73.Роподіл швидкість течії вод в річках

Для вимірювання швидкості течії води також використовують гідрометричні поплавки. Залежно від будови і призначення поплавки поділяють на поверхневі і глибинні. Поверхневі поплавки застосовують для вимірювання швидкості і напряму течії у поверхневому шарі води. Як поверхневі поплавки можна використовувати дерев'яні кружки діаметром 10-30 см і 3-5 см завтовшки; дві дошки, скріплені навхрест; пляшки, частково заповнені водою. Для кращої видимості поплавків з берега до них прикріплюють яскраві прапорці. Обов'язковою умовою для вимірювання швидкостей течії поверхневими поплавками є затишна погода. При вітрі швидкістю 6 м/с незалежно від його напряму застосовувати поверхневих поплавків недоцільно. Глибинні поплавки використовують для вимірювання швидкості і напряму течії на певній глибині. Глибинний поплавок складається із двох зв'язаних тонким шнуром поплавків: верхнього (поверхневого) і нижнього (глибинного), зануреного у воду на певну глибину. Верхній поплавок виготовляється із корка, дошки, пінопласту, а нижній – з провареної в олії дерев'яної кульки або кульки зі скла. За розміром верхній поплавок роблять набагато меншим від нижнього. Тому швидкість руху системи таких поплавків приблизно дорівнює швидкості течії на глибині занурення поплавка. Поверхневий поплавок є у такому випадку показником ходу глибинного поплавка. Глибинні поплавки використовують переважно для вимірювання малих швидкостей течії (до 0,15 м/с), які   недостатньо   точно   можуть   бути   виміряні   гідрометричним млинком.

Швидкість течії у ріках неоднакова на різних проміжках потоку і змінюється, як по ширині, так і по вертикалі водного перерізу. Сучасні прилади (осцилограф) дають змогу виміряти і записати пульсаційні зміни швидкості течії в часі, тому розрізняють миттєву швидкість і середню швидкість, яку часто називають місцевою швидкістю у точці потоку. Миттєва швидкість (М) – швидкість у певній точці потоку в дану мить. Вона змінюється в часі за величиною і напрямом. Зазвичай у гідрометрії частіше визначають середню швидкість. Розподіл швидкостей течії води в ріці залежить від типу ріки, морфологічних особливостей, нахилу водної поверхні, нерівності русла. У водному перерізі русла по вертикалі найменші швидкості спостерігаються біля дна (вплив нерівностей русла), а до поверхні спочатку спостерігається зростання швидкості, а потім упо­вільнення. Максимальна швидкість у ріках спостерігається поблизу поверхні, або на віддалі 0.2 Н (Н - глибина вертикалі) від поверхні. Якщо на вертикалі відкласти величини швидкостей і з'єднати їх плавною лінією, то одержана лінія буде профілем швидкостей по вертикалі. Такі криві зміни швидкостей по вертикалі називають годографами абоепюрами швидкостей (рис. 3.2.)

Розподіл швидкостей у водному перерізі

Якщо виміряти площу епюри швидкостей і поділити її на глибину вертикалі, то одержимо величину середньої швидкості на вертикалі. Встановлено, що здебільшого середня швидкість на вертикалі водного перерізу спостерігається на глибині від поверхні – 0,2Н. Епюри швидкостей змінюються по довжині ріки, передусім при переході від плеса до перекату. Наявність льодового покриву та льодових утворень впливає на розподіл максимальної швидкості по вертикалі. Наприклад, за наявності льодового покриву та шуги під ним максимальна швидкість зміщується до 0,6Н – 0,7Н вертикалі і глибше. На розподіл швидкостей у водному перерізі по ширині потоку вказують лінії, які з'єднують точки з однаковими швидкостями у водному перерізі, – ізотахи. Здебільшого ізотахи мають вид плавних кривих, які не замикаються в межах водного перерізу. При наявності льодового покриву частина ізотах утворює замкнуті криві.