16. Рівневий режим річок

Рівень води - де висота поверхні води, яка відраховується відносно певної умовної постійної площини, що називається нулем графіка. Рівень води є важливим елементом водного режиму. Від його висоти залежить глибина і ширина річки, площа водного перерізу, похили, швидкості течії, витрати води тощо. Відомості про рівні води потрібні багатьом галузям народного господарства: водному транспорту, енер­гетиці, меліорації, рибному господарству тощо.

Коливання рівнів води в річках тісно пов'язані з характером жив­лення. Водночас на режим рівнів значною мірою впливають і морфо­логічні особливості будови русла (характер та розміри поперечного профілю, похили, заплава тощо). Коливання рівнів зумовлюються на­самперед змінами кількості води, яка переноситься за одиницю часу, тобто її витратами. Отже, режим рівнів річок відбиває режим витрат води, які, у свою чергу, залежать від особливостей живлення річок, ви­трачання запасів вологи того чи іншого джерела живлення. Тому на режим рівнів впливають ті ж фактори, що й на режим витрат.

На окремих ділянках річок характер режиму рівнів може зазнавати значних змін залежно від морфології русла та заплави. При широкому і неглибокому руслі за однакових витрат води її рівні в річках зміню­ються незначно порівняно з ділянками, де русло глибоке і вузьке. Ная­вність заплави, її значні розміри спричиняють зменшення амплітуди коливання рівнів унаслідок акумуляції значних мас води на заплаві та повільного стікання з неї. Так, амплітуда рівнів Дністра біля м. Заліщики, де заплави практично немає, досягає майже 11м, а біля с. Маяки, де заплава широка, зменшується до 2,5 м. Заростання русла, льодові явища, розмивання або намивання русла порушують відповід­ність рівнів і витрат; при заростанні русла та наявності льоду рівні бу­дуть вищі, ніж за тих же витрат, але за відсутності зазначених явищ.

Особливий характер режиму рівнів у гирлових ділянках річок, які впадають у моря і перебувають під впливом припливно-відпливних течій. Амплітуда припливно-відпливних коливань рівнів на деяких рі­чках, що впадають в арктичні моря, досягає 5-7,5 м. Вплив цих течій поширюється вгору по руслах деяких річок на десятки, а іноді й сотні кілометрів. Так, приплив на Хатанзі помітний за 450 км від гирла, а на Єнісеї - за 800 км.

У гирлах деяких річок, які впадають у моря, спостерігаються коли­вання рівнів води згінно-нагінного характеру, спричинені сильними вітрами. Так, на Дону, де вітри переважаючих напрямків збігаються з віссю нижньої течії річки, спостерігаються нагони води до 2 м, зго­ни до 2,5 м, і поширюються вони до 140 км вверх за течією. Під час нагонів рівні води Неви піднімаються до 4 м.

Гідрологічні пости, їх улаштування та обробка спостережень. Спосте­реження над рівнями води проводять на гідрологічних постах. Гідроло­гічний пост являє собою облаштоване місце для систематичного вимі­рювання висоти рівня води та інших елементів гідрологічного режиму водотоків і водойм. Гідрологічні пости поділяються на прості, на яких висота рівня вимірюється безпосередньо водомірною рейкою (бувають рейкові, польові, пальово-рєйкові), та автоматичні, на яких коливання рівнів води безперервно й автоматично сприймаються датчиком (поп­лавком, манометром). Найчастіше зустрічаються рейкові та пальові гід­рологічні пости. Перші складаються з однієї або кількох рейок, прикріп­лених до опор містка або до спеціально забитих у русло річки паль. При влаштуванні пальових постів у берег річки (рис. З.б) забивають ряд паль із таким розрахунком, щоб крайні з них були на 0,5 м вище і нижче від найвищого і найнижчого рівнів води, а перевищення між головками су­сідніх паль було не більше 0,8 м. Спостереження на пальовому посту проводяться за допомогою переносної водомірної рейки.

Усі спостереження над рівнями води приводяться ДО ОДНІЄЇ ПЛОЩИ­НИ - нуля графіка. За нуль графіка приймається умовна горизонталь­на площина, розташована приблизно на 0,5-1,0 м нижче від найниж­чого рівня. Рейки, палі і нуль графіка прив'язуються нівелюванням до репера гідрологічного поста.

За даними вимірів обчислюються рівні за кожний день і складаєть­ся таблиця щоденних рівнів за рік. У цій же таблиці подаються сере­дні, максимальні й мінімальні рівні за кожний місяць і рік. За даними щоденних рівнів води будується графік коливання їх.

Результати спостережень над рівнями води в річках України публі­куються в Державному водному кадастрі.

Відповідні рівні. Якщо порівняти графіки коливання рівнів води за даними гідрологічних постів, які розташовані згори до низу за те­чією річки, то легко помітити, що ці графіки в загальних рисах поді­бні. Окремим максимумам і мінімумам на графіку коливання рівнів води на верхніх постах відповідають максимуми і мінімуми на ниж­ніх постах, але з деяким запізненням. Проміжок часу запізнення цих характерних точок на графіках називається часом добігання, а рівні - відповідними.

Відповідними рівнями суміжних постів називаються такі, що від­повідають одній і тій же фазі режиму рівнів річки. Між відповідними рівнями завжди існує чітко виражена залежність.

Відповідні рівні мають велике значення для вивчення режиму рів­нів річок, вони дозволяють за даними спостережень в одному пункті встановити рівні води в іншому. Крім того, відповідні рівні викорис­товуються для прогнозу рівнів води в нижньому пункті за даними спостережень на верхньому.