Гідрологічні прилади
ГІДРОЛОГІЧНІ ПРИЛАДИ, що використовуються для спостережень за елементами гідрологічного режиму річок, озер, водосховищ, морів, океанів та інших водних об'єктів. Основна група гідрологічних приладів призначена для регулярних спостережень гідрометеорологічної мережі. Гідрологічні спостереження характеризуються масовістю і тривалістю в часі, різноманіттям фізичних величин, що вимірюються, широким діапазоном параметрів, тому гідрометеорологічна мережа оснащена приблизно 60 тисячами вимірювальних приладів близько 80 різних типів. Деякі гідрологічні прилади та пристрої можуть використовуватися на будь-яких водних об'єктах, інші спеціалізовані по об'єктах (річка, море та ін.), а також за напрямами досліджень і є окремими гідрологічними приладами або проблемно орієнтованими комплексами, що вимірюють одночасно один або кілька фізичних параметрів гідросфери. Залежно від поставлених завдань визначення однієї й тієї ж величини можуть використовуватися кілька конструктивно різних гідрологічних приладів - від найпростіших до автоматизованих пристроїв.
Гідрологічні прилади можна умовно поділити на три групи: річкові, морські та спеціальні. Річкові гідрологічні прилади вимірюють та реєструють фізичні, динамічні та хімічні характеристики водних об'єктів суші (річок, озер, водосховищ, боліт). Ймовірно, найстародавніші пристрої для спостережень за рівнями води з'явилися в 4-му тисячолітті до нашої ери на річці Ніл (ніломери). Сучасні засоби для вимірювання рівнів води є великою групою приладів, що встановлюються на спеціальних пальових і рейкових гідрологічних постах: водомірні рейки, радарні та дистанційні рівнеміри, самописці рівнів з аналоговим записом або цифровимреєстратором. Глибини вимірюються наміткою (розмічена дерев'яна жердина), лотом (ручним або механічним), ехолотом. Розташування точок промірів фіксується за допомогою геодезичних інструментів або пристроїв системи глобального позиціонування. Місцеві швидкості та напрями течії води реєструються (у певних точках потоку) вимірювачами швидкості потоку з реєстратором, гідрометричними вертушками, індукційними вимірювачами швидкості потоку (для малих, зарослих рік), поверхневими та глибинними поплавцями; середні швидкості на вертикалях потоку - поплавком-інтегратором, гідрометричною вертушкою (переміщаючи її вертикально), пристроями з датчиками доплерівськими, спеціальними електронними приладами. Витрата води (кількість води, що протікає через поперечний переріз водотоку в секунду) в експериментальних басейнах та лабораторіях вимірюється в лотках, водозливах за допомогою мірних судин, водомірних насадок, витратомірів. На середніх та великих річках, крім вертушок, використовують різні гідрометричні установки: стаціонарні, рухомі, дистанційні. Витрати води на ГЕС обчислюються за робочими характеристиками турбін. В іригації застосовуються водоміри-автомати. Температуру води вимірюють джерельними, перекидними та електронними термометрами, товщину крижаного покриву та шуги - льодовим буром та шугомірною рейкою. Проби води для аналізу хімічного складу, оцінки концентрації та витрати зважених у потоці наносів та розчинених речовин відбираються батометрами із заданих глибин. Для вимірювання витрат залучених наносів, що транспортуються потоком по дну, використовуються донні батометри, а при вивченні донних відкладень - донні щупи різних конструкцій: дночерпачі та ґрунтові трубки. Профілограф дає безперервний запис потужності донних відкладень за профілем. ДляДля визначення гранулометричного складу відкладень використовується набір сит. Прозорість та колір води оцінюють за допомогою білого диска. Для оцінки каламутності використовуються фотомутномери.
Морські гідрологічні прилади реєструють динамічні, оптичні, хімічні та фізичні параметри морської води. За призначенням океанографічну апаратуру поділяють на прилади для вимірювання та реєстрації рівня (рівнеміри, мареографи), глибин (ехолоти), швидкості та напрямки течії (морські вертушки, доплерівські вимірювачі швидкості течій та профілактографи), температури (глибоководні термометри, термосолезонди), висоти хвиль та швидкості поширення (волнографи, хвилеміри), щільності, солоності, гідрохімічних та оптичних параметрів, вмісту розчиненого кисню, електропровідності (кондуктометри, рН-метри, фотометри, фотоколориметри, спектрометри та ін), льодових явищ для взяття проб води (касети батомерів) , донних відкладень (дночерпачі, ґрунтові трубки) тощо. Прилади та пристрої встановлюються на стаціонарних спорудах, судах, глибоководних апаратах та підводних лабораторіях, океанографічних платформах, буях, літаках, гелікоптерах та штучних супутниках Землі. Існує безліч окремих гідрологічних приладів чи вимірювальних комплексів, що реєструють одночасно декілька гідрологічних характеристик морської води. До них відносяться: СТД-зонди, якими вимірюють солоність (електропровідність), температуру та тиск; автономні вільноплаваючі прилади типу «Арго» та ін. Залежно від розв'язуваних завдань ці прилади можуть бути укомплектовані іншими наборами датчиків: вміст розчиненого кисню, каламутності, гідрохімічних та інших параметрів. Зонди працюють у режимах реального часу з передачею інформації по кабель-тросу наборт судна або в автономному режимі з накопиченням даних на вбудований пристрій. Автономні прилади часто встановлюють на довготривалих станціях - заякорених буйкових, дрейфуючих, донних тощо. Вільноплаваючі прилади періодично передають накопичену інформацію в берегові центри даних через супутниковий зв'язок.
Спеціальні гідрологічні прилади використовують для вирішення окремих гідрологічних завдань. На спеціалізованих водно-балансових, болотних, руслових та інших станціях та постах застосовуються прилади: для вимірювання шару опадів, що випали - осадкомери, плювіографи; висоти та щільності снігового покриву та запасів води в ньому - рейки, снігоміри; випаровування з ґрунту та водної поверхні - випарники; вологості ґрунту – вологоміри; глибини промерзання та відтавання - мерзлотоміри та ін.
Літ.: Карасьов І. Ф., Васильєв А. В., Суботіна Є. С. Гідрометрія. Л., 1991; Коровін В. П., Тімець В. М. Методи та засоби гідрометеорологічних вимірювань. Океанографічні роботи. СПб., 2000.