Хочу быть топографом

Представьте себе такую призму, где основанием служит живое сечение реки, а высотой — средняя секундная скорость течения. Очевидно, если мы помножим сечение на скорость, то вычислим объем этой призмы, узнаем, сколько кубических метров воды протекает в вашей реке в секунду, узнаем  расход воды в межень, то-есть во время обычного летнего низкого уровня воды в реке:

8,8 X 0,33 = 2,9 кубического метра в секунду.

А чему равен общий сток воды за год? В году 31 536 000 секунд. Умножьте одно число на другое. Это выходит свыше 91 миллиона тонн воды. Такая маленькая речка, а за один год столько из нее воды утекло!

По меженному, то-есть обычному летнему, расходу вы сможете узнать расход и при любом другом, более высоком уровне воды в реке, даже во время половодья.

Для этого надо определить поперечный профиль, то-есть разрез через всю долину реки до тех точек на обоих берегах, до которых предположительно доходит вода в половодье.

Эти точки называются горизонтом самых высоких вод (ГВВ). Их надо постараться отыскать.

Во время паводка река несет много всякого мусора — дрова, сено, солому, щепки, бревна. Когда вода начинает спадать, сено и солома застревают на ветках затопленных кустов и деревьев, а бревна и щепки выбрасываются на берег.

Если этих признаков паводка найти не удастся, придется обратиться к местным жителям, особенно старикам, помнящим самые большие наводнения. Зачастую старики смогут показать точки ГВВ самого большого наводнения, случившегося много лет назад. Если вода только немного выходит из берегов, с помощью эклиметра вы сумеете определить поперечный профиль через долину.

Правый берег — крутой и обрывистый, тут эклиметр совсем не нужен. С помощью вертикального шеста и горизонтально натянутой рулетки вы узнаете высоту бровки обрыва. До нее вода никогда и не доходит.

^{Измерение высоты бровки обрыва.}

Левый берег — сперва пологий, потом небольшая ступенька, потом снова идет почти ровный луг до примерной точки ГВВ.

С помощью эклиметра мы узнаем уклон 3,5° на 56 метров, потом высота ступеньки 1 метр при ширине ее 2 метра, дальше уклон 2,5° на 100 метров. Графически по транспортиру или по прилагаемой таблице (стр. 191) вы сумеете составить полный поперечный профиль реки и, следовательно, определить площадь живого сечения реки при самом высоком горизонте.

^{Полный поперечный профиль долины реки.}

Скорости течения при паводке всегда больше меженных, поэтому возьмите примерную скорость 0,50 метра в секунду, и я думаю, вы ненамного ошибетесь.

Если строительство гидроэлектростанции на вашей реке будет утверждено, к вам приедут изыскатели. Вы им сможете оказать большую услугу, подробно рассказав о вашей реке: когда и насколько поднимается весной ее уровень, покажете самые глубокие и самые мелкие места, где дно илистое, где песчаное и т. д.

Изыскатели безусловно заинтересуются, какой получился расход воды у вас, когда сами будут определять его более совершенными способами. Живых сечений они разобьют не одно, а три или больше и из них определят среднее, а скорость течения узнают не поплавками, а особым прибором — вертушкой.

Это маленький пропеллер, надетый на штангу. Пропеллер опускается на разные глубины и соединен с электрическим звонком.

Вода вертит пропеллер; после каждых десяти оборотов звенит звонок, а техник считает, сколько звонков раздалось в течение 2 минут. На основании этих данных узнается средняя скорость течения воды.

Если вы точно пускали свои поплавки и измеряли глубины, ваши цифры не особенно будут отличаться от цифр изыскателей.

Все это я рассказал про сравнительно большую реку, по которой поплавки плывут более или менее беспрепятственно.

Если река неглубокая и сильно заросла, можно предварительно очистить ее дно между створами от травы и водорослей. Но если это не река, а ручей глубиною, как говорится, воробью по колено, расход воды можно определить очень просто и быстро с помощью так называемого водослива.

Водосливы бывают двух систем: в виде трапеции и в виде треугольника. В зависимости от ширины вашего ручья сколотите из досок один из изображенных на рисунках водосливов (размеры указаны в метрах). На обеих боковых гранях наметьте через каждый сантиметр черточки или просто прибейте две ученические линейки.

^{Треугольный водослив.}

Выберите на ручье более узкий и прямой участок и перегородите его водосливом; при этом вкопайте его бока глубоко в землю, а низ — в дно ручья, чтобы вода нигде не просачивалась. Если течение сильное, придется, возможно, с водой побороться — заткните щели пучками травы, глиной, закрепите все сооружение камнями и кольями.

^{определение расхода воды с помощью трапецеидального водослива.}

Вода, запертая водосливом, поднимется и через его отверстие начнет переливаться. Подождите немного, пока подъем- не прекратится, и заметьте на вашей линейке, на каком уровне она встанет.