Приборы для взятия проб донных наносов

Для изучения стока донных наносов применяют специальные прборы – наносоуловители, называемые донными батометрами. Принцип действия их заключается в следующем: прибор устанавливается на дне и в течение определенного времени улавливает влекомые наносы на участке дна, по ширине равном входному отверстию прибора. После подъема прибора определяют объем и вес пробы, а также проводят ее анализ.

Существует большое количество конструкций донных батомет­ров, большинство из которых уже вышли из употребления из-за различных недостатков. Но и применяемые в настоящее время ба­тометры нельзя признать совершенными—они еще не обеспечи­вают достаточной точности измерения. Несмотря на кажущуюся простоту принципа действия донного батометра, создание такого прибора, обеспечивающего достаточную точность измерений, ока­зывается делом весьма сложным.

Основные трудности в создании донного батометра сводятся к следующему:

1) при установке прибора на неровное дно трудно получить хо­рошее сопряжение приемной части прибора с дном. Наличие не­ровностей дна, в том числе песчаных гряд, приводит к тому, что наносы могут частично пойти под прибор, а при вдавливании прибора в дно поступление в него наносов будет преувели­ченным;

2) прибор, поставленный на дно потока, нарушает скоростное поле в придонном слое, а следовательно, и перемещение наносов по дну;

3) донные наносы двигаются неравномерно, а в ряде случаев и с перерывами;

4) положение прибора на дне потока, а также работу его в мут­ной воде или при большой глубине невозможно контролировать.

Из ранее применявшихся батометров следует отметить бато­метры В. Н. Гончарова, М. К. Пастрюлина, Б. В. Полякова, бато­метр-ванночку Б. А. Аполлова, а также батометр В. М. Сокольни­кова, сконструированный по типу ванночки Аполлова. В настоящее время эти приборы почти полностью вышли из употребления, од­нако опыт их применения и отдельные удачные решения конструк­тивных элементов были использованы при создании новых при­боров.

Дальнейшее развитие методики измерения донных наносов должно, по-видимому, основываться на использовании новых физических принципов.

Батометры для донных наносов подразделяются на две группы: 1) батометры для мелких донных наносов (песок, гравий) и 2) ба­тометры для крупных донных наносов (гравий, галька).

Батометры для мелких донных наносов. Из батометров этой группы в настоящее время применяется в основном батометр «Дон», хотя он уже снят с промышленного производства.

Батометр «Дон» (рис). В приборе обобщены наиболее удачные конструктивные детали батометров Полякова, Гончарова и Пастрюлина, а также учтен опыт их применения.

Батометр может применяться в руслах с песчаными и гравелистыми наносами диаметром до 1 см. Вес батометра около 30 кг. Он опускается на дно с помощью лебедки, применим при скоростях течения до 1, 5 м/с и глубинах до 20 м. Им можно поль­зоваться и при больших скоростях, но при этом необходимо делать оттяжки или увеличивать вес груза.

 

1-плоский лоток; 2- рама с жалюзийными перегородками; 3-кожух; 4-дверца, прикрывающая входное отверстие батометра при подъеме; 5-раструб для выхода воды из батометра; 6-чугунный груз; 7-руль; 8-подвес в виде полой втулки; 9-штифт.

 

Батометры для крупных донных наносов. Для взятия проб дон­ных наносов, состоящих из гравия и галечника, имеется несколько разновидностей батометров, предназначенных для применения в ос­новном на горных реках. Учет стока наносов горных рек в значи­тельной мере осложняется неоднородностью состава влекомых на­носов по крупности фракций, значительными неровностями дна, сложенного галечно-валунными отложениями, а также большими скоростями течения.

Универсального прибора, посредством которого было бы воз­можно полностью учесть движение влекомых наносов на горных реках, не существует. Основную массу донных наносов горных рек обычно составляют галька и гравий, поэтому батометры для гор­ных рек разрабатываются с учетом возможно более полного улав­ливания именно этих фракций. Основной частью таких батомет­ров, применяемых как в нашей стране, так и за границей, явля­ются сетчатые мешки или ящики.

Батометр Г. И. Шамова (рис) состоит из корпуса сетчатого ящика, крышки на выходном отверстии корпуса, руля и приспособления для опускания и подъема.

Корпус имеет обтекаемую форму и выполнен из листового же­леза. Очертание верхней поверхности корпуса наклоном вперед способствует плотному прилеганию прибора ко дну ввиду возник­новения составляющей гидродинамического давления потока, на­правленной вниз. Размеры входного отверстия батометра 20 20 см, выходного 43 35 см. Внутри корпуса между двумя на­правляющими планками находится сетчатый ящик, укрепленный болтами. Размер ячеек сетки ящика подбирают в зависимости от крупности наносов изучаемой реки.

Батометр опускается на дно реки на тросе посредством лебедки, при этом крышка открыта. В таком положении он находится на дне, располагаясь по направлению донных струй потока, чему спо­собствует наличие руля. Влекомые по дну наносы попадают во входное отверстие; крупные частицы (гравий и галька) улавливаются сетчатым ящиком. Для улавливания песчаных частиц на дне сетчатого ящика имеется песколовка, перекрытая наклонной плос­костью с прорезями для прохода наносов крупностью до 1 см.

Продолжительность выдержки батометра в точке наблюдений подбирается опытным путем.

При подъеме батометра натяжение троса с лебедки через дер­жатель передается на вспомогательный трос, посредством которого закрывается крышка выходного отверстия, благодаря чему пре­дохраняется от вымывания взятая проба наносов.

 

 

 

1— кольцо для оттяжки; 2— направляющие блоки; 3 — зажим; 4— держатель крепления троса; 5 — трос лебедки; 6 — трос для закрывания крышки; 7 — сет­чатый ящик; 8 — руль; 9 — стойка; 10 — груз; 11 — крышка выходного отверстия; 12 — болты крепления сетчатого ящика; 13 — направляющие планки; 14 — цапфа

крепления выноса руля; 15 — корпус.

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: