ГИДРОЛОГИ́ЧЕСКИЕ ПРИБО́РЫ

ГИДРОЛОГИ́ЧЕСКИЕ ПРИБО́РЫ, ис­поль­зу­ют­ся для на­блю­де­ний за эле­мен­та­ми гид­ро­ло­ги­че­ско­го ре­жи­ма рек, озёр, во­до­хра­ни­лищ, мо­рей, океа­нов и др. вод­ных объ­ек­тов. Осн. груп­па Г. п. пред­назна­че­на для ре­гу­ляр­ных на­блю­де­ний на гид­ро­ме­тео­ро­ло­ги­че­ской се­ти. Гид­ро­ло­гич. на­блю­де­ния ха­рак­те­ри­зу­ют­ся мас­со­во­стью и про­дол­жи­тель­но­стью по вре­ме­ни, мно­го­об­ра­зи­ем из­ме­ряе­мых фи­зич. ве­ли­чин, ши­ро­ким диа­па­зо­ном па­ра­мет­ров, по­это­му гид­ро­ме­тео­ро­ло­гич. сеть ос­на­ще­на при­мер­но 60 тыс. из­ме­рит. при­бо­ров ок. 80 раз­ных ти­пов. Не­ко­то­рые Г. п. и уст­рой­ст­ва мо­гут ис­поль­зо­вать­ся на лю­бых вод­ных объ­ек­тах, дру­гие спе­циа­ли­зи­ро­ва­ны по объ­ек­там (ре­ка, мо­ре и др.), а так­же по на­прав­ле­ни­ям ис­сле­до­ва­ний и пред­став­ля­ют со­бой от­дель­ные Г. п. или про­блем­но ори­ен­ти­ро­ван­ные ком­плек­сы, из­ме­ряю­щие од­но­вре­мен­но один или неск. фи­зич. па­ра­мет­ров гид­ро­сфе­ры. В за­ви­си­мо­сти от по­став­лен­ных за­дач для оп­ре­де­ле­ния од­ной и той же ве­ли­чи­ны мо­гут ис­поль­зо­вать­ся неск. кон­ст­рук­тив­но раз­лич­ных Г. п. – от про­стей­ших до ав­то­ма­ти­зир. уст­ройств.

Г. п. мож­но ус­лов­но раз­де­лить на три груп­пы: реч­ные, мор­ские и спе­ци­аль­ные. Реч­ные Г. п. из­ме­ря­ют и ре­ги­ст­ри­ру­ют фи­зич., ди­на­мич. и хи­мич. ха­рак­те­ри­сти­ки вод­ных объ­ек­тов су­ши (рек, озёр, во­до­хра­ни­лищ, бо­лот). Ве­ро­ят­но, наи­бо­лее древ­ние уст­рой­ст­ва для на­блю­де­ний за уров­ня­ми во­ды поя­ви­лись в 4-м тыс. до н. э. на р. Нил (ни­ло­ме­ры). Совр. сред­ст­ва для из­ме­ре­ния уров­ней во­ды пред­став­ля­ют со­бой боль­шую груп­пу при­бо­ров, ус­та­нав­ли­вае­мых на спец. свай­ных и ре­еч­ных гид­ро­ло­гич. по­стах: во­до­мер­ные рей­ки, ра­дар­ные и дис­тан­ци­он­ные уров­не­ме­ры, са­мо­пис­цы уров­ней с ана­ло­го­вой за­пи­сью или циф­ро­вым ре­ги­ст­ра­то­ром. Глу­би­ны из­ме­ря­ют­ся на­мёт­кой (раз­ме­чен­ный де­рев. шест), ло­том (руч­ным или ме­ха­нич.), эхо­ло­том. Ме­сто­по­ло­же­ние то­чек про­ме­ров фик­си­ру­ет­ся с по­мо­щью гео­де­зич. ин­ст­ру­мен­тов или при­бо­ров сис­те­мы гло­баль­но­го по­зи­цио­ни­ро­ва­ния. Ме­ст­ные ско­ро­сти и на­прав­ле­ния те­че­ния во­ды ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся (в оп­ре­де­лён­ных точ­ках по­то­ка) из­ме­ри­те­ля­ми ско­ро­сти по­то­ка с ре­ги­ст­ра­то­ром, гид­ро­мет­рич. вер­туш­ка­ми, ин­дук­ци­он­ны­ми из­ме­ри­те­ля­ми ско­ро­сти по­то­ка (для ма­лых, за­рос­ших рек), по­верх­но­ст­ны­ми и глу­бин­ны­ми по­плав­ка­ми; сред­ние ско­ро­сти на вер­ти­ка­лях по­то­ка – по­плав­ком-ин­те­гра­то­ром, гид­ро­мет­рич. вер­туш­кой (пе­ре­ме­щая её вер­ти­каль­но), уст­рой­ст­ва­ми с до­п­ле­ров­ски­ми дат­чи­ка­ми, спец. элек­трон­ны­ми при­бо­ра­ми. Рас­ход во­ды (ко­ли­че­ст­во во­ды, про­те­каю­щее че­рез по­пе­реч­ное се­че­ние во­до­то­ка в се­кун­ду) в экс­пе­рим. бас­сей­нах и ла­бо­ра­то­ри­ях из­ме­ря­ет­ся в лот­ках, во­до­сли­вах с по­мо­щью мер­ных со­су­дов, во­до­мер­ных на­са­док, рас­хо­до­ме­ров. На сред­них и боль­ших ре­ках, кро­ме вер­ту­шек, ис­поль­зу­ют разл. гид­ро­мет­рич. ус­та­нов­ки: ста­цио­нар­ные, под­виж­ные, дис­тан­ци­он­ные. Рас­хо­ды во­ды на ГЭС вы­чис­ля­ют­ся по ра­бо­чим ха­рак­те­ри­сти­кам тур­бин. В ир­ри­га­ции при­ме­ня­ют­ся во­до­ме­ры-ав­то­ма­ты. Темп-ру во­ды из­ме­ря­ют род­ни­ко­вы­ми, оп­ро­ки­ды­ваю­щи­ми­ся и элек­трон­ны­ми тер­мо­мет­ра­ми, тол­щи­ну ле­дя­но­го по­кро­ва и шу­ги – ле­до­вым бу­ром и шу­го­мер­ной рей­кой. Про­бы во­ды для ана­ли­за хи­мич. со­ста­ва, оцен­ки кон­цен­тра­ции и рас­хо­да взве­шен­ных в по­то­ке нано­сов и рас­тво­рён­ных ве­ществ от­би­ра­ют­ся ба­то­мет­ра­ми с за­дан­ных глу­бин. Для из­ме­ре­ния рас­хо­дов вле­ко­мых на­но­сов, транс­пор­ти­руе­мых по­то­ком по дну, ис­поль­зу­ют­ся дон­ные ба­то­мет­ры, а при изу­че­нии дон­ных от­ло­же­ний – дон­ные щу­пы раз­ных кон­ст­рук­ций: дно­чер­па­те­ли и грун­то­вые труб­ки. Про­фи­ло­граф да­ёт не­пре­рыв­ную за­пись мощ­но­сти дон­ных от­ло­же­ний по про­фи­лю. Для оп­ре­де­ле­ния гра­ну­ло­мет­рич. со­ста­ва от­ло­же­ний ис­поль­зу­ет­ся на­бор сит. Про­зрач­ность и цвет во­ды оце­ни­ва­ют с по­мо­щью бе­ло­го дис­ка. Для оцен­ки мут­но­сти при­ме­ня­ют­ся фо­то­мут­но­ме­ры.

Мор­ские Г. п. ре­ги­ст­ри­ру­ют ди­на­мич., оп­тич., хи­мич., фи­зич. па­ра­мет­ры мор. во­ды. По на­зна­че­нию океа­но­гра­фич. ап­па­ра­ту­ру под­раз­де­ля­ют на при­бо­ры для из­ме­ре­ния и ре­ги­ст­ра­ции уров­ня (уров­не­ме­ры, ма­рео­гра­фы), глу­бин (эхо­ло­ты), ско­ро­сти и на­прав­ле­ния те­че­ния (мор. вер­туш­ки, до­п­ле­ров­ские из­ме­ри­те­ли ско­рос­ти те­че­ний и про­фи­ло­гра­фы), темп-ры (глу­бо­ко­вод­ные тер­мо­мет­ры, тер­мо­со­ле­зон­ды), вы­со­ты волн и ско­ро­сти рас­про­стра­не­ния (вол­но­гра­фы, вол­но­ме­ры), плот­но­сти, со­лё­но­сти, гид­ро­хи­мич. и оп­тич. па­ра­мет­ров, со­дер­жа­ния рас­тво­рён­но­го ки­сло­ро­да, элек­тро­про­вод­но­сти (кон­дук­то­мет­ры, pН-мет­ры, фо­то­мет­ры, фо­то­ко­ло­ри­мет­ры, спек­тро­мет­ры и др.), ле­до­вых яв­ле­ний, для взя­тия проб во­ды (кас­се­ты ба­то­ме­ров), дон­ных от­ло­же­ний (дно­чер­па­те­ли, грун­то­вые труб­ки) и т. п. При­бо­ры и уст­рой­ст­ва ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на ста­цио­нар­ных со­ору­же­ни­ях, су­дах, глу­бо­ко­вод­ных ап­па­ра­тах и под­вод­ных ла­бо­ра­то­ри­ях, океа­но­гра­фич. плат­фор­мах, бу­ях, са­мо­лё­тах, вер­то­лётах и ис­кусств. спут­ни­ках Зем­ли. Су­ще­ст­ву­ет мно­же­ст­во от­дель­ных Г. п. или из­ме­рит. ком­плек­сов, ре­ги­ст­ри­рую­щих од­но­вре­мен­но неск. гид­ро­ло­гич. ха­рак­те­ри­стик мор. во­ды. К ним от­но­сят­ся: СТД-зон­ды, ко­то­ры­ми из­ме­ря­ют со­лёность (элек­тро­про­вод­ность), темп-ру и дав­ле­ние; ав­то­ном­ные сво­бод­но­пла­ваю­щие при­бо­ры ти­па «Ар­го» и др. В за­ви­си­мо­сти от ре­шае­мых за­дач эти при­бо­ры мо­гут быть уком­плек­то­ва­ны др. на­бо­ра­ми дат­чи­ков: со­дер­жа­ния рас­тво­рён­но­го ки­сло­ро­да, мут­но­сти, гид­ро­хи­мич. и иных па­ра­мет­ров. Зон­ды ра­бо­та­ют в ре­жи­мах ре­аль­но­го вре­ме­ни с пе­ре­да­чей ин­фор­ма­ции по ка­бель-тро­су на борт суд­на или в ав­то­ном­ном ре­жи­ме с на­ко­п­ле­ни­ем дан­ных на встро­ен­ное за­по­ми­наю­щее уст­рой­ст­во. Ав­то­ном­ные при­бо­ры час­то ус­та­нав­ли­ва­ют на дол­говре­мен­ных стан­ци­ях – зая­ко­рен­ных буй­ко­вых, дрей­фую­щих, дон­ных и т. п. Сво­бод­но­пла­ваю­щие при­бо­ры пе­рио­ди­че­ски пе­ре­да­ют на­ка­п­ли­вае­мую ин­фор­ма­цию в бе­ре­го­вые цен­тры дан­ных че­рез спут­ни­ко­вую связь.

Спе­ци­аль­ные Г. п. ис­поль­зу­ют­ся для ре­ше­ния отд. гид­ро­ло­гич. за­дач. На спе­циа­ли­зир. вод­но-ба­лан­со­вых, бо­лот­ных, ру­сло­вых и др. стан­ци­ях и по­стах при­ме­ня­ют­ся при­бо­ры: для из­ме­ре­ния слоя вы­пав­ших осад­ков – осад­ко­ме­ры, плю­вио­гра­фы; вы­со­ты и плот­но­сти снеж­но­го по­кро­ва и за­па­сов во­ды в нём – рей­ки, сне­го­ме­ры; ис­па­ре­ния с поч­вы и вод­ной по­верх­но­сти – ис­па­ри­те­ли; влаж­но­сти поч­вы – вла­го­ме­ры; глу­би­ны про­мер­за­ния и от­таи­ва­ния – мерз­ло­то­ме­ры и др.