HYDROMETRIA

1. HYDROMETRIA dział hydrologii poświęcony pomiarom parametrów cieków i zbiorników wodnych, obejmuje następujące elementy: • stan wody, głębokość, • profil podłużny zwierciadła wody, • przekrój poprzeczny koryta rzeki, • prędkość przepływu wody, natężenie przepływu wody, • transport rumowiska rzecznego, • temperatura wody. 1.

2. Stany wody • Łaty wodowskazowe (odczyty wizualne) • Samopisy (limnigrafy): analogowe, cyfrowe( różne typy czujników). • Seba typ MDS, typy czujników: • przetwornik ciśnieniowy • potencjometr (sonda z systemem pływaków) SMOK

3. LIMNIGAF-przykład Typ LPU-10

4. METODY POMIAROWE – prędkości wody, natężenia przepływu (1) z użyciem młynka hydrometrycznego z użyciem prądomierza elekromagnetycznego metody integracyjne

5. Pomiar młynkowy • pięciopunktowy • sześciopunktowy (przy zarastaniu i pod lodem) • dwupunktowy • jednopuktowy (raczej rzadko stosowany) v=a+bxn n[obr/s]

6. Pomiar hydrometryczny – w bród

7. Pomiar mostowy

8. Pomiary pod pokrywą lodową Wykres profilu pomiarowego z charakterystyczną linią lodu ( pokrywa lodu od spodu), która "daleka" jest od linii prostej. Zwykle w warunkach naturalnych ukształtowanie linii lodu od spodu  nie jest takie same na długości cieku, stąd linia lodu zaprezentowana na rysunku jest cechą szczególna tylko dla danego przekroju pomiarowego.

9. Młynkowanie pod lodem Pomiary pod lodem są specyficznym rodzajem pomiarów hydrometrycznych wykonywanych przez ekipy pomiarowe Państwowej Służbie Hydrologiczno-Meteorologicznej ze względu na porę roku (nie zawsze przychylną w pracach terenowych), jak i ze względów merytorycznych wynikających ze szczególnych oporów ruchu wody pod pokrywą lodową.

10. Pod lodem (2) Zaprezentowane rozkłady prędkości  przepływu (tachoidy) w  poszczególnych pionach  są cechą szczególną dla pomiarów wykonywanych pod pokrywą lodową  i są one odmienne od typowych rozkładów, jakie występują przy swobodnym przepływie wody w rzekach w warunkach normalnych (już bez pokrywy lodowej lub bez innych czynników zakłócających takich jak np. zarastanie).

11. Pomiar prądomierzem elektromagnetycznym Wykorzystanie prawa indukcji magnetycznej Faradaya Napięcie na elektrodach: U=b*B*v b – odległość pomiędzy elektrodami B- indukcja pola magnetycznego [T]=tesla v – prędkość przepływu [m/s] Poruszająca się w tym polu woda powoduje indukowanie się w niej siły elekromotorycznej o napięciu – U.

12. METODY POMIAROWE - integracyjne • metody integracji powierzchniowej, w której stosowano dwa rodzaje zestawów: - z użyciem młynka, napowietrznych dalmierzy elektroakustycznych i analogowej echosondy do pomiarów głębokości - z użyciem zestawu ultradźwiękowego, • metody wykorzystującej akustyczne zjawisko Dopplera - ADCP (Akustyczny, dopplerowski prądomierz profilujący).

13. Metoda integracji powierzchniowej (metoda ruchomej łodzi) 14.

14. Akustyczny, dopplerowski prądomierz profilujący ADCP 15.

15. ADCP - diagramy 16.

16. pomiary prędkości i pomiary spadku zw.wody, pomiary geodezyjne (przekroje podłużne i poprzeczne)

17. Spadki zw. wody

18. POMIERZONE SPADKI ZW. WODY 19.

19. Przekroje poprzeczne (Modlin)

20. PARAMETRY GEOMETRYCZNE • powierzchnie przekrojów • kształty przekrojów • głębokości średnie • głębokości maksymalne

21. Pomiary rumowiska rzecznego, materiału unoszonego • Transportem rumowiska rzecznego nazywamy proces poruszania cząstek rumowiska przez płynącą wodę i przenoszenia w dół rzeki. • Celem badań hydrometrycznych jest określenie ilości transportowanego rumowiska. Miarą jest masa transportu, przedstaiwiająca masę suchego rumowiska rzecznego przechodzącego przez określony przekrój rzeczny w ciągu określonego czasu (rok, miesiąc, doba) wyrażona w jednostach masy – T [kg] lub T [ton] lub objętości transportu M [m3] • pomiary natężenia materiału unoszonego polegają na pomiarze w określonym punkcie przekroju hydrometrycznego wartości zmącemia - p [mg/l], [kg/m3]; • Natężenie transportu unoszonego w przekroju wyliczamy ze wzoru: • U = pm*Q • Gdzie: • U – natężenia unoszenia w przekroju [kg/s], • pm – średnie zmącenie w przekroju • Q – natężenie przepływu w przekroju [m3/s]. unosiny

22. Wpływ materiału unoszonego na przepustowość rzeki Wisły w Warszawie podczas wysokich wezbrań Przykład krystalicznej wody podczas wezbrania kwietniowego w roku 2000 przy stanie 660 cm na wodowskazie WARSZAWA-port praski Zmętniała woda podczas wezbrania letniego w roku 2001 przy stanie 625 cm na wodowskazie WARSZAWA-port praski

23. Nadwilanówka- zdjęcie lotnicze

24. km:498 Tranzyt aluwiów km:494 km:500 Przykłady ze zdjęć lotniczych wykonanych przez Ośrodek Hydrologii IMGW 10.

25. Krzywa natężenia przepływu • Związek pomiędzy stanem wody w cieku, a prędkością przepływu Q=f(H) Dla roku 2001

26. Nadwilanówka Modlin PARAMETRY DYNAMICZNE-prędkości WARSZAWA

27. Zjawiska otaczające nasze środowisko przyrodnicze mają zawsze mniejsze lub większe podstawy teoretyczne z dziedziny praw fizycznych, chemicznych czy też biologicznych. Ruch wody w korytach rzek Cechuje: • zmienność wymiarów • zmienność kształtów • Opory ruchu : - szorstkości - wsp. prędkości i inne • prędkość przepływu • spadki energii • spadki zw.wody • spadki dna

28. SUPLEMENT • Charakterystyka rzeki Wisły • Znaczące wezbrania z lat 1998-2001 (na Wiśle środkowej) • powodziowa tragedia w Czechach • czy nam to też grozi ?

29. Charakterystyka hydrologiczna Wisły • Charakter zlewni rzeki i jej zasilania kształtują przepływy wód osiągające od 100 m3/s do 4500 – 5500 m3/s przy stanach niskich i wysokich i ok. 500-600 m3/s przy stanach średnich. • Transport roczny unosin wynosi ok. 3 mln ton, a transport trakcji dennej wynosi ok. 870 tys. Ton. • Głębokości wody, wielkość i forma przekrojów przepływu i ich prędkości kształtuje specyficzne układy erozyjne i sedymentacyjne w obrębie koryta rzecznego i tarasu zalewowego, tworząc strefy sedymentacji kępowej i łegowej. korytarz ekologiczny doliny Wisły, istotny zwłaszcza w rejonie zurbanizowanym

30. Korytarz ekologiczny • kępy • powiśla • strefa sedymentacji korytowej • strefa sedymentacji łęgowej

31. Wezbrania 1998 1999 2000 www.kasprzak.waw.pl/galeria_wisla

32. Powódź w Czechach W prasie i TV trwają dyskusje dlaczego, kto temu winien, co dalej robić itp. Ciekawe jest to, że kilka lat temu przeprowadzono badania i symulacje powodzi która dokładnie odpowiadała temu co stało się w tym roku. Wnioski z badań częściowo uwzględniono w planach obrony przeciwpowodziowej.

33. Praha2002

34. Czy nam to też grozi ? • 1635 rok - „Wisła tak rozlała, że na Pradze tylko dachy domów było widać i na 4 mile ku Radzyminowi pola i wioski zalane z wielką szkodą gospodarzy” wg Albrychta St. Radziwiłła. • „Powódź z 1813 r., niezwykle gwałtowana, zalała tereny przyległe wraz z Wilanowem i Parkiem Łazienkowskim” (stan sprawdzony do wodowskazu WARSZAWA-port praski 804 cm) • „W roku 1839 były już bulwary kamienne, ale zbyt niskie, zostały więc zalane od razu. • Rok 1844 przyniósł powódź, której poziom do dzisiaj nie został przekroczony - stan 855 cm (stan sprowadzony do obecnego wodowskazu w Warszawie), szacunkowy przepływ 8223 m3/sek.

35. Zasięg