Чтобы измерить скорость течения, перпендикулярно руслу реки разбивают два или несколько створов, которые отмечают береговыми вехами. Выше верхнего створа разбивают дополнительно так называемый пусковой створ. Забросив поплавок с берега или лодки, на пусковом створе включают секундомер и засекают время прохождения поплавком верхнего и нижнего створов. Расстояние между этими створами должно быть. таким, чтобы поплавок проплывал его не менее чем за 30 секунд. В нашем примере оно равно 30 м. Скорость течения определяется путем деления расстояния между створами на время, за которое оно пройдено поплавком, и выражается в метрах в секунду.
Таблица 1. Ведомость вычисления расхода воды
Расположение створов
При определении расходов воды запускают 10-15 поплавков. Среднюю скорость двух поплавков с наименьшим временем прохождения между створами (поплавок №5-42 секунды, поплавок № 9-40 секунд) считают скоростью течения реки (в данном случае она равна 0,73 м/сек). Расхождение между величинами скоростей обоих поплавков не должно превышать 10%. Затем производят промеры глубин по линии среднего створа, вычерчивают поперечный профиль русла и определяют площадь живого сечения (т. е. площадь фигуры, образованной профилем русла реки и горизонтом воды; в нашем примере она равна 22.142 м2). Умножая скорость течения на площадь живого сечения, получают максимальный (фиктивный) расход воды. Для вычисления истинного расхода при приближенных расчетах эту величину уменьшают на коэффициент 0,7; результат выражается в кубических метрах в секунду.
Расход воды источников и небольших ручьев можно определить непосредственным обмером.
С этой целью весь поток их воды направляют в сосуд известного объема (ведро, водонепроницаемый ящик) и по секундомеру отсчитывают время накопления.
Исследование водной массы. Определяют цветность и мутность воды. Реки, питающиеся болотными водами, имеют бурую окраску; реки, несущие большое количество взвешенных наносов, – мутную воду. Визуальные наблюдения над окраской и мутностью воды отмечают в полевом журнале. Попутно в бутылку берут пробу воды для изучения взвешенных наносов.
Для измерения температуры может быть использован любой термометр для воды, например ванный термометр в деревянной оправе. Но имеются и термометры в специальной оправе.
Из химических особенностей воды на месте можно определить лишь степень ее жесткости (в жесткой воде мыло плохо мылится, в мягкой – хорошо). Для более детальных химических исследований берут пробу воды в бутылку (не менее 0,5 л).
Биологические исследования. Условия существования водных организмов в реке меняются в зависимости от скорости течения, физических и химических свойств речной воды. Поэтому биологические сборы проводятся на различных характерных участках реки (на стрежне, между камнями и т. п.). Биологические работы выполняются по специальной программе (см. стр. 228).
Сбор опросных сведений. У местного населения собирают сведения о сроках вскрытия и замерзания реки, о начале и конце паводков, о разливах в половодье, о хозяйственном использовании (судоходство, лесосплав, рыболовство, гидроэнергетика, водоснабжение, ирригация), о загрязнении рек бытовыми и промышленными стоками.
Исследование озер
Туристы исследуют озера, проходя по их берегам или проплывая на лодке. В программу изучения включены следующие вопросы.
Характеристика водосборной площади. Территория, с которой поверхностные и подземные воды стекают в озеро, называется водосборной площадью. Описание площади водосбора производится аналогично описанию коренных берегов реки.
Описание берегов. При обходе озера описывают очертания и форму берегов – прямой, изрезанный, высокий, низкий; их строение – илистый, песчаный, каменистый; облесенность и заболоченность и т. п. Отмечают наличие террас, береговых валов, обрывов и пляжей. Попутно с записями в полевом журнале проводят зарисовки характерных участков берегов и фотографирование.
Лот Воронкова
Изучение строения озерной впадины. Для такого исследования необходимо иметь крупномасштабную карту озера, а при ее отсутствии произвести простейшими методами съемку водоема. Можно также увеличить мелкомасштабную карту методом квадратов.
Строение озерного ложа изучают, измеряя его глубины в разных точках. Для этого удобнее всего пользоваться лотом Воронкова. Он состоит из металлической болванки, через центр которой проходит стержень. К нижнему концу последнего прикреплена жестяная воронка с крышкой. Верхний конец имеет ушко для прикрепления к промерному линю. Опущенная на дно воронка захватывает грунт. Летом глубины измеряют с лодки по заранее намеченным линиям, отмеченным на берегах створами. Расстояние между отдельными промерными точками измеряется числом гребков. Грести необходимо равномерно, с одинаковой силой налегая на весла. При подходе к промерной точке лодку тормозят веслами. У берегов и на участках с крутым падением дна промеры проводят через короткие интервалы (через 5, 10, 20 гребков), при пологом понижении дна – через более длинные (50, 100, 150 гребков). Измерение глубин производится в штилевую погоду. На основании результатов промеров составляют карты глубин озера.