География Пинежского округа

День 2. География Пинежского округа

В рамках занятия участники познакомятся с простыми методами гидрологических исследований: измерением глубины реки, определением скорости течения, расчетом расхода воды, наблюдением за физическими и химическими свойствами воды.

План изучения реки

Изучение рек можно проводить по следующему плану:

1. Название реки.
2. Является ли река главной или притоком; если притоком, то какой реки и какого порядка приток?
3. Какая часть течения реки изучается: верхняя, средняя или нижняя? Необходимо сделать глазомерную съемку изучаемой части реки.
4. Общая характеристика реки.
5. Определение средней ширины ее русла.
6. Определение средней глубины реки.
7. Определение площади живого сечения реки и средней скорости течения для вычисления расхода воды в реке.
8. Определение колебания уровня воды.
9. Выяснение условий питания.
10. Установление режима стока.
11. Определение качества воды.
12. Исследование определенных участков русла и изучение грунта дна.

Методика гидрологических исследований

Определение расхода воды в реке

Расход воды в реке (Q) — это объем воды, протекающий через площадь сечения реки в единицу времени. Обычно расход воды измеряется в м³/сек.

• Q — расход воды в реке;
• F — площадь поперечного сечения реки;
• V — скорость течения.

Порядок работы

1. Выбрать участок на реке.
2. По прямой линии измерить ширину реки в метрах.
3. Через определенное расстояние по гидрометрическому створу провести промеры глубины реки.
4. Результаты измерений записать в таблицу.
5. Построить поперечный профиль реки.
6. Определить площадь поперечного сечения реки путем сложения площадей геометрических фигур на профиле.
7. Измерить скорость течения.
8. Рассчитать расход воды по формуле Q = F × V.

Пример таблицы измерений глубины реки

Поперечный профиль реки

После измерения глубин можно построить поперечный профиль реки. Он помогает увидеть форму русла и разделить сечение на простые геометрические фигуры для дальнейших расчетов.

Полезные формулы

Площадь прямоугольного треугольника:

• S — площадь треугольника;
• a и b — длины катетов.

Площадь прямоугольника:

• S — площадь прямоугольника;
• a — длина одной стороны;
• b — длина соседней стороны.

Определение скорости течения реки

Скорость течения — это расстояние, которое объект преодолевает за единицу времени. Для наблюдений можно использовать поплавки и измерять время их прохождения между двумя створами.

1. Определить расстояние между двумя створами реки в метрах.
2. Определить время прохождения поплавков между створами в секундах.
3. Записать результаты измерений в таблицу.
4. Рассчитать среднюю скорость течения.

Пример таблицы измерений скорости течения реки

Определение объема стока воды

Формула для определения объема стока:

• W — объем стока воды;
• Q — расход воды;
• t — временной интервал.

Для расчета годового объема стока можно умножить расход воды на количество секунд в году: 31 536 000 секунд.

Физические свойства воды

1. Температура воды на поверхности определяется с помощью термометра и записывается в градусах Цельсия.
2. Прозрачность воды определяют с помощью диска Секки. Показатель выражается глубиной, на которой диск полностью исчезает из виду.
3. Мутность воды зависит от количества твердых частиц в воде.

Химические свойства воды

1. Жесткость воды оценивают по суммарной концентрации ионов кальция и магния в воде.
2. pH воды показывает кислотность или щелочность среды.

• pH > 7 — среда щелочная;
• pH < 7 — среда кислая;
• pH = 7 — среда нейтральная.

Определение цвета воды

Цвет воды определяют с помощью шкалы цветности Фореля–Уле и белого диска Секки.

Таблица цветов по шкале Фореля–Уле

Рабочие таблицы для наблюдений

Таблица измерений глубины реки

Таблица измерений скорости течения реки

Показатель pH поверхностных и подземных вод

Температура природных вод