МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА» Факультет (институт) Естественных наук и Биотехнологии (наименование факультета (института)) Кафедра географии, экологии и общей биологии (наименование кафедры) ОТЧЕТ по практике по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности (вид практики) на материалах ФГБОУ ВО Орловский Государственный Университет имени И.С. Тургенева_____________________________________________________________ наименование профильной организации Студент Гаррыев Мустапа шифр 182940 (ФИО) Направление подготовки 44.03.05 Педагогическое образования (шифр ,направление подготовки) Направленность (профиль) Биология и география (наименование направленность профиля)) Руководитель _____________ __к.г.н.,д._Трофимец Л.Н.______ (подпись руководителя) ( ученая степень, ученое звание ФИО) Оценка защиты ______________________ (подпись руководителя) Орел, 2022 СОВМЕСТНЫЙ РАБОЧИЙ ГРАФИК (ПЛАН) проведения __________учебной____________________практики (вид практики) Обучающий _4_ курса ___очной____формы обучения, группы ____81 ПГОб/г____ Направление подготовки / специальность 44.03.05 Биология и География (код и наименование) Место прохождения практики __ФБГОУ ВО «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С.ТУРГЕНЕВА»_ (полное наименование профильной организации) Срок прохождения практики с «_02_» __июня___ 2022 г. по «_10» __июня___ 2022г. № п/п 1 2 3 Наименование этапа проведения практики Вид работ Подготовительный 1.Организационное (организационный) собрание для этап разъяснения целей, задач, содержания и порядка прохождения практики. 2. Инструктаж по технике безопасности. 3. Выдача индивидуального задания Основной этап 1. Ознакомление с конкретными видами деятельности в соответствии с положениями структурных подразделений и должностными инструкциями. 2. Сбор информации и материалов практики. 3. Выполнение программы практики 4.Обработка, систематизация и анализ фактического и теоретического материала. Заключительный 1.Составление отчета по этап практике. 2.Защита отчета по практике с предоставлением материалов конкретной профильной организации Срок прохождения этапа практики Форма отчетности Отметка о выполнении 02.06.2022 Журнал инструктажа по технике безопасности. Дневник практики. Выполнено 2.06.2022.7.06.2022 8.06.202210.06.2022 Полевой дневник. Дневник практики с описанием видов работ. Итоговый и индивидуальные отчеты. Выполнено Выполнено Руководитель практики от университета Трофимец Л.Н________________ (Ф.И.О., подпись) С рабочим графиком (планом) ознакомлена: Обучающаяся Гаррыев Мустапа_____________________________________ (Ф.И.О., подпись) МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА» Факультет (институт) Естественных наук и Биотехнологии (наименование факультета (института)) ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ по практике по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности (вид практики) Для обучающий_________Гаррыев Мустапа ____________ (Ф.И.О обучающейся полностью) _4__курса ______очной__________формы обучения группы_____82ПГОб/г____ Место прохождения практики: ФГБОУ ВО Орловский Государственный Университет имени И.С. Тургенева ___________________________________ (полное наименование профильной организации) Срок прохождения практики с «_02_»_июня_2022 г. по «_10_»_июня_2022г. Содержание практики (вопросы, подлежащие изучению): Знакомство с устройством и оборудованием водомерного поста; Знакомство с контрольным и основным репером, сваями; Освоение видов наблюдений на водомерном посту (за уровнем воды, температурой; Овладеть методикой построения годографа скорости течения реки на скоростной вертикали; Овладеть методикой расчета частных и общего расходов воды; Планируемые результаты практики: Получение умений и навыков производства наблюдений на водомерном посту Получение умений и навыков измерения скорости течения с помощью гидрометрической вертушки; Получение умений и навыков вычисления расхода воды в межень Руководитель практики от университета__Трофимец Л.Н.______________________ (Ф.И.О., подпись) Задание принял:_________________________ «_02»__июня_2022 г. (подпись обучающейся) РАЗДЕЛ 1 «МЕТЕОРОЛОГИЯ» Первый этап включал в себя ознакомление с техникой безопасности, подготовку, изучение приборов и техники, расположенных на метеостанции и необходимых для наблюдений за окружающей средой в постоянном режиме, поход на метеостанцию для изучения видов работ на метеоплощадке и знакомством с местом работы наблюдателя-метеоролога. Подготовительный этап Во время подготовительного этапа преподаватель кратко рассказал о том, чем мы будем заниматься на практике. А именно: выход на метеостанцию, изучение оборудования на метеостанции, работа на метеостанции. Так же вспомнили , что такое климат, солнечная радиация, рельеф. Так же узнали об особенностях Орловской области. Климат – многолетний режим погоды, характерный для какой-либо местности, который с небольшими колебаниями удерживается на протяжении веков. Он проявляется в закономерной смене всех наблюдаемых в данной местности погод. Как и погода, климат зависит от количества солнечной радиации, от перемещения воздушных масс, атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов, от свойств и форм земной поверхности. Климатообразующие факторы. Выделяют три фактора климатообразующих факторов: солнечная радиация – фактор, определяющий поступление солнечной энергии на те или иные участки земной поверхности. Количество тепла обуславливается географической широтой. От количества тепла напрямую зависят все жизненные процессы на Земле, а так же другие показатели климата – давление, облачность, осадки, циркуляция атмосферы и др. Циркуляция атмосферы – фактор, предопределяющий движение воздушных масс как по вертикали, так и по земной поверхности. Воздушные массы переносят облака, что определяет осадки: они в значительной мере перераспределяют давление, температуру и влажность воздуха, образуют ветры. Рельеф – фактор, качественно изменяющий влияние двух первых климатообразующих факторов. Горные поднятия и хребты имеют специфический температурный режим и режим осадков в зависимости от экспозиции, ориентация склонов и высоты хребтов. Они могут отражать большое количество солнечной энергии, создавать обширные затенённые горные районы и наиболее высокие вершины, удалённые от равнины на тысячи метров, солнечной энергии получают меньше и нередко покрыты льдами и снежниками в течение года. Орловская область занимает пространство умеренного пояса. В течение всего года господствуют умеренные воздушные массы, нередко вторгается арктический и тропический воздух. В поясе преобладают ветры западных направлений. В течение всего года большую роль играет циклоническая деятельность на полярном и арктическом фронтах. Часто выпадают осадки, в основном фронтального происхождения. Однако, антициклоническая погода в умеренном поясе не редкость. Антициклоны приносят преимущественно сухую погоду, особенно в континентальные районы зимой. Рис. 1 Таблица метеокода ТЕМА 1. ЗНАКОМСТВО С УСТРОЙСТВОМ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКИ Знакомство проходила на АМСГ Орёл. Площадка должна располагаться на открытом и ровном месте, вблизи её не должно быть каких-либо предметов, оказывающих влияние на показания приборов. Метеорологическая площадка имеет форму прямоугольника, стороны которого должны быть направлены с севера на юг и с запада на восток. Размеры метеорологической площадки 26×26 метров. Если травяной покров на площадке летом сильно разрастается, то траву нужно скашивать или подстригать, оставляя не более 30 - 40 см. Скошенную траву обязательно убирать с площадки тотчас же. Снежный покров на площадке не следует трогать, весной же нужно удалять снег или ускорять его таяние путём разбрасывания или увоза снега с площадки. С крыш будок и из защитной воронки осадкомера снег счищается. Приборы на площадке должны быть так размещены, чтобы они не затеняли друг друга. Рис. 2 Вывеска АСМГ Орёл ТЕМА 2. НАБЛЮДЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА Для измерения температуры воздуха применяют три термометра: психрометрический сухой (срочный), максимальный и минимальный. Термометры с помощью крюка – подвеса устанавливаются в будке на высоте 2 метра. Приборы для измерения температуры воздуха. Срочный термометр ТМ-3, ртутный, с цилиндрическим резервуаром и ценой деления шкалы 0,2 или 0,5°С используют для измерения температуры воздуха и поверхности почвы в данный момент (срок). Максимальный термометр ТМ-1, ртутный, служит для измерения наивысшей температуры воздуха и поверхности почвы за период между сроками наблюдений. Максимальный термометр отличается от срочного тем, что в канал капилляра непосредственно около резервуара входит тонкий штифтик, впаянный в дно резервуара. В результате этого в месте сужения происходит разрыв ртути, и таким образом фиксируется максимальное значение температуры за данный промежуток времени. Минимальный термометр ТМ-2, спиртовой, применяют для измерения самой низкой температуры воздуха и поверхности почвы за период между сроками наблюдений. Особенность устройства этого термометра заключается в том, что внутрь капилляра закладывается маленький из тёмного стекла штифтик. При понижении температуры поверхностная пленка мениска движется в сторону резервуара и перемещает за собой штифтик. При повышении температуры спирт, расширяясь, свободно обтекает штифтик. Последний остается на месте, указывая удаленным от резервуара концом минимальную температуру между сроками наблюдений. Психрометрический термометр ТМ-4. Психрометрический сухой (срочный) термометр является частью прибора — станционного психрометра (психрометра Августа), который служит для измерения температуры и влажности воздуха. Психрометрический сухой термометр — это абсолютный прибор для измерения температуры воздуха. Все остальные термометры и термограф — приборы относительные. Устройство. Срочный термометр — это ртутный термометр с шаровидным резервуаром и ценой деления 0,2 °С. Инерция термометра в неподвижном воздухе составляет ~ 5 мин. Термометр устанавливают в психрометрической будке в вертикальном положении. Для этого на верхнем конце стеклянной оболочки термометра укреплён при помощи сургуча металлический колпачок. Психрометрическая будка БП-1. Температуру воздуха в метеорологии никогда не измеряют «на солнце». Ее измеряют внутри защитной психрометрической будки, которая защищает находящиеся внутри неё приборы от воздействия внешних факторов. Устройство будки: стенки и дверца психрометрической будки представляют собой двойные жалюзи, расположенные под углом 45° к горизонтали на расстоянии 2,5см друг от друга. Будка изготовлена из дерева, окрашенного в белый цвет. Дверцу будки ориентируют на север (в северном полушарии, в южном – наоборот) и укрепляют на металлической подставке высотой 175см. Рис.3, рис.4 Психрометрическая будка БП-1 ТЕМА 3. ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА Психрометрический метод измерения влажности воздуха Психрометрический метод основан на определении разности показаний двух термометров. Резервуар одного из них смочен водой – это станционный психрометр. Станционный психрометр – это два психрометрических термометра, установленных на штативе, на высоте 2 метра от земли + стакан с дистиллированной водой. Резервуар правого термометра обвязывается кусочком батиста, конец погружается в воду. Стакан накрывается крышкой с прорезью для батиста. Измерения: отсчет температуры с точностью до 0.1. Зимой при морозах батист обрезают вплотную под резервуар, убирают стакан. За 30минут до наблюдений приносят стакан с комнатной водой, опускают резервуар термометра, держат до тех пор, пока температура на термометре не повысится на 2-3 градуса, т. е. батист оттаял. Далее стаканчик убирается, снимается вода и через 30 минут производится отсчёт. Вычисление характеристик влажности воздуха производится по психрометрическим таблицам. Рис. 5 Измерения температуры при помощи психрометрической будки ТЕМА 4. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ. РЕГИСТРАЦИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СОЛНЕЧНОГО СИЯНИЯ Для регистрации продолжительности солнечного сияния служит – гелиограф Основная деталь гелеографа – шар диаметром около 100 мм, сделанный из хорошего оптического стекла и хорошо отшлифованный. Такой шар представляет собой собирающуюся линзу, которая в отличие от привычных нам линз, применяемых в очках, микроскопах, биноклях и т.п., не имеет единственной главной оптической оси: любая прямая, проведённая через центр шара, - это его оптическая ось. Как всякая линза шар имеет своё фокусное расстояние, у него оно одинаково во всех направлениях. На этом расстоянии вдоль поверхности шара в специальной обойме помещают картонную ленту с делениями. Солнце, совершая видимое движение по небосводу, прожигает в ленте след. В какой-то момент Солнце скрывается за облаками и перестаёт прожигать ленту; оно продолжает своё движение за облаками, и, когда небо проясняется, появляется новый прожог. После 12 часов лента меняется. Принцип действия гелиографа - основан на прожигании бумажных синих лент солнечными лучами, собранными в фокусе стеклянного шара. На обороте каждой ленты отмечают год, месяц, дату и время установки и снятия ленты. Прожог ленты гелиографа происходит, когда интенсивность прямой солнечной радиации составляет 0,2...0,4 кал/см² × мин (140...280Вт/м²). Рис. 6 Гелиограф ТЕМА 5. ТЕМПЕРАТУРА ПОЧВЫ. ПРИБОРЫ ДЛЯ ЕЁ ИЗМЕРЕНИЯ Приборы для измерения температуры почвы. На поверхности почвы температура определяется при помощи лежащих на ней стеклянно-жидкостных термометров: срочного, максимального и минимального. Термометры кладут на не затенённой оголённой площадке размером 4 × 6 м. Весной её перекапывают, разрыхляют, систематически ухаживают (пропалывают, рыхлят корку после дождя, убирают мусор). Установка термометров – резервуар и внешняя оболочка наполовину погружаются в почву. Резервуар к востоку, через каждые 5 - 6 см. Последовательность термометров: укладываются с севера к югу срочный, минимальный, максимальный. Зимой термометры кладут на поверхность снега. Коленчатые термометры (Савинова) для измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15, 20 см, устанавливаются в тёплый период года (после схода снежного покрова и до перехода температуры г/р 0°). Выступающие из земли части коленчатых термометров должны располагаться в ряд по нарастающим глубинам и направлены с Востока на Запад. Резервуары обращены на север, расстояние между ними – 10 см. Выпускаются комплектом – 4 шт. Цена деления 0,5°, пределы измерений от -10° до +50°. Вблизи резервуара термометр изогнут под углом 135°. Вытяжные термометры (ТПВ – 50) устанавливаются на метеорологической площадке с естественным покровом. Трубы располагаются в один ряд через 50 см по возрастающей глубине с Востока на Запад. Глубина: 40, 80, 120, 240, 320 см. Чтобы при наблюдениях не нарушать естественный покров, делается откидной помост с севера + лесенка. Установка: бурится скважина, в неё устанавливается трубка, в трубку вставляется термометр. Термометр – ртутный, метеорологический почвенноглубинный цена деления 0,2° диапазон измерений от –20° до +41°. Устройство: термометр помещён в оправу. В оправе вокруг резервуара насыпают медные опилки, – они обеспечивают хороший тепловой контакт, оправа с термометром укреплена на деревянном шесте (длина 40, 80… 320 см). Деревянный шест с укрепленным термометром опускается в эбонитовую трубку на нужную глубину. Рис.7 Коленчатые термометры Рис. 8 Вытяжные термометры ТЕМА 6. ОСАДКИ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ Приборы для измерения осадков. Дождемер и осадкомер Третьякова. На столбе высотой 2 метра устанавливается осадкомерное ведро. Поперечное сечение ведра 500 см², высота – 40 см. Внутри ведра диафрагма воронкообразной формы (служит для уменьшения испарения воды из ведра). В стенке ведра впаяна небольшая трубочка, через которую сливается вода (осадки) в измерительный стакан. Ведро устанавливается в кольцевую оправу, наглухо закреплённую на столбе. Вокруг оправы конусообразная защита. Она нужна, чтобы уменьшить влияние ветра. Осадкомер Третьякова состоит из осадкомерного ведра, крышки на ведро, тагана для установки ведра, планочной ветровой защиты и измерительного стакана. Ведро металлическое, высота 40 см, площадь сечения 200 см². Ветровая защита состоит из 16 трапецевидных изогнутых планок, которые крепятся на 2 кольца (нижнее и верхнее). Цена деления осадкомерного стакана 0,1 мм. Осадкомер устанавливается на метеорологической площадке на деревянном столбе. Приёмная его поверхность должна находится на высоте 2 метра от поверхности почвы. К нему прикрепляется металлическая лесенка. Измерения проводятся четыре раза в сутки (6 и 9 утра, 6 и 9 вечера), или по мере надобности. Если количество осадков меньше одного деления стакана, то сумма осадков равна 0 мм. Если осадков более 100 мм (100 делений стакана), то измерение проводится по частям. Твёрдые осадки растапливаются. Рис.9 Дождемер и осадкомер Третьяково ТЕМА 6. ВЕТЕР И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕГО СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ Приборы для измерения скорости и направления ветра. Флюгер станционный (флюгер Вильда). Устройство: 1 железная трубка одета на вертикальную ось и может на ней свободно вращаться 2 на нижнем конце оси неподвижно закреплены 8 указателей румбов, к одному прикреплена буква С (север) 3 второй узел - чуть выше закреплена флюгарка с противовесом, она состоит из 2 металлических пластинок, скрепленных под углом 20°. Такая форма делает её на ветру более устойчивой. 4 третий узел – на верхнюю часть трубки прикреплена горизонтальная планка, к одному концу которой прикреплена дуга со штифтами (8 штук), на другом конце противовес. Вдоль планки прикреплена доска. Она может поворачиваться вместе с осью и отклоняться от вертикального положения в сторону хвоста флюгарки. Лёгкая доска – весом до 200 грамм измеряет скорость ветра до 20 м/с, тяжёлая доска- 400 грамм – до 40 м/с. Устанавливают флюгер на мачте высотой 10-12 м, чтобы воздушный поток не экранировался окружающими предметами и не искажался ими. Наблюдения: наблюдатель должен встать около столба под указателем направления ветра и в течение 2 минут следить за положением флюгарки – она указывает, откуда дует ветер. Затем в течение 2 минут следить за положением отклонения доски по штифтам, затем по градуировочной таблице перевести значения в м/с. Например, номер штифта от 1 до 2 – скорость ветра- 3 м/с., штифт №2- скорость –4 м/с. Рис.10 Флюгер Вильда ТЕМА 7. ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ Приборы и методы измерения атмосферного давления. Барограф. Применяется для непрерывной регистрации суточного давления. При повышении атмосферного давления барокоробки сжимаются, – стрелка с пером идет вверх. Барограф размещён в пластмассовой капсуле. Чувствительный элемент его – блок барокоробок. Верхний конец бароблока с помощью упора и передаточной системы связан со стрелкой пера. Перо на ленте чертит линию изменения давления. При повышении атмосферного давления барокоробки сжимаются и через рычажную систему поворачивают стрелку, перемещая её вверх. При понижении атмосферного давления коробки расширяются под воздействием упругих сил, мембрана и стрелка перемещаются вниз. Барограф устанавливается на отдельной площадке, укрепленной на капитальной стене вдали от отопительных приборов. Бывают суточные – недельные. Ленты – горизонтальные линии образуют шкалу давления в мбар, вертикальные – шкалу времени. Шкала давления от 960 до 1050 мб через каждые 2 мбара и оцифрованы через 10 мб. Шкала времени в суточном – через 15 мм. Рис.11 Барограф Чашечный станционный барометр. Устройство: стеклянная барометрическая трубка с ртутью, укреплена на крышке чашки с ртутью и заключена в металлическую оправу – футляр. В верхней части трубки сделаны сквозные прорези, через которые наблюдается мениск ртути. В нижней части находится термометр. На крышке чашки, есть винт, который надо открывать, чтобы ртуть сообщалась с наружным воздухом. Измерение высоты ртутного столба производился по шкале, нанесенной по краю прорези вверху с помощью нониуса - это линейка с делениями внутри стеклянной трубки. Она перемещается с помощью винта – кремальеры. Измерение: 1 – отсчет t°; 2 – нулевое деление нониуса с помощью кремальеры подвести к мениску ртути. Глаз наблюдателя должен быть на одной высоте с мениском ртути; 3 – снимаем показания с основной шкалы + показания нониуса деления, который совпадает с делением основной шкалы, записываем; 4 - вводятся поправки: а) инструментальная (берётся из поверочного свидетельства); б) на распределение силы тяжести (норма – на широте 45°, если широта меньше 45°, то длина столба ртути уменьшается, поправка отрицательная; если широта больше 45°, то длина столба ртути увеличивается, поправка положительная, стр. 190 табл. 1); в) на температуру; 5 – перевод давления из мм в мб. (1мб = 0,75 мм. рт. ст.; 1 мм. рт. ст. = 1,33 мб.) Шкала с пределами измерений от 680 или 810 до 1110 мб. В старых барометрах шкала дана в мм перевод: цена деления если в мб = 0,735 мм. если в мм = цена делений 0,98 мм. Чашечный барометр устанавливается в помещении МС подальше от отопительных приборов или наружной входной двери, стена на которую подвешивается барометр, должна быть капитальной, шкафчик, высота от пола 70 75 см. Рис.12 Чашечный станционный барометр ТЕМА 8. ОВЛАДЕНИЕ НАВЫКАМИ ПРОИЗВОДСТВА НАБЛЮДЕНИЙ В МЕТЕОРОЛОГИЧЕСИЕ СРОКИ Все наблюдения вписываются простым карандашом в установленные книжки (рис.12-13), или бланки сразу же после отсчёта того или иного прибора. Недопустимы записи по памяти. Все исправления вносятся зачёркиванием исправляемых цифр (так, чтобы их всё же можно было прочесть) и подписыванием новых сверху; подчистка цифр и текста не допускается. Особенно важна чёткая запись, облегчающая как первичную обработку на станции, так и использование их Гидрометцентрами. При пропуске наблюдений соответствующая графа книжки должна оставаться незаполненной. Совершенно недопустимо в таких случаях вписывание каких-либо вычисленных результатов с целью «восстановления» наблюдений, так как предположительные данные легко могут оказаться ошибочными и принести большой вред, чем пропуск отчёта по приборам. Обо всех случаях перерывов делается пометка на странице наблюдений. Отчёты, произведённые неточно в срок, также в значительной степени обесцениваются. В таких случаях в графе, где отмечается срок наблюдений, пишется время отсчёта сухого термометра в психрометрической будке. Время, затрачиваемое на наблюдения, зависит от оборудования станции. Во всяком случае, отсчёта должны производиться достаточно быстро, но, конечно, не в ущерб точности. За 10-15 мин, а зимой – за полчаса до срока осуществляется предварительный обход всех установок. Необходимо убедиться, исправны и они, и подготовить некоторые приборы к предстоящим отсчётам, чтобы гарантировать точность наблюдений. Кроме отсчётов по приборам и глазомерного определения видимости и облачности, записываемых в отдельные графы книжки, наблюдатель отмечает в графе «атмосферные явления» начало и конец, вид и интенсивность таких явлений, как осадки, туман, роса, иней, изморозь, гололёд и др. Для этого необходимо внимательно и непрерывно наблюдать за погодой и в промежутках между срочными наблюдениями. Метеонаблюдения должны быть длительными и непрерывными и проводиться строго в соответствии с международными стандартами. Измерения метеопараметров для сравнимости во всём мире проводятся одновременно (т.е. синхронно): в 00, 03, 06, 09, 12, 15,18, 21 часов по Гринвичскому времени. Это так называемые синоптические сроки. Результаты измерений немедленно передаются в службу погоды по компьютерной связи, телефону, телеграфу или радио. Там составляются синоптические карты и разрабатываются метеопрогнозы. ТЕМА 9: АНАЛИЗ ПОГОДЫ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ С С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕЛЬЮ ИЗУЧЕНИЯ 1030 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1025 1020 1015 1010 1005 1000 995 990 985 Дата Осадки Температура, Влажность, Осадки, мм; Температура цл; Влажность, %; Совмещенный график хода метеопараметров. АМСГ Орел май-август 2014 г. Давление, Рис.13 Совмещенный график хода метеопараметров. Орел май-август 2014 г. Рис.14 Роза ветров В рамках этого этапа практики проводился анализ комплексного графика хода метеоэлементов (температуры, давления, осадков и влажности) взятых из сводных интернет-источников. График осадков говорит о неравномерном распределении осадков в течение периода, наблюдаются сухие периоды и один период ливневых дождей, который наблюдался с 21 по 27 июня. Тогда выпало 43,8 мм. Максимальное количество осадков приходится на 27 июня и составляет 32,2 мм. Анализ графика температурного режима с 21 по 27 июня 2014 года показал, что средняя температура на этот период времени составила +13,8°С, наибольшая температура была 21 июня, она составила +14,7°С, наименьшая 27 июня +11,7°С. Исследование графика давления с 21 по 27 июня 2014 года показало, что среднее значение давления на этот период времени составило 1009,7 мб, наибольшее давление было 23 июня, оно составило 1012 мб, наименьшее 21 июня 1004,7 мб. Исследование графика увлажнения с 21 по 27 июня 2014 года показало, что среднее значение увлажнения на этот период времени составило 73%, наибольшее давление было 27 июня, оно составило 88%, наименьшее 26 июня – 62%. ТЕМА 10. АНАЛИЗ СИНОПТИЧЕСКОЙ КАРТЫ (ОЗНАКОМЛЕНИЕ С РАБОЧИМ МЕСТОМ СИНОПТИКА) Этот раздел практики заключался в изучении видов работ синоптика с синоптическими картами на метеостанции (с целью получения количественных данных о режиме изменения погоды в пункте наблюдения) Синоптическая карта – географическая карта, на которой цифрами и символами нанесены результаты метеорологических наблюдений на сети станций в определённое время. При обработке на синоптическую карту наносят циклоны, антициклоны и фронты. Сравнение синоптических карт с предыдущими позволяет составить целостное представление о характере и причинах изменениях погоды за прошедший период. Анализ ситуации текущих карт позволяет составить прогноз погоды. Синоптические карты поступают в Орёл из Курска и Москвы, затем они анализируются и расшифровываются. В последствие, полученный расшифрованный прогноз передаётся в СМИ, службы ЧС, профильные организации. На метеостанции была получена синоптическая карта (рис.15) и расшифрована с последующим составлением прогноза погоды на ближайшие сутки. На момент составления прогноза температура днём составила +23°С. Облачно, ветер северовосточный 3 м/с. Атмосферное давление 742 мм рт. ст. Относительная влажность воздуха 51%. По прогнозу следовало ожидать снижение температуры воздуха ночью до +11°С, ветер изменится на восточный со скоростью 3 м/с. Давление понизится и составит 740 мм рт. ст. 15 июня температура днём не поднимется выше отметки +18°С. Влажность будет около 70%, давление будет составлять 744 мм рт. ст., a ночью температура не опустится ниже +16°С. Ветер будет восточный в пределах 4 м/с. Рис.15 Фрагмент синоптической карты от 6 июня 2022+ г. Сн – характеристика облаков верхнего яруса (6км) – перистые плотные, часто в виде остатков от грозы; ТТ – температура воздуха в целых градусах – 16,4°С; ppp – давление воздуха в миллибарах – 1013,1 мб; WW – погода во время наблюдения или за час до наблюдения – непрерывный дождь; N – общее количество облаков в баллах – 7-8; pp – величина барической тенденции – 0, 9 мб; a – характеристика барической тенденции – ровный рост барической тенденции; VV – горизонтальная видимость; h – высота облаков нижнего яруса – облаков ниже 2500 м нет; Скорость ветра на карте в баллах – 2, 3-4 м/c; Направление ветра – восточное; W – погода между сроками наблюдения – было ясно или облачность (не более 5 баллов). ТЕМА 11. ПОРТАТИВНАЯ МЕТЕОСТАНЦИЯ OREGON SCIENTIFIC WMR200 Многофункциональная беспроводная погодная станция, модель WMR200. Это эффективное устройство включает в себя часы, барометр с установкой высоты над уровнем моря и отслеживанием тенденции изменения атмосферного давления, функцию прогноза погоды, а также систему датчиков для измерения температуры и влажности внутри и вне помещения. Скорости и направления ветра, уровня выпавших осадков. Рис. 16 Установка портативной метеостанции Определение значения климатических показателей состояния атмосферы. Строго говоря, воздушные массы характеризуются значением таких показателей, как температура, влажность, прозрачность. Принимая во внимание движение воздушных масс, можно представить характерные особенности атмосферы более пространно, включив не только такие ее особенности, как температура, влажность, прозрачность, но также и облачность, световой режим, скорость и направление ветра, давление, осадки. Для измерения этих климатических показателей существуют специальные приборы: термометр для измерения температуры воздуха, барометр - для измерения давления, гигрометр для измерения влажности, флюгер - для определения направления ветра и др. Таблица 1. «Количественные и качественные характеристики состояния атмосферы». Климатические показатели Количественная оценка (по приборам) Качественная оценка Температура Влажность 28°С 38 % Жарко, тепло, холодно Высокая, средняя, низкая Облачность Сильная, средняя, малая Световой режим Перистые, слоистые, кучевые, высококучевые ясно Скорость ветра 1,9 м/c Солнечно, относительно солнечно, пасмурно Сильный, средний, слабый Давление Осадки 999,5 мб без осадков Высокое, нормальное, низкое Дождь, град, снег, без осадков Направление ветра восточный Южный, северный, западный, восточный и др. РАЗДЕЛ 2 «ГИДРОЛОГИЯ» Данный раздел практики заключался в изучении видов работ на реке, цель которых – получение навыков гидрометрических наблюдений на водомерном посту и гидростворе. Подготовительный этап Общие сведения о видах работ (в частности, наблюдений) на сети Росгидромета (гидрометслужбы) и водном режиме реки Оки в пределах Орловской области. Во время подготовительного этапа преподаватель кратко рассказал о том, чем мы будем заниматься на практике. Также он провёл ознакомительную беседу, в ходе которой были выделены следующие пункты: 1. Необходимые параметры для сооружения новой ГЭС. На этапе обследования (при планировании постройки каких-либо гидротехнических сооружений) работники Росгидромета выезжают на реку. По опросу местных жителей выясняют положение меток высоких вод (отметок уровня воды в реке в период самого высокого половодья, наблюдавшегося на реке). Нивелировкой 4 класса определяется уклон реки в период самого высокого половодья. Затем по формуле Шези определяют скорость течения реки в период высокого половодья. Нивелируют весь склон реки до отметки самого высокого половодья, измеряют глубину реки по этому профилю. Строят поперечный профиль до меток самого высокого половодья. Умножая скорость течения реки, рассчитанную по формуле Шези, на площадь поперечного сечения, определяют расход воды в период самого высокого половодья реки (V(м/с) × F(м²) = Q(м²/с). Формула Шези: Vср=CHсрI Эти расчеты необходимо для того, чтобы рассчитать параметры предполагаемой ГЭС (или другого гидротехнического сооружения). 2. О значении гидрометслужбы. Гидрометслужба была создана давно для строительства переправ. Она имела большое значение во время военных действий. Гидрометслужба всегда отличалась строгостью и точностью. 3. О значении самописца «Валдай». Самописец «Валдай» очень старый и хорошо работает в гидрометслужбах. Принцип сообщающихся сосудов т.е. выкапывается колодец, в который опускается поплавок, а на верху ставится самописец. На барабане этот поплавок перевешивается. Барабан скреплен с пишущим устройством. Он крутится, поплавок опускается, а перо поднимается и пишет эту кривую. Вначале в 8:00 утра наблюдатель записывает уровень. Затем в 20:00 вечера делает то же самое. Потом все это методом интерполяции восстанавливается уровень воды в течение суток (недели). Это нужно для того, чтобы знать, когда были сбросы и когда мы строим расходы воды, учитывать эти дни поправочными коэффициентами. Для науки в зависимости от выпадающих осадков как меняется уровень и расход воды. Самописец устанавливается только на летний период, а на зиму он увозится вместе с ящиком (так как это все затапливается и его может унести). 4. Об устройстве водомерного поста, свай. Каждая свая имеет свою отметку. Отметка измеряется в балтийской системе высот, нуль в балтийской системе высот (БС, м) нуль футштока в БС находится в г. Кронштадте. Это отметка на водомерной рейке на парапете набережной. Нуль показывает уровень Балтийского моря. Все карты в РФ построены в абсолютных отметках Балтийской системы высот. К нулю этого футштока привязывается основной репер на водомерном посту. Кроме основного есть контрольный репер. Основной репер забетонирован. Он не меняет своей отметки, а контрольный репер (а также сваи) меняют свои отметки (например, их может сдвинуть льдина или дорожный транспорт). Контрольный репер обязательно нивелируется весной и осенью. Перед паводком с наблюдателем нужно сделать нивелировку и измерить расход воды и в период межени эти работы повторяются инженерно-техническим составом гидрометстанции. ТЕМА 1. ЗНАКОМСТВО С УСТРОЙСТВОМ ВОДОМЕРНОГО ПОСТА Данный раздел необходим при знакомстве с водомерным постом. Он заключается в понятии студентами значения водомерного поста и изучении его устройства на практике. Наблюдения проводились на водомерном посту «Костомарово» в г. Орле, на левом берегу реки Оки, в июне 2022 года, в рамках гидрологического этапа практики. Гидрологический или водомерный пост — совокупность различного оборудования и приборов для гидрологических измерений и наблюдений на реках, озёрах, морях, каналах, а также место, где расположены эти устройства. Как правило, за данным постом следит наблюдатель. В узком смысле гидрологический пост — учреждение, проводящее гидрологические наблюдения. Основным официальным гидрологическим постам мира присвоены гидрологические коды. В России большинство гидрологических постов находятся в ведении Росгидромета. Но существуют также и ведомственные посты при гидроузлах, гидроэлектростанциях и пр. Рис.17 Водомерный пост «Костомарово», г. Орёл Устройство водомерного поста Свайный водомерный пост состоит из ряда свай, располагаемых по створу перпендикулярно к течению реки. Сваи из сосны, дуба или железобетона диаметром 15¸20 см забивают в грунт берега и дно реки на глубину около 1,5 м; превышение между головками соседних свай должно быть не больше 0,8, а если берег очень пологий, то 0,2-0,5 м. На торцах свай краской подписывают их номера; самой верхней свае присваивают название «контрольный репер», после неё следует свая под номером, последующие номера получают сваи, расположенные ниже. Рис.18 Схема устройства наблюдательной вышки (при автономных наблюдениях) и свайного водомерного поста: 1 – вышка; 2 – теодолит; 3 репер; 4 свая; 5 – водомерная рейка (h – отсчёт по рейке); 6 – поплавок. Рис. 19 Слева – свая № 2 на посту «Костомарово», справа – устройство сваи ТЕМА 2. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА УРОВНЕМ ВОДЫ Этот раздел заключается в наблюдениях за уровнем воды в реке по свае и изучении расположений свай на водомерном посту. Уровнем воды называют высоту положения свободной поверхности воды относительно постоянной горизонтальной плоскости отсчёта. Графики колебаний уровня дают возможность судить о динамике гидрологических явлений и соответственно о многолетнем и внутригодовом распределении стока, в том числе в период половодья и паводков. Для наблюдений за уровнями воды в реке применяются различные по устройству водомерные посты: реечные, свайные, смешанные, саморегистрирующие. При наблюдениях на водомерном посту «Костомарово» нами было насчитано 19 свай. Последние 2 сваи расположены в воде. Рис.20 Работа на водомерном посту «Костомарово» ТЕМА 2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ Этот раздел практики заключался в изучении приборов и устройств для наблюдений за температурой воды на реке, целью которых является получение навыков гидрологических наблюдений на водомерном посту. Рис.21 Измерение уровня и температуры воды Температуру воды измеряют с помощью водного термометра в металлической оправе. У водных ртутных термометров шкала имеет деления через 0,2°С. Оправа термометра состоит из двух вставленных одна в другую трубок с продольными прорезями и стаканчика с отверстиями в стенках. При погружении термометра в воду наружная трубка должна быть повернута так, чтобы шкала термометра была закрыта, а при снятии отсчётов трубка поворачивается до совпадения прорези, чтобы шкалу можно было видеть на просвет. Стаканчик оправы при опускании термометра в воду наполняется водой, которая остается в нем при подъёме и способствует сохранению термометром той температуры, которую он имел на глубине. Также у термометра имеется кожух, в котором должна оставаться вода при поднятии прибора из воды, чтобы сохранилась температура во избежание погрешности. Измерения температуры воды проводят ежедневно в 8 и 20 часов, а на постах, ведущих измерения уровня один раз в сутки, - в 8 часов. Наблюдения начинают с первых весенних оттепелей и прекращают осенью через 3-5 суток после установления устойчивого ледостава. Зимой при оттепелях и временном нарушении ледяного покрова наблюдения возобновляют. Место измерения температуры воды в реках выбирают в створе или вблизи водомерного поста, в прибрежной части с ясно выраженным течением и глубиной не менее 0,3-0,5 м. Для выбора постоянного места наблюдений проводят обследование участка. Избранное место должно быть свободно от местных искажений температурного режима реки (выходы грунтовых вод, сброс промышленных вод и пр.). Наблюдения за температурой воды проводятся на всех гидрологических станциях и постах, на которых ведутся наблюдения за уровнем, и включают: Ежедневные измерения температуры воды в постоянном месте (в прибрежной зоне или на стрежне реки); Эпизодические параллельные измерения температуры воды в нескольких точках по длине и ширине реки с целью выявления типичности постоянного места измерений. Измерение температуры воды производится в следующем порядке: 1. Перед измерением температуры нужно осмотреть термометр и убедиться в том, что столбик ртути не имеет разрывов. Разрыв столбика устраняется легким встряхиванием, а если это не удается, термометр заменяется запасным. 2. Термометр опускается в воду на бечевке в отвесном положении так, чтобы стаканчик оправы был на глубине 0,3— 0,5 м от поверхности воды. Термометр находится в воде не менее 5—8 мин. 3. При извлечении из воды и отсчете термометр следует держать отвесно, что бы из стаканчика оправы не выливалась вода. Сразу после извлечения термометра из воды, трубка, прикрывающая прорезь, поворачивается и быстро делается отсчет; сначала замечаются десятые доли градуса, а потом целые градусы. В ходе проведения практики нам надо было измерить температуру воды (рис.27). Внизу имеется резервуар для воды, позволяющий получать в течение нескольких минут корректные данные о температуре воды. Один человек из нашей группы зашёл в реку и опустил термометр в воду на несколько минут (3-5 минут) для того, чтобы получить более объективный результат измерений, потом сняли показания, которые были равны 24.2°С. ТЕМА 3. ЗНАКОМСТВО С САМОПИСЦЕМ «ВАЛДАЙ» Этот раздел практики заключался в изучении приборов и устройств для непрерывной регистрации уровня воды при помощи самописцев уровней воды типа «Валдай», цель которой получение навыков гидрологических наблюдений на водомерном посту. Самопишущие водомерные посты непрерывно регистрируют колебания уровней воды. Установка самопишущего поста необходима при значительном суточном ходе уровня, а также при резких колебаниях уровня, вызываемых дождевыми паводками, приливами, сгонно-нагонными ветрами, работой гидротехнических сооружений. Основной частью самопишущего поста является прибор – самописец для автоматической записи колебаний уровня воды. При большом разнообразии систем самописцев уровня все типы их состоят из двух основных элементов: датчика уровня и записывающего устройства. На гидрологической сети широко распространены самописцы «Валдай» суточного и ГР-38 месячного действия. На нашем водомерном посту использовался данный самописец (рис.22). Рис.22 Самописец «Валдай» на водомерном посту «Костомарово» Рис.23 Ящик хранения самописца «Валдай» на водомерном посту «Костомарово» Самописец «Валдай» предназначается для непрерывной записи колебаний уровня воды. Он работает в режиме записи уровней 12 и 24 ч, и ГР-38 длительного действия. Часовое устройство позволяет вести запись в течение 8, 16 или 32 суток. Самописец «Валдай» 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. Сняв ленту с самописца и обработав ее, устанавливают средний уровень воды за каждый день наблюдений. Рис.24 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; 9 - каретка с пepoм; 10 - головка завода механизма часов; 11 - часовой механизм ТЕМА 4. ОБРАБОТКА ЛЕНТЫ САМОПИСЦА Данный раздел заключается в умении и знании обработки ленты самописца «Валдай», а также в способности в дальнейшем уметь работать с данными ленты. Для нормальной работы самописца уровня необходимо обеспечить своевременный завод часового механизма и смену ленты. При смене ленты производят следующие работы: 1) Подготавливают новую ленту; на ней проставляют порядковый номер, дату ее постановки, название реки и пункта наблюдения; 2) Измеряют уровень на внешнем (на реке, озере) и внутреннем (в приемном резервуаре-колодце) постах с приведением отсчетов к нулю графика поста; 3) На старой ленте самописца делают засечку пером самописца на конце линии записи уровня и около засечки выписывают часы и минуты снятия ленты и величину уровня, приведенного к нулю графика поста, после чего старую ленту снимают; 4) Заводят часовой механизм и проверяют правильность действия пишущего приспособления и часового механизма; 5) Прочищают и заправляют чернилами перо самописца; 6) Надевают на барабан новую ленту, на нее накладывают перо в точке, соответствующей времени и уровню в этот момент; на ленте делают засечку пером и около нее записывают время (час и минуты) и уровень по контрольному посту. Разметка штрихами линии записи производится через равные промежутки времени или по характерным (переломным) точкам для определения среднего уровня за сутки. Метод разметки записи по равным интервалам времени применяется при плавном изменении уровня; метод характерных точек — при резкой смене подъема и спада. В случае неверного хода часов самописца при расхождении, превышающем допустимую невязку (±5 мин), после снятия ленты необходимо отрегулировать часы. Если невозможно исправить ход часов с помощью регулятора и невязка превышает 20 мин в сутки, часы следует заменить. Определение высоты уровня воды производят для каждого установленного при разметке линии записи срока. Для этого строят слева от линии записи шкалу уровней в сантиметрах таким образом, чтобы величина уровня над нулем графика, полученная для первой контрольной засечки при установке ленты, находилась напротив соответствующего деления на шкале. Затем снимают значения высоты уровня в точках пересечения кривой записи со штрихами разметки на 8, 14, 20, 2, 8 ч и выписывают в строчку у соответствующих часовых линий в нижней части ленты. Максимальная и минимальная высоты уровня воды снимаются непосредственно с кривой записи (неслаженной) уровня по шкале в сантиметрах над нулем графика поста. Рис.25 Лента самописца «Валдай» ТЕМА 5. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИДРОМЕТРИЧЕСКОЙ ВЕРТУШКИ ГР-21М. Одним из основных видов работ на полевой практике стало измерение скорости течения реки с использованием гидрометрической вертушки. Рис.26 Гидрометрическая вертушка ГР-21М. Сущность работы вертушкой заключается в измерении скоростей течения в отдельных точках живого сечения реки. Вертушка погружается на разные глубины на штанге или тросе на каждой из выбранных вертикалей, называемых скоростными. Если дно плавное и симметричное, то вертикали распределяются равномерно по всей ширине реки (через одну промерную вертикаль), в местах резких переломов дна назначаются дополнительные скоростные вертикали. На каждой вертикали скорости определяют в нескольких точках, чтобы можно было получить более правильное значение средней скорости для всей данной вертикали. При открытом русле применяются пятиточечный способ (у поверхности; 0,2Н; 0,6Н; 0,8Н и вблизи дна), трех точечный (0,2Н; 0,6Н; 0,8Н), двухточечный (0,2Н и 0,8Н) и одноточечный (0,6Н). Средняя продолжительность наблюдения в точке должна быть не менее 120 с. Измерение скоростей течения в точках вертикали производится следующим образом. Вычисляют глубину установки вертушки (в зависимости от принятого способа) и устанавливают вертушку сначала на поверхности, а потом в остальных точках вертикали. В точке наблюдений вертушка устанавливается так, чтобы ось ее была перпендикулярна гидроствору. Как правило, у всех применяемых на учебной практике вертушек электрический сигнал подается через 20 оборотов. Первые два сигнала вертушки следует пропустить, а при третьем сигнале пускается секундомер, по которому отмечается время каждого сигнала записывается в журнал. При больших скоростях течения сигналы следуют, друг за другом очень часто, поэтому отсчёты времени по секундомеру берут через 2-5 сигналов. Для перехода от скорости вращения лопасти вертушки п к скорости течения воды v используют тарировочную кривую — график зависимости между скоростью течения и числом оборотов лопастного винта в секунду: v=f(n). Для практических целей и удобства расчётов на основе тарировочной кривой составляют тарировочную таблицу, с помощью которой, зная скорость оборотов в секунду - n, легко получить скорость течения реки – v м/с Рис.27 Устройство гидрометрической вертушки ГР-21М: 1 – осевая гайка; 2 – радиально-упорные подшипники; 3 – цилиндрическая полость лопасти; 4 – разжимная муфта;5 – ходовая часть; 6 – стопорный винт; 7 – гнездо штепселя;8 – изолированная клемма; 9 – соединенная с корпусом клемма;10 – штанга или вертлюг; 11 – зажимные винты; 12 – винт; 13 – хвостовое оперение (стабилизатор); 14 – корпус; 15 – наружная втулка Рис.28 Сборка гидрометрической вертушки Рис.29 Погружение вертушки в воду При измерении расхода воды необходимо: записывать обстановку работы; наблюдать за уровнем воды; измерять глубины на гидрометрическом створе; измерять скорости течения воды в отдельных точках живого сечения на скоростных вертикалях. Перед началом работ необходимо проверить исправность гидрометрической вертушки и принадлежностей к ней, секундомера, а также наличие и исправность спасательных средств для обеспечения безопасности работ, состояние всего оборудования гидрометрического створа. Для предупреждения несчастных случаев студенты обязаны изучить и строго руководствоваться инструкцией по технике безопасности. Для измерения расхода воды выбирается участок реки, отвечающий по возможности следующим требованиям: 1) берега ровные (не извилистые), параллельные; 2) русло ровное, устойчивое и не заросшее растительностью; 3) направление течения параллельно берегам, скорость течения не ниже 0,10—0,15 м/с; 4) отсутствие мертвого пространства (часть водного сечения, где нет течения). После измерения скорости воды мы получили показания которые приведены в таблице 2. ТЕМА 7. ВЫЧИСЛЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ В КАМЕРАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ 1. Построение годографа скорости В камеральных условиях обрабатывались данные, полученные во время практики. Были обработаны показания гидрометрической вертушки, была определена скорость течения на разных глубинах в заданной точке. Для многих гидрологических расчётов необходимо иметь данные о средней скорости течения воды живого сечения реки. Но определение средней скорости воды представляет собой довольно сложную задачу. Вычисленные значения скорости течения на глубинах (поверхность, 0,2Н, 0,6Н, 0,8Н, дно) используются для построения графика изменения скорости течения реки по глубине (годограф скорости). Соединив точки плавной линией, мы получим фигуру, дающую ясное представление о режиме скорости и течения на разных глубинах (на нашей вертикали). Этот чертёж носит название графика скоростей или годографа скоростей. Нами был построен годограф. По палетке мы определили площадь годографа. Расчётным путём была получена его площадь F = 17 м². Рис.30 Годограф скорости Таблица 2. Скорость воды на разных глубинах скоростной вертикали Глубина, h=0,9 м Поверхность 0,2 h 0,6 h 0,8 h Дно Глубина, м Период совершения 100 оборотов вертушки, с. 0,8 0,78 0,54 0,72 0,8 60 65 120 180 240 Скорость оборотов в секундах, (об/сек.) 1,6 1,5 0,83 0,61 0,25 Скорость течения реки м/с 0,34 0,32 0,19 0,14 0,07 Для расчёта скорости вертушки использовалась тарировочная таблица Рис.31 Тарировочная таблица 2.Построение поперечного профиля Нами был начерчен поперечный профиль. Рис.32 Поперечный профиль протока реки Оки Вычисление расхода воды Расход воды представляет собой произведение скорости на площадь поперечного сечения. Мы были вынуждены измерения производить в протоке реки Оки (вследствие отсутствия моста через реку Оку шириной 30м). Ниже приводятся вспомогательные вычисления. Результаты вычислений обобщены в таблице 2. Эта таблица входит в состав книжки гидрологической КГ-3. ½ h = 2 ˣ 1/2 = 1; F = ½ h (a + b); Q = F ˣ V Площадь между скоростными вертикалями: FI = ∑F1F2F3 = 2,4 м² FII = ∑ F4F5F6 = 2,74 м² Расчёт средней скорости: V1 = Vср ˣ 2/3 = 0,19 ˣ 2/3 = 0,126 м/с V2 = Vср ˣ 0,5 = 0,19 ˣ 0,5 = 0,095 м/с Площадь между промежуточными вертикалями: F1 = 0,55 ˣ ½ ˣ 1 = 0,275 м² F2 = (0,55 + 0,75)/2 ˣ 1 = 0,925 м² F3 = (0,75 + 0,9)/2 ˣ 1 = 1,2 м² F4 = (0,9 + 0,78)/2 ˣ 1 = 1,29 м² F5 = (0,78 + 0,67)/2 ˣ 1 = 1,115 м² F6 = 0,67 ˣ ½ ˣ 1 = 0,335 м² Расчёт расхода воды: Q=FˣV QI = FI ˣ VI = 0,3024 м³/с QII = FII ˣ VII = 0,2603 м³/с 0,75 0,825 3 4 7,5 На вертикали Между скоростными вертикалями 0,095 0,2603 1,29 0,78 5 6 0,3024 0,19 1 3,9 1 1,415 1 0,335 0,67 0,335 Урез л.б., м.п. Общ ее 0,126 1,2 0,9 0,725 5 3,6 1 0,84 4 0,925 Расход воды между скоростными вертикалями ,м³/с 2 I 1 0,55 0,65 3 0,275 Между скоростными вертикалями 1 2 1 0 0,275 1 Площадь живого Средняя сечения, м2 скорость, м/с Между промерными вертикалями Средняя 0 Расстояния между промерными вертикалями Урез пр.б. Глубина, м Между промерными вертикалями Скоростных Промерных № вертикале й Расстояния от постоянного начала Таблица 3. Вычисление расхода воды аналитическим способом. 0 0,56 27 Таким образом мы рассчитали расход воды в межень.