voeto.ru страница 1
скачать файл



2-я Межрегиональная экологическая экспедиция школьников

(Северное Приуралье, 4 – 15 июля 2003 г.)
Мастерская А.И.Семке и И.В.Каракчиевой

Гидрологический мониторинг реки Печера

Общие сведения

Гидрологический мониторинг реки подразумевает единовременные или регулярные замеры ряда показателей, характеризующих особенности течения, русла реки и качества воды в ней. Наблюдение за уровнем воды, измерение расхода воды и т.д. позволяют предсказывать наводнения и засухи, рассчитывать количество водных ресурсов для хозяйственных целей, сохранять качество воды в природных водоемах.



Скорость реки. Реку можно условно разделить на три части – верхнее, среднее и нижнее течение. У всех рек они отличаются одинаковыми особенностями. На верхнем участке, где река стекает с наиболее крутых в ее бассейне склонов, скорость течения велика, и река энергично размывает, углубляет русло, по которому она несет свои воды. Ниже уклон русла, и скорость течения реки уменьшается; в среднем течении река производит уже не такую сильную разрушительную работу. Здесь она несет те частицы, которые поступают из верховьев. В нижнем течении, где скорость реки еще меньше, переносимые ею песок и ил откладываются в русле.

Расход реки. Объем воды, протекающей в единицу времени через поперечное сечение русла непостоянен; особенно велики его различия в зависимости от времени года. Общее количество протекающей в реках воды (речной сток) изменяется в течение года по сезонам.

Прозрачность воды. Прозрачность воды определяется ее способностью пропускать световые лучи. Она изменяется в зависимости от присутствия в воде примесей – мельчайших взвешенных частиц различного происхождения. Для того, чтобы определить прозрачность, в воду на шнуре опускают белый металлический диск диаметром 30-50 см. Глубина, на которой диск перестает быть видимым, и является величиной прозрачности.

Температурный режим. Солнечные лучи полностью поглощаются тонким (около 1 м) поверхностным слоем воды. Но при этом вода очень плохо проводит получаемое тепло. Если вода совершенно неподвижна, тепло распространяется в ней чрезвычайно медленно. И только если вода перемешивается, этот процесс происходит гораздо быстрее.

Цветность воды. При прохождении через воду световой луч разлагается на лучи различных цветов спектра, и они поглощаются неодинаково. Чистая вода лучше всего поглощает красные лучи, а хуже всего синие. Чем больше толща воды, сквозь которую проходит луч света, тем более синим он кажется; лучи других цветов на глубине поглощаются сильнее. Цвет воды также может зависеть от окраски микроорганизмов, взвесей. Чтобы правильно определить цвет воды нужно на нее посмотреть с борта лодки.
Цель работы: экспериментально измерить основные гидрологические характеристики исследуемого водного потока
Оборудование и материалы: секундомер; компас; шест длиной 3-5 м с насечками; измерительный метр; металлический диск диаметром 30-50 см; веревка длиной 20 м; термометр универсальный со шкалой от 0ºС до 40ºС; таблица цветов; лодка или байдарка; спасательный жилет; страховка.
Порядок выполнения работы:
Часть 1. Определение ширины реки (глазомерным способом)

1. Составьте график перевода шагов в метры. Для этого с помощью измерительной ленты наметьте дистанцию 20-30 м. При прохождении этой дистанции обычным шагом посчитайте количество шагов. По полученным данным постройте график: на оси ординат отложите расстояние в метрах (масштаб: 2 см – 10 м), на оси абсцисс – количество шагов (масштаб: 2 см – 10 шагов). Проведите прямую через ноль и точку, полученную при прохождении намеченной дистанции. Полученная наклонная линия позволяет переводить количество шагов в метры. Образец графика приведен на рис. 1.



Рис.1
2. На берегу реки наметьте опорные точки А и В. На противоположном берегу реки выберите опорную точку С, связанную с каким-либо заметным предметом, расположенным напротив точки А. (рис. 2)

3. Измерьте шагами базисное расстояние S между точками А и В. Используя график, переведите количество шагов в метры.

4. Наметьте азимут из точек А и В к точке С и по этим данным рассчитайте угол  (рис. 2).

5
. Рассчитайте ширину реки (h), пользуясь параметрами треугольника, изображенного на рис. 2. Результат запишите в таблицу 1.

Рис. 2
Часть 2. Определение скорости течения

1. Установите вешки в точках А и В (смотри часть 1).

2. Напротив точки А (выше по течению) опустите в воду легкий, не имеющий парусности предмет (например, наполовину заполненную водой пластиковую бутылку).

3. Засеките время (t), за которое предмет преодолеет базисное расстояние (S) между точками А и В.

4. Рассчитайте скорость течения реки по формуле v = S/t.

5. Повторите измерения еще три раза, и по полученным данным рассчитайте среднее значение скорости течения. Результат запишите в таблицу
Часть 3. Определение прозрачности воды

1. Соберите прибор для измерения прозрачности. Для этого на шнуре длиной 6-7 м закрепите металлический диск диаметром 30-50 см со светлой (можно окрашенной) поверхностью. Для утяжеления конструкции на обратной стороне диска в центре можно закрепить груз. При погружении в воду диск должен входить в нее плашмя.

2. На участке реки с достаточной глубиной опустите с борта лодки диск в воду и замерьте по шнуру расстояние (в метрах), на котором диск перестает быть видимым.

3. Повторите измерения в трех соседних точках, перемещаясь по реке на лодке. По полученным данным вычислите среднее значение прозрачности (в метрах). Результат запишите в таблицу 1.



Часть 4. Измерение температуры воды


1. Закрепите бытовой термометр на шнуре.

2. Опустите термометр в воду на 1-2 мин. Определите показания термометра.

3. Определите температуру приводного слоя воздуха.

4. Повторите действия 2 и 3 в нескольких точках (около берега, на середине реки).

5. Результаты запишите в таблицу 1.

Часть 5. Определение стока (расхода) воды


1. Опустите с борта лодки шест с предварительно сделанными насечками и замерьте расстояние до дна.

2. Аналогично замерьте расстояние до дна в нескольких точках поперек русла с шагом 1 – 3 м (в зависимости от ширины реки), перемещаясь на лодке поперек реки.

3. По полученным данным постройте профиль русла реки. Образец профиля приведен на рис. 3. (По оси абсцисс отложена ширина реки в метрах, по оси ординат – расстояние до дна).

Рис. 3
4. Рассчитайте приблизительное значение площади сечения русла (S). Для этого рассчитайте площадь каждой отдельной выделенной области на рис. 4 (треугольников, трапеций, прямоугольников), а затем суммируйте все площади.


Рис. 4
5. Рассчитайте сток (расход) воды по формуле Р = S * v, где Р – сток, S - площадь сечения русла, v - скорость течения. Результат запишите в таблицу 1.



Часть 6. Определение цветности воды


Определите цветность воды, используя определители цветов, либо по визуальному ощущению и сравнению с цветом окружающих тел. Результат запишите в таблицу 1.

Таблица 1


№ п/п

Темпера-тура воды, ºС

Температу-ра приводно-го слоя, ºС

Цвет воды

Прозрачность,

м


Ширина

реки,


м

Скорость течения

м/с


Площадь сечения, м²

Расход воды, м³/с

1

























2

























3

























4

























Практические результаты работы

Территория Республики Коми входит в зону избыточного увлажнения. Огромное преобладание количества выпадающих осадков над испарением и особенности рельефа сформировали здесь хорошо развитую речную сеть. Вся территория Печоро-Илычского заповедника пронизана густой сетью речек, речушек и ручьев, несущих свои воды в реку Печора и ее правый приток – Илыч.

Крупнейшая река республики Коми, Печора, является самой многоводной рекой Европейского Севера. Она берет свое начало на Северном Урале, на высоте 676 м над уровнем моря. Общая длина реки 1809 км, а площадь ее водосбора – 322000 км².

Основной целью нашего исследования являлся гидрологический мониторинг реки Печоры вблизи поселка Якша Печоро-Илычского заповедника.

Задачи нашего исследования:


  • измерить скорость течения реки и ее сток;

  • определить профиль реки и ее ширину;

  • измерить температуру воды в реке, в ручьях, впадающих в реку, а также температуру приводного слоя воздуха;

  • измерить прозрачность воды и определить ее цвет.

Мы проводили исследования в трех контрольных точках (первая - выше по течению поселка Якша, вторая - непосредственно у поселка Якша и третья - ниже по течению поселка Якша). В результате исследований мы выяснили, что прозрачность воды в реке изменяется от 1 до 2,25 м, температура воды во всех точках измерения колебалась около 17ºС, но в местах впадения ручьев и речушек температура воды резко уменьшалась до 12ºС. Это можно объяснить тем, что температура воды в ручьях гораздо меньше температуры реки. Глубина реки не превышала 3 м. Цвет воды светло-желтый, что говорит о присутствии некоторых взвесей, имеющих характерную окраску. В некоторых местах впадения ручьев и рек цвет воды изменялся и приобретал светло-серый, светло-красный и светло-коричневый оттенок, что говорит о присутствии в воде частиц характерного цвета (органических веществ, окислов железа).

Река Печора в контрольных точках имеет небольшую глубину, скорость течения от 0,6 до 1 м/с. Из-за небольшой глубины вода в реке прогревается хорошо, но воздух над водой нагрет не сильно. Средний сток воды равен 150 м³/с. По этим данным можно сказать, что река имеет ярко выраженный равнинный характер.



Проведенные исследования позволяют сделать вывод о характере течения рек на территории республики Коми, а также сделать вывод, что данные реки имеют смешанное питание (снеговое, дождевое, подземное). Можно сказать об уровне воды в реке и его изменении в течение года. По цвету воды и химическому анализу можно судить об ионном составе реки. В районе поселка Якша можно наблюдать загрязнение воды от движения катеров и моторных лодок, нефтепродуктами, а также от Якшиноского леспромхоза. На это указывает изменение прозрачности воды: до поселка Якша более 1,5 м, после Якши прозрачность падает до 1 м.





скачать файл



Смотрите также:
1. Общие сведения
478.46kb.
Общие сведения о результатах егэ
68.24kb.
1. Общие сведения об образовательной организации
429.66kb.
1. Раздел. Общие сведения об образовательном учреждении
308.03kb.
1. общие сведения о дошкольном образовательном учреждении, характеристика мбдоу
180.16kb.
Общие сведения
421.71kb.
Публичный отчёт 2007-2008 учебный год I. Общие сведения о школе
866.76kb.
Общие сведения
1383.44kb.
Паспорт дорожной безопасности мбоу яковлевская сош п. Яковлево- 2013 Общие сведения
635.56kb.
Начальник отдела программирования
310.62kb.
Публичный доклад директора школы общие сведения Наименование образовательного учреждения в соответствии с уставом
913.91kb.
Инструкция по применению Общие сведения
125.72kb.