• Skrót wykładu

• Posterunki wodowskazowe

• Rodzaje posterunków wodowskazowych

Posterunek wodowskazowy - miejsce prowadzenia obserwacji wodowskazowych.

Posterunki badawcze - posterunki wodowskazowe zakładane przez służbę hydrologiczną lub też inne instytucje naukowo-badawcze do celów badań hydrologicznych na rzekach i jeziorach.

Posterunki robocze albo eksploatacyjne - zakładane na rzekach przez jednostki organizacyjne gospodarki wodnej (jak: przedsiębiorstwa żeglugowe, energetyczne itp.), a także zakładane przy budowlach wodnych, na kanałach sztucznych itp.

Schemat sieci wodowskazowej (1,2,... itd. - kolejność rejestrowania posterunków).

Posterunki badawcze:

• podstawowe,

- okresowe.

Posterunki podstawowe stanowią sieć niezbędną do ogólnego rozeznania stosunków hydrologicznych na obszarze kraju.

Posterunki okresowe rozmieszcza się pomiędzy posterunkami podstawowymi. Celem ich jest dostarczanie materiałów uzupełniających dane z sieci podstawowej.

Okres działania takich posterunków waha się od 5 do 15 lat, podczas gdy posterunki podstawowe zakładane są. na czas nieograniczony.

• Części składowe posterunku wodowskazowego

- wodowskaz, czyli właściwe urządzenia do pomiarów stanów wody,

• urządzenie konstrukcyjne, za pomocą którego wodowskaz jest ustawiany w rzece w wybranym profilu,

- punkty stałe (repery).

• Profile wodowskazowe

Lokalizując profil wodowskazowy, należy spełnić następujące warunki:

• koryto rzeki w profilu wodowskazowym powinno być zwarte, jednolite i mieścić - w miarę możności - cały przepływ rzeki; oznacza to, że profile wodowskazowe lokalizuje się w zwężeniach dolin rzecznych - tam, gdzie rzeka nie rozlewa się na dużej szerokości oraz tam, gdzie płynie jednym korytem, a nie dzieli się na wiele ramion stale prowadzących wodę oraz staro-rzeczy czynnych w okresie wezbrań;

• zwierciadło wody w profilu wodowskazowym powinno być swobodne, tzn. nie powinno znajdować się pod wpływem spiętrzeń i depresji wywołanych przez czynniki naturalne lub sztuczne; do czynników naturalnych wywołujących te zjawiska zalicza się przede wszystkim wahania zwierciadła wody w odbiorniku, do którego wpada dana rzeka, a czynnikami sztucznymi są budowle wodne
  i urządzenia gospodarki wodnej zlokalizowane poniżej wodowskazu;

• dno rzeki w profilu wodowskazowym nie powinno ulegać zmianom, tj. erozji i akumulacji, jak również w miarę możności nie powinno zarastać roślinnością wodną;

• profil musi być tak dobrany, aby istniały w nim dogodne warunki techniczne do założenia wodowskazu oraz by można było zapewnić dobrą ochronę wodowskazu przed uszkodzeniami (np. przez płynącą krę lodową);

• profil wodowskazowy powinien być tak zlokalizowany, aby znajdował się w miarę możliwości - w pobliżu miejsca zamieszkania obserwatora oraz aby istniała możliwość dojazdu personelu technicznego;

• wodowskaz musi być łatwo dostępny dla obserwatora przy każdym stanie wody, odczytanie zaś podziałki wodowskazowej możliwe o każdej porze, także i w nocy.

• Pomiary stanów wody

• Definicje i znaczenie stanów wody

• stan wody - wzniesienie zwierciadła wody w cieku ponad pewnym poziomem, przyjętym za zerowy (rys). Stan wody jest jednakowy dla całego przekroju poprzecznego cieku. Stany wody są podstawową charakterystyką hydrologiczną rzek i ich ustroju;

• głębokość wody - wzniesienie zwierciadła wody ponad dnem w danym punkcie przekroju poprzecznego cieku. Przy danym położeniu zwierciadła wody głębokości w przekroju poprzecznym cieku, wyjąwszy przekroje prostokątne, są zmienne.

wodowskaz - przyrząd do pomiaru stanów wody;

posterunek wodowskazowy - miejsce prowadzenia pomiarów stanów wody;

profil wodowskazowy - punkt na rzece, w którym zainstalowany jest wodowskaz.

• Rodzaje wodowskazów

Rozróżnia się następujące rodzaje wodowskazów:

1. wodowskazy łatowe

1. pojedyncze, pionowe i pochyłe,

2. grupowe,

3. złożone,

4. palowe;

2. wodowskazy pływakowe zwykłe

1. z odczytami bezpośrednimi,

2. z odczytami przeniesionymi na łatę pionową lub poziomą;

3. wodowskazy pływakowe specjalne

1. różnicowe - umieszczone w jazach, podające od razu różnicę poziomów wody górnej i dolnej w skali 1:1,

2. taśmowe - umożliwiające czytanie stanów wody z odległości kilkuset metrów w ten sposób, że odpowiednie numery odwijają się na taśmie widocznej z daleka,

3. zegarowe - podające stan wody na tarczy zegara;

4. wodowskazy samopiszące rzeczne i jeziorne (limnigrafy) oraz morskie (mareografy);

5. wodowskazy dalekopiszące (telelimnigrafy);

6. wodowskazy maksymalne;

7. wodowskazy precyzyjne.

Wodowskazy łatowe

Istotnym elementem wodowskazu jest poziom zera podziałki wodowskazowej.

W praktyce poziom zera przyjmuje się poniżej najniższego stanu wody lub z uwagi na erozję denną powodującą, pogłębianie się dna rzek - poniżej jego poziomu.

W ten sposób unika się odczytów ujemnych, które wprowadzają chaos przy opracowywaniu wyników obserwacji. W celu ułatwienia obliczeń unika się również odczytów czterocyfrowych

Obserwacje wodowskazowe

Pomiary stanów wody zwane potocznie obserwacjami stanów wody, prowadzone są przez obserwatorów.

Obserwacje wodowskazowe dzielą się na:

-terminowe;

-ciągłe.

Rozróżniamy obserwacje terminowe:

-zwyczajne;

-nadzwyczajne.

• Obserwacje zwyczajne

Obserwacje zwyczajne wykonywane są 1 raz na dobę, zazwyczaj o godzinie 7 czasu lokalnego.

Na posterunkach wodowskazowych włączonych do sieci codziennej sygnalizacji stanów wody obserwacje zwyczajne wykonuje się trzy razy na dobę o godz. 7,13,19.

W okresie letnim obserwacje wykonywane są zazwyczaj o godz. 6,12,18.

Obserwacje nadzwyczajne

Obserwacje nadzwyczajne wykonuje się w okresie wezbrań, gdy stany wody szybko się zmieniają. Celem tych obserwacji jest uchwycenie przebiegu wezbrania w czasie, a przede wszystkim zarejestrowanie kulminacji wezbrania, tj. najwyższego stanu, jaki się podczas wezbrania zdarzył.

Na rzekach górskich, których wezbrania są gwałtowne i krótko trwałe, obserwacje nadzwyczajne wykonuje się co 3, 2, a nawet co 1 godzinę.

Na dużych rzekach nizinnych, o powolnym przyroście stanów wody i długotrwałych wezbraniach, wystarczy wykonywanie obserwacji nadzwyczajnych 3 razy na dobę (zwykle o godz. 7,13 i 19 lub 6, 12 i 18).

Obserwacje nadzwyczajne prowadzi się od chwili osiągnięcia przez poziom wody w rzece tzw. stanu alarmowego.

Stan taki przyjmuje się zazwyczaj na wysokości stanu brzegowego, przy którym woda występuje z brzegów koryta na teren zalewowy rzeki.

Na rzekach górskich obserwacje nadzwyczajne powinno się rozpoczynać przy stanach niższych od brzegowego, gdy padające silne deszcze stwarzają, realne niebezpieczeństwo powstania dużego wezbrania.

Stąd też, gdy wysokość opadu w ciągu 8 godzin przekroczy 10 mm bądź stany wody podniosą się w tym czasie o 50 cm, obserwatorzy rozpoczynają

obserwacje nadzwyczajne.

Obserwacje ciągłe

Obserwacje ciągłe wykonywane są za pomocą samopisów (limnigrafów lub mareografów).

Obserwator na posterunku, codziennie podczas obserwacji terminowej o godz. 7, wykonuje znak kontrolny na pasku.

• Obserwacje towarzyszące pomiarom stanów wody

Rozróżnia się 7 podstawowych form zjawisk lodowych:

1. śryż, lód gąbczasty, tworzący się w masie płynącej wody rzecznej, wypływający na powierzchnię i tworzący charakterystyczne krążki
   o pogrubionych brzegach, o śred­nicy od 0,3 do 3,0 m;

2. lepa, gęsta masa powstająca na powierzchni wody z opadów śniegu spadłego na ochłodzoną wodę rzeki;

3. częściowe zlodzenie, pokrywa lodowa tworząca się przy brzegach rzeki;

4. pokrywa lodowa, powierzchnia lodowa pokrywająca rzekę na całej szerokości;

5. ruszanie lodu, spękanie w pokrywie lodowej i początek spływu lodu;

6. kra, spływająca rzeką popękana pokrywa lodowa;

7. zator, zwały kry nagromadzone na odcinku rzeki, powodujące podnoszenie się stanu wody.

Oprócz określenia formy zjawisk lodowych obserwator określa stopień pokrycia rzeki lodem oraz jeżeli występuje pokrywa lodowa - również grubość lodu.

Stopień pokrycia rzeki lodem l określa się jako stosunek szerokości rzeki P, na której występują zjawiska lodowe, takie jak: śryż, lód brzegowy, kra, do całkowitej szerokości rzeki B. Grubość pokrywy lodowej mierzy się w przeręblach wykonanych na środku rzeki. Pomiary wykonywane są co 5 dni specjalnym przyrządem, zwanym kosą (rys).

W okresie intensywnego rozwoju roślin na wiosnę, obserwacje prowadzi się (na długości rzeki od 100 do 500 m) co drugi dzień, w pozostałym okresie - raz w tygodniu. Obserwator notuje również daty wykaszania, a także pogłębiania koryt przez służby melioracyjne.

Poza wymienionymi czynnościami obserwator zobowiązany jest do wykonywania wielu czynności zapewniających sprawne działanie posterunku wodowskazowego, a mianowicie do:

• czyszczenia wodowskazu, a szczególnie podziałki łaty z naniesionych przez rzekę odpadków w postaci gałęzi, roślin, piany itp.;

• doprowadzania wody do łaty wodowskazowej przez przekopywanie
  w okresie niskich stanów kanałów prowadzących wodę;

• usuwania z łaty w okresie zimowym lodu oraz wyrąbywania i oczyszczania przerębli przy wodowskazie;

• informowania oddziału IMGW o wszelkich zmianach zachodzących w rzece, a mogących mieć wpływ na wielkość stanów wody, jak np. roboty regulacyjne, obwałowanie rzeki, przebudowa mostów, usuwanie roślinności wodnej z koryta przez wykaszanie, pogłębianie koryta itp.;

• zakładania dodatkowych łat wodowskazowych w razie uszkodzenia istniejącego wodowskazu lub też wtedy, gdy wodowskaz istniejący nie obejmuje całej amplitudy wahań stanów wody podczas wezbrania.

L I T E R A T U R A

Byczkowski A., [1979]; „Hydrologiczne podstawy projektów wodno-melioracyjnych” - przepływy charakterystyczne, Państ. Wyd. Rolnicze i Leśne, Warszawa;

Byczkowski A., [1996] „Hydrologia” t. 1, Wyd. SGGW, Warszawa;



Byczkowski A., [1999] „Hydrologia” t. 2, Wyd. SGGW, Warszawa;

Czetwertyński E., [1958]; „Hydrologia”, Wyd. Arkady, Warszawa;

Dębski K., [1970]; „Hydrologia”, Wyd. Arkady, Warszawa

---