi, kā arī rada materiālus zaudējumus. Ir seši galvenie plūdu veidi, pamatojoties uz to cēloņiem. Augsts ūdens- periodiski atkārtojas salīdzinoši ilgstoša ūdens līmeņa celšanās upēs, ko parasti izraisa pavasara sniega kušana līdzenumos vai lietusgāzes, kā arī pavasara-vasaras sniega kušana kalnos; tās sekas ir zemu apgabalu applūšana. Plūdi- intensīva periodiska, salīdzinoši īslaicīga ūdens līmeņa paaugstināšanās upē, ko izraisa stipras lietusgāzes, lietusgāzes, dažkārt strauja sniega kušana ziemas atkušņu laikā. Sastrēgumi- ledus blāķu uzkrāšanās pavasara ledus saneses laikā upes gultnes sašaurinājumos un līkumos, ierobežojot caurteci un izraisot ūdens līmeņa paaugstināšanos ledus uzkrāšanās vietā un atsevišķās vietās virs tās. Zazhor- irdena ledus materiāla uzkrāšanās aizsalšanas laikā (ziemas sākumā) upes gultnes šaurumos un līkumos, izraisot ūdens līmeņa paaugstināšanos atsevišķās vietās virs tās. Vēja pieplūdums- ūdens līmeņa paaugstināšanās, ko izraisa vēja ietekme uz ūdens virsmu, kas parasti notiek lielu upju grīvās, kā arī lielu ezeru, ūdenskrātuvju un jūru pretvēja krastā.
Plūdu pamatparametri. Palu raksturo galvenie upes ūdens režīma parametri - ūdens līmenis un plūsma, kā arī plūdu apjoms. Ūdens līmenis tiek skaitīts no nulles punkta vai no parastā. Nulles punkts - ūdens plaknes augstums upē (ezerā, ūdenskrātuvē) virs parastās horizontālās salīdzināšanas virsmas. Organizējot amatu, šī plakne tiek izvēlēta tā, lai tā būtu 0,3-0,5 zemāka par zemāko iespējamo līmeni. Parastais - vidējais ūdens līmeņa stāvoklis upēs, līčos un atsevišķos jūras piekrastes punktos daudzu gadu novērojumu laikā.
23. Plūdu bīstamības pakāpe, aizsardzības metodes un uzvedības noteikumi
Bīstamības līmenis: Galvenais applūšanas postošais faktors ir ūdens plūsma, kurai raksturīgs augsts līmenis, dambja pārrāvuma un plūdu gadījumā arī ievērojams plūsmas ātrums. Papildu kaitīgie faktori sastrēgumu laikā ir lielu ledus masu uzkrāšanās un to spiediens uz piekrastes struktūrām, kā arī zemā ūdens temperatūra.
Pamatojoties uz biežumu, lielumu (mērogu) un kopējo nodarīto postījumu, plūdi tiek iedalīti četrās grupās – zemie, augstie, izcilie un katastrofālie. Nelieli (reizi 5-10 gados) plūdi novērojami galvenokārt līdzenumos, kad tie notiek, applūst lauksaimniecības zemes, kas atrodas palienēs. Lielus plūdus (reizi 20–25 gados) pavada ievērojams teritoriju applūšana, un tie aptver lielas upju ieleju un zemienes teritorijas. Lieli plūdi (reizi 50-100 gados) aptver veselus upju baseinus, paralizē saimniecisko darbību un izjauc iedzīvotāju ikdienu plašās teritorijās, radot lielus materiālos zaudējumus. Katastrofālu plūdu laikā tiek appludinātas lielas teritorijas vienā vai vairākās upju sistēmās. Plūdu zonā iedzīvotāju saimnieciskā un ražošanas darbība ir pilnībā paralizēta. Šādi plūdi izraisa cilvēku bojāeju un milzīgus materiālus zaudējumus. Tie notiek reizi 100-200 gados.
Aizsardzības metodes: Priekšnoteikums, lai organizētu aizsardzību pret kaitīgiem faktoriem un plūdu sekām, ir to prognozēšana. Prognozēšanai tiek izmantota hidroloģiskā prognoze - zinātniski pamatota plūdu attīstības, rakstura un mēroga prognoze. Prognozē ir norādīts arī aptuveni jebkura paredzamā režīma elementa iestāšanās laiks, piemēram, upes atvēršanās vai aizsalšana, paredzamie maksimālie plūdi, iespējamais augsta ūdens līmeņa ilgums, ledus sastrēgumu iespējamība u.c. Prognozes iedala īstermiņā - līdz 10-12 dienām un ilgtermiņa - līdz 2-3 mēnešiem vai ilgāk. Tās var būt lokālas (atsevišķiem upju un ūdenskrātuvju posmiem) vai teritoriālas, saturot plašā teritorijā vispārīgu informāciju par paredzamo fenomena lielumu un laiku. Daudzu gadu pieredze liecina, ka plūdu materiālie zaudējumi ievērojami samazinās, ja ir prognoze, izveidots informācijas un brīdināšanas dienests, kā arī augsti organizēti un apmācīti iedzīvotāji. Diemžēl arī mūsdienās ne visi potenciālajā plūdu zonā dzīvojošie pievērš pienācīgu uzmanību prognozēm. Svarīgi pretplūdu aizsardzības pasākumi ir: maksimālās ūdens plūsmas samazināšana, pārdalot plūsmu laika gaitā; plūdu plūsmas regulēšana, izmantojot rezervuārus; upes gultnes iztaisnošana: norobežojošo dambju (šahtu) izbūve; krastu aizsardzības un padziļināšanas darbu veikšana, zemo vietu aizpildīšana; zemes aršana pāri nogāzēm un aizsargjoslu stādīšana upju baseinos; terases nogāzes, saglabājot koku un krūmu veģetāciju. Operatīvie preventīvie pasākumi ietver: iedzīvotāju brīdināšanu par plūdu draudiem; agrīna iedzīvotāju, lauksaimniecības dzīvnieku, materiālo un kultūras vērtību evakuācija no potenciāli applūdušām teritorijām; uzņēmumu, organizāciju, iestāžu darbības daļēja ierobežošana vai pārtraukšana, kas atrodas iespējamu plūdu zonās, materiālo vērtību aizsardzība.
Hidroloģiskās izpētes ietver plašu lauka darbu kompleksu, piemēram, ūdens līmeņa monitoringu upēs, ezeros un mākslīgos rezervuāros, upju nogāžu, dzīvo šķērsgriezuma laukumu, plūsmas ātruma, ūdens plūsmas ātruma noteikšanu, upju nogulumu izpēti un daudz ko citu.
Šo ūdens režīma elementu novērojumi tiek veikti speciāli iekārtotās pastāvīgās vai pagaidu vietās ūdens mērīšanas stabi un hidroloģiskās stacijas. Atkarībā no uzdotajiem uzdevumiem, novērojumu laiks un informācijas apjoms, stacijas un posteņi (GUGMS sistēmā) tiek iedalīti vairākās kategorijās. Hidroloģiskās stacijas iedala divās kategorijās, upju ūdens mērīšanas stacijas - trīs kategorijās. Trešās kategorijas posteņos tiek novērotas līmeņa svārstības, ūdens un gaisa temperatūras un ledus parādības. II un I kategorijas posteņos novērojumu apjoms tiek vēl vairāk palielināts, nosakot ūdens plūsmas ātrumus, suspendēto un grunts nogulumu plūsmas ātrumu.
Veicot apsekojumus inženierbūvju celtniecībai, departamentu organizācijas izveido amata vietas ar ierobežotu darba laiku, lai gan šis periods var būt no vairākiem mēnešiem līdz vairākiem gadiem. Novērojumu sastāvu un laiku šādos posteņos nosaka projektēšanas laikā atrisināto uzdevumu loks inženierbūve. Tāpēc līdztekus savām tiešajām funkcijām - informācijas sniegšanai par ūdensteces ūdens režīmu, ūdens mērīšanas stabiem ir liela nozīme kanālu uzmērījumos, veicot darbus pie upes garenprofila sastādīšanas u.c.
Ūdens līmenis sauc par ūdens brīvās virsmas stāvokļa augstumu attiecībā pret nemainīgu horizontālu atskaites plakni. Līmeņu svārstību grafiki ļauj spriest par hidroloģisko parādību dinamiku un attiecīgi noteces sadalījumu ilgtermiņā un gada ietvaros, tai skaitā augsta ūdens un plūdu periodos. Ūdens līmeņa uzraudzībai upē tiek izmantoti dažāda dizaina ūdens mērīšanas stabi: statīvs, kaudzes, jaukts, pašreģistrējoši.
Rack stabi, kā norāda nosaukums, ir sloksne, kas uzstādīta uz kaudzes, kas ir droši iedzīta zemē, uz tilta abatmenta, uzbēruma apšuvuma vai dabiskas vertikālas piekrastes klints. Pie kaudzes piestiprinātās līstes garums ir 1¸2 m. Šķīdumu izmērs uz līstes ir 1¸2 cm. Ūdens līmeņa rādījumi ir noapaļoti līdz 1 cm. Ir grūti fiksēt plūstošas un bieži vien turbulentas ūdens virsmas līmeni ar lielāku precizitāti, tomēr lielākajai daļai inženiertehnisko uzdevumu ar šādu precizitāti pietiek. Ja nepieciešama augstāka precizitāte, tad makšķeri ievieto nelielā attekā (spainī), kas atrodas krastā pie ūdens malas un savieno ar grāvi ar upi.
Rīsi. 1. Rack ūdens uzskaites stacija
Plauktu ūdens mērītājus galvenokārt izmanto līmeņu novērošanai, kad to svārstības ir salīdzinoši nelielas. Upēs ar lielu līmeņa svārstību amplitūdu vai plūdu un plūdu periodos tiek izmantoti pāļu stabi.
Pāļu ūdens uzskaites stacija(2. att.) sastāv no vairākiem pāļiem, kas izvietoti gar izlīdzinājumu perpendikulāri upes plūsmai. No priedes, ozola vai dzelzsbetona izgatavotus pāļus ar diametru 15¸20 cm iedzen upes krastu un dibena augsnē apmēram 1,5 m dziļumā; pārpalikumam starp blakus esošo pāļu galvām jābūt apmēram 0,5¸0,7 m, un, ja krasts ir ļoti līdzens, tad pāļu galos to numuri ir apzīmēti ar krāsu. augšējai kaudzei tiek piešķirts pirmais numurs, nākamie numuri tiek piešķirti pāļiem, kas atrodas zemāk.
Lai fiksētu līmeni uz pāļu stabiem, izmantojiet nelielu pārnēsājamu sliedi ar dalījumu ik pēc 1¸2 cm; līstes šķērsgriezums ir rombveida, un līstes labāk plūst ap ūdeni; Līstes apakšā ir metāla rāmis, kas ļauj pārliecinoši fiksēt latas uzstādīšanu uz kaudzes galā iedurtas kaltas naglas galvas.
Nolasot līmeni, novērotājs novieto uz krastam vistuvāk ar ūdeni pārklātā kaudzes pārnēsājamu spieķi un žurnālā ieraksta rādījumus uz spieķa un kaudzes numuru.
No īpašiem līdzekļiem līmeņa mērījumiem varam saukt maksimālo un minimālo štābu, t.i. vienkāršākās ierīces, kas ļauj ierakstīt augstākos vai zemākos līmeņus noteiktā laika periodā.
Rīsi. 2. Skatu torņa un pāļu ūdens uzskaites posteņa shēma: 1 - tornis; 2 – teodolīts; 3 - reperis; 4 – kaudze; 5 - ūdens mērīšanas stienis ( h– rēķinoties ar personālu); 6 - peldēt
Jauktās ūdens uzskaites stacijas Tie ir plaukta un pāļu staba kombinācija. Šādos stabos augsto līmeņu fiksācija tiek veikta uz pāļiem, bet zemo līmeņu - pa sliedēm.
Lai nepārtraukti reģistrētu līmeņa svārstības, īpašas ierīces- limnigrāfi, kas fiksē visas līmeņa izmaiņas lentē, ko darbina pulksteņa mehānisms. Ūdens mērīšanas stacijām ar ūdens līmeņa reģistratoriem ir liela priekšrocība salīdzinājumā ar vienkāršām ūdens uzskaites stacijām. Tie ļauj reģistrēt līmeņus nepārtraukti, taču, lai uzstādītu reģistratoru, ir jāizbūvē īpašas konstrukcijas, kas ievērojami sadārdzina to izmantošanu.
Lai pastāvīgi uzraudzītu līstes vai pāļu stabilitāti, pie ūdens mērīšanas stacijas (1. att.) tiek uzstādīts atskaites punkts, parasti gar ūdens mērīšanas stacijas pāļu izlīdzinājumu, tad tas ir arī pastāvīgs sākumpunkts. (PO) attālumu aprēķināšanai, sava veida piketa sākums.
Ūdens mērīšanas stacijas etalonatzīme tiek noteikta nivelēšanas darbu laikā no valsts nivelēšanas tīkla etaloniem. Ūdens uzskaites posteņa etalons ir ielikts zemē saskaņā ar vispārīgie noteikumi etalonu uzstādīšana, t.i. tā monolītam jāatrodas zem maksimālās augsnes sasalšanas dziļuma, izlīdzināšanai ērtā vietā un vienmēr ārpus applūšanas zonas, t.i. virs horizonta augstie ūdeņi(GVV).
Kā minēts iepriekš, lielākajā daļā ūdens mērīšanas stabu augstuma sistēma ir nosacīta. Augstuma skaitīšanas sākumpunkts ir nulles post grafikas– augstuma atzīme, kas paliek nemainīga visu amata pastāvēšanas laiku. Šī nosacītā horizontālā plakne atrodas vismaz 0,5 m zem zemākā ūdens līmeņa, kāds sagaidāms pasta vietā. Redeļu ūdens mērīšanas stabos diagrammas nulle bieži tiek apvienota ar ūdens mērīšanas personāla nulli.
Mērījumus sāk pie staba pēc tam, kad ir piešķirta stabu grafika nulles atzīme un ar izlīdzināšanas palīdzību ir noteikta pāļu galvu nulles atzīme un ir aprēķināta starpība starp stabu grafika nulles atzīmēm un pāļu galvu atzīmēm. noteikts. Šo atzīmju atšķirību sauc par reģistru.
Privātā sistēma augstumi ūdens mērīšanas stacijā ļauj atrisināt milzīgo skaitu upes ūdens režīma izpētes problēmu. Taču virknei konstrukciju projektēšanas problēmu ir jāzina ne tikai nosacīti, bet arī absolūtie (Baltijas) līmeņa augstumi. Šim nolūkam ūdens mērīšanas stabi, pareizāk sakot, ūdens mērīšanas stabu etaloni ir piesaistīti tuvākajiem valsts nivelēšanas tīkla etaloniem.
Novērojumi ūdens mērīšanas stacijā papildus līmeņa novērojumiem ietver vizuālus upes stāvokļa novērojumus (aizsalst, ledus sanesums, skaidrs), laika apstākļu, ūdens un gaisa temperatūras, nokrišņu un ledus biezuma novērojumus.
Ledus biezumu mēra ar speciālu stieni; gaisa temperatūru ar slinga termometru, un ūdens temperatūru ar ūdens termometru.
Pastāvīgajos ūdens mērīšanas punktos novērojumus veic katru dienu pulksten 8 un 20. Vidējais dienas līmenis ir definēts kā šo novērojumu vidējais lielums. Ja līmeņa svārstības ir nenozīmīgas, novērojumus var veikt vienu reizi dienā (8 stundas). Risinot īpašas problēmas, kā arī liela ūdens vai liela ūdens periodos, līmenis tiek fiksēts biežāk, dažreiz pēc 2 stundām.
Novērojumu rezultāti pie ūdens mērīšanas staba tiek ierakstīti žurnālā.
Ūdens mērītāju novērojumu primārā apstrāde sastāv no personāla rādījumu pielīdzināšanas līdz nullei ūdens skaitītāju stabiņa diagrammā, kopsavilkuma sastādīšanu, kurā parādīti dienas vidējie diennakts līmeņi, un dienas līmeņu diagrammas izveidošanu, uz kuras simboli parāda sasalšanu. -up, ledus dreifs un citas ledus parādības, kas notikušas uz upes.
Sistematizēti līmeņu novērojumu rezultāti visā konkrētā upes baseina ūdens mērīšanas punktu tīklā periodiski tiek publicēti hidroloģijas gadagrāmatās.
Lai iegūtu pilnus novērošanas materiālus un garantētu ūdens uzskaites staba drošību uz visu paredzēto darbības laiku, ieteicams īpaši izvēlēties staba uzstādīšanas vietu. Šajā gadījumā vēlams, lai upes posms būtu taisns, gultne stabila no erozijas vai sanesumiem, lai krastam būtu mērens slīpums un tas būtu pasargāts no ledus saneses; tuvumā nedrīkst būt upju piestātnes; staba rādījumus nedrīkst ietekmēt aizsprosts no dambja vai tuvējās pietekas; pastu ir ērtāk izmantot, ja tas atrodas netālu norēķinu. Nav nepieciešams stingri saskaņot ūdens mērītāju ar topošās inženierbūves asi.
Hidroloģiskajās stacijās, I un II kategorijas ūdens mērīšanas posteņos, kā arī resoru apsekojumu laikā tiek ierīkots hidrometrisks šķērsgriezums, ko izmanto regulārai plūsmas ātruma, ūdens plūsmu un nogulumu noteikšanai. Šajā upes posmā ūdens plūsmai jābūt paralēlai straumei, ko nodrošina tās taisnums un pareizais - siles formas grunts profils. Ja ir paredzēts veikt regulārus un ilgstošus novērojumus hidrometriskā vietā, tad tas tiks aprīkots ar gājēju celiņiem, iekarināmiem šūpuļiem vai aprīkots ar peldošām iekārtām (prāmjiem vai laivām).
Ūdens mērīšanas stacijas etalonatzīme tiek noteikta nivelēšanas darbu laikā no valsts nivelēšanas tīkla etaloniem, ūdens mērīšanas stacijas līstes vai pāļu stabilitātes periodiskai uzraudzībai, mērīšanas darbu laikā, kā arī veidojot. augstuma pamatojums uzmērīšanai.
Ūdens uzskaites stabiņa etalons tiek ielikts zemē, ievērojot vispārējos etalonu uzstādīšanas noteikumus, t.i. tā monolītam jāatrodas zem maksimālās augsnes sasalšanas dziļuma, izlīdzināšanai ērtā vietā un vienmēr ārpus applūšanas zonas, t.i. virs augstā ūdens horizonta.
Pastāvīgās ūdenstecēs tipiskākie ūdens līmeņi ir:
VIU– augsts vēsturiskais līmenis, t.i. augstākais ūdens līmenis, kas jebkad novērots konkrētajā upē un noteikts, veicot seno cilvēku apsekojumus vai vizuālas pēdas uz kapitālstruktūrām;
USVV– augstākais ūdens līmenis visā novērojumu periodā;
UVV– augsto ūdeņu līmenis ir visu augsto ūdeņu vidējais līmenis;
RUVV– aprēķināts augsts ūdens līmenis, kas atbilst paredzamais plūsmas ātrumsūdens un tiek pieņemts kā galvenais konstrukciju projektēšanā;
RSU–, nosakot tilta elementu augstuma stāvokli, nepieciešams aprēķinātais kuģojamais līmenis, kas ir augstākais ūdens līmenis kuģojamā periodā;
UMV– zemūdens līmenis atbilst ūdens līmenim periodā starp plūdiem;
USM– vidēji zemūdens līmenis;
UNM- zems ūdens līmenis;
UL– sasalšanas līmenis;
UPPL– pirmās ledus kustības līmenis;
UNL– visaugstākais ledus dreifēšanas līmenis.
Apsekojumu laikā ūdens līmeņa svārstības visā teritorijā var sasniegt lielas vērtības, tāpēc, lai salīdzinātu dziļumus šķērsgriezumos, ievadiet griešanas līmenis– viens momentānais līmenis visai apsekojuma zonai. Parasti par robežlīmeni tiek ņemts momentānais minimālais līmenis pētāmajā upes posmā uz visu mērījumu laiku. Lai to izdarītu, katrā hidrauliskajā vārtā ir jānosaka malas stabu augšdaļas atzīmes, izmantojot izlīdzināšanas kustību.
Visi mērījumu rezultāti tiek reducēti līdz vienai upes brīvās virsmas pozīcijai, kas pēc tam tiek uzskatīta par nulli dažādām konstrukcijām: šķērsprofiliem un garenprofiliem, upes plānam izobātos. Jāpatur prātā, ka pieņemtā atskaites virsma, kas atbilst ciršanas līmenim, tāpat kā jebkura brīva upes virsma, nav horizontāla.