По результатам снегомерной съемки вычисляются следующие характеристики:
· Средняя высота снежного покрова без ледяной корки - hc;
· Плотность снега - ;
· Запас воды в снеге -
· Общие средние запасы воды в снеге - [5].
2.4 Результаты и анализ съемки
В начале маршрута была отмечена первая точка и последующие в 1 столбце таблицы 2.1. Каждые 5 метров проводили измерение высоты снега по рейке с помощью весомера снегового, результат измерения записывали во 2 столбец таблицы 2.1. Каждые 10 метров измеряли высоту снега по цилиндру (рисунок 2.3), результат измерения записывали в 3 столбец таблицы 2.1.
Во время камеральных работ считали плотность снега по формуле и запасы воды в снеге по формуле и заносились в столбцы 5 и 6 соответственно.
Таблица 2.1
Журнал маршрутной снегомерной съемки «01» марта 2023г.
|
№ точки |
hснега по рейке, см |
hснега по цилиндру, см |
Отсчет по линейке весов d |
Плотность снега , г/см3 |
Запасы воды в снеге S, мм |
Примечание |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Профиль № 1 прямой ход |
|||||||
|
1 |
44 |
Поле |
|||||
|
2 |
39 |
31 |
7 |
0,225 |
88 |
Поле |
|
|
3 |
28 |
Поле |
|||||
|
4 |
55 |
42 |
7,4 |
0,170 |
94 |
Поле |
|
|
5 |
20 |
Поле |
|||||
|
6 |
24 |
23 |
5 |
0,220 |
53 |
Лес |
|
|
7 |
16 |
Лес |
|||||
|
8 |
37 |
26 |
6,2 |
0,240 |
89 |
Лес |
|
|
9 |
44 |
Лес |
|||||
|
10 |
36 |
36 |
5,9 |
0,160 |
58 |
Лес |
|
|
11 |
20 |
Лес |
|||||
|
12 |
28 |
28 |
2,5 |
0,090 |
25 |
Лес |
|
|
13 |
40 |
Лес |
|||||
|
14 |
37 |
36 |
7,5 |
0,210 |
76 |
Лес |
|
|
15 |
40 |
Лес |
|||||
|
16 |
28 |
27 |
6,6 |
0,240 |
65 |
Кусты |
|
|
17 |
0 |
Тропа |
|||||
|
18 |
6 |
5 |
1,9 |
0,380 |
23 |
Лес |
|
|
19 |
29 |
Лес |
|||||
|
20 |
34 |
32 |
6,1 |
0,190 |
65 |
Лес |
|
|
21 |
29 |
Лес |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
22 |
37 |
32 |
6,1 |
0,190 |
70 |
Лес |
|
|
23 |
37 |
Лес |
|||||
|
24 |
19 |
19 |
4,7 |
0,250 |
48 |
Лес |
|
|
25 |
29 |
Лес |
|||||
|
26 |
34 |
35 |
6,8 |
0,195 |
66 |
Лес |
|
|
27 |
37 |
Лес |
|||||
|
28 |
50 |
47 |
7,4 |
0,160 |
80 |
Кусты |
|
|
29 |
5 |
Кусты |
|||||
|
Профиль № 1 обратный ход |
|||||||
|
1 |
46 |
Кусты |
|||||
|
2 |
38 |
28 |
7,5 |
0,270 |
103 |
Кусты |
|
|
3 |
37 |
Кусты |
|||||
|
4 |
26 |
26 |
8 |
0,300 |
78 |
Кусты |
|
|
5 |
14 |
Кусты |
|||||
|
6 |
10 |
8 |
9,3 |
1,160 |
116 |
Кусты |
|
|
7 |
39 |
Кусты |
|||||
|
8 |
51 |
45 |
5 |
0,100 |
51 |
Кусты |
|
|
9 |
40 |
Кусты |
|||||
|
10 |
42 |
35 |
7,8 |
0,200 |
84 |
Кусты |
|
|
11 |
40 |
Кусты |
|||||
|
12 |
30 |
30 |
6,4 |
0,210 |
63 |
Кусты |
|
|
13 |
37 |
Лес |
|||||
|
14 |
30 |
30 |
4,5 |
0,150 |
45 |
Лес |
|
|
15 |
36 |
Лес |
|||||
|
16 |
40 |
33 |
8 |
0,240 |
10 |
Лес |
|
|
17 |
38 |
Лес |
|||||
|
18 |
40 |
37 |
6 |
0,160 |
64 |
Лес |
|
|
19 |
30 |
Лес |
|||||
|
20 |
31 |
27 |
3,5 |
1,300 |
403 |
Лес |
|
|
21 |
26 |
Лес |
|||||
|
22 |
37 |
25 |
5,6 |
0,200 |
74 |
Лес |
|
|
23 |
0 |
Тропа |
|||||
|
24 |
26 |
12 |
2,9 |
0,250 |
65 |
Поле |
|
|
25 |
29 |
Поле |
|||||
|
26 |
35 |
25 |
6,5 |
0,260 |
91 |
Поле |
|
|
27 |
39 |
Поле |
|||||
|
28 |
10 |
8 |
2,5 |
0,310 |
31 |
Поле |
|
|
29 |
30 |
Поле |
|||||
|
30 |
39 |
44 |
6,5 |
0,150 |
59 |
Поле |
|
|
31 |
30 |
Поле |
|||||
|
32 |
29 |
10 |
2,6 |
0,260 |
75 |
Поле |
|
|
33 |
40 |
Поле |
|||||
|
34 |
40 |
39 |
7,3 |
0,190 |
76 |
Поле |
|
|
35 |
38 |
Поле |
|||||
|
36 |
5 |
5 |
1,6 |
0,320 |
16 |
Лес |
|
|
37 |
5 |
Лес |
|||||
|
38 |
35 |
30 |
5 |
0,160 |
56 |
Лес |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
39 |
40 |
Лес |
|||||
|
40 |
40 |
36 |
8,4 |
0,230 |
92 |
Лес |
|
|
41 |
42 |
Лес |
|||||
|
42 |
35 |
33 |
7,6 |
0,23 |
80,5 |
Лес |
Рисунок 2.3 Взятие весовой пробы
Средний влагозапас был посчитан по формуле:
,
где Sл, Sk, Sn - средние запасы воды в снеге на отдельных ландшафтах (лес, кустарник, поле), мм; fл, fк, fn - площади соответствующих ландшафтов, % (таблица 2.2).
Для определения площади соответствующих ландшафтов произведена глазомерная съемка (рисунок 2.4). Вычисленные запасы воды в снеге на отдельных ландшафтах приведены в таблице 2.2.
Рисунок 2.4 План глазомерной съёмки исследуемого участка
Таблица 2.2
Характеристика снежного покрова
|
Снежный покров |
Лес |
Поле |
Кустарник |
|
|
Плотность снежного покрова (г/см3) |
0,269 |
0,227 |
0,330 |
|
|
Средний запас воды в снеге (мм) |
58 |
72 |
80 |
|
|
Высота снежного покрова по цилиндру (см) |
21 |
26 |
31 |
|
|
Высота снежного покрова по рейке (см) |
27 |
30 |
33 |
По результатам снегомерной съёмки были посчитаны плотность снежного покрова, средний влагозапас в снеге, высота снежного покрова по цилиндру, высота снежного покрова по рейке для отдельных ландшафтов: леса, поля и кустарников. Результаты расчетов приведены в таблице 2.2.
3 . Снегогеохимическая съемка
Работа по отбору проб и анализу их на загрязненность различными веществами называют снегогеохимической съемкой.
Снеговая съемка подразумевает два этапа:
· Отбор проб на точках;
· Подготовка и химический анализ проб;
Вспомогательные устройства и материалы:
· Весовой снегомер ВС-43 (рисунок 2.1)
· Снегомерная рейка (рисунок 2.2)
· Полиэтиленовый пакет 10-12 дм3
· Полиэтиленовая пленка 60Ч50 см.
3.1 Цели и задачи съемки
Целью снегогеохимической съемки является мониторинг загрязнения природной среды выбросами в атмосферу, т.к. обладает высокой сорбционной способностью и захватывает основную часть продуктов техногенеза.
Задача - определить загрязняющие вещества.
3.2 Наблюдения за состоянием снежного покрова на основе съемки
При высоте снежного покрова 35 см - 6 кернов снега, при 80 см - 4 [6].
При отборе проб следует избегать захвата снегомером частиц грунта. Перед ссыпанием пробы в пакет необходимо очистить нижний конец снегомера от лишнего. Пробы снега доставляются в лабораторию в плотно закрытых полиэтиленовых пакетах. Можно уплотнить снег руками через полиэтиленовую пленку.
При отборе пробы на маршруте необходимо зафиксировать: место отбора пробы; дату отбора пробы; дату установления устойчивого снежного покрова; тип маршрута (полевой, лесной - описать форму мезорельефа, поверхность водораздела, склоны и т.д.); средний влагозапас в снеге (в мм); суммарное количество атмосферных осадков; среднюю высоту снега; количество кернов снега в пробе; средняя плотность снега; наличие или отсутствие проталин, или оголенных участков вблизи места отбора пробы.
3.3 Результаты и анализ съемки
Для проведения снегогеохимической съемки было выбрано ровное место в поле с нетронутым снежным покровом на расстоянии примерно 30 метров от проезжей части. Было взять 5 шунтов снегомером методом конверта - четыре по углам и пятый в центре. На рисунке 3.1 представлено фото отбора пробы.
Рисунок 3.1 Фото отбора пробы на снегогеохимический состав
Были зафиксированы координаты точки взятия пробы, дата отбора, тип маршрута, количество кернов в пробе снега (таблица 3.1).
Таблица 3.1
Журнал снегогеохимической съемки
|
Наименование |
Маршрут |
|
|
Место отбора пробы |
52°14'51”с.ш. 104°16'4”в.д. |
|
|
Дата отбора пробы |
01.03.2023 |
|
|
Дата установления устойчивого снежного покрова |
10 ноября |
|
|
Тип маршрута |
полевой |
|
|
Средний влагозапас в снеге, мм |
66,34 |
|
|
Суммарное количество атмосферных осадков, мм |
20 |
|
|
Средняя высота снега, см |
28 |
|
|
Количество кернов снега в пробе, шт. |
5 |
|
|
Средняя плотность снега на маршруте, кг/м3 |
0,275 |
|
|
Наличие или отсутствие проталин, или оголенных участков вблизи места отбора пробы |
отсутствие |
Дата установления снежного покрова была определена по данным Атласа «Даты образования устойчивого снежного покрова в Иркутской области» [8].
Суммарное количество атмосферных осадков было взято с сайта pogodaiklimat.ru.
Средняя высота снега была взята как среднее арифметическое значений высоты снега по цилиндру и по рейке.
Средняя плотность снега на маршруте была посчитана как среднее арифметическое значений плотности снега для всех типов местности (лес, поле, кустарник).
После взятия пробы снег был помещён в мешок, отнесён в квартиру и пересыпан в эмалированную кастрюлю. Через сутки талый снег был помещён в стеклянную бутылку и в нужный срок доставлен в лабораторию для проведения гидрохимического анализа.
Результаты гидрохимического анализа представлены в таблице 3.2 «Протокол КАХ».
Таблица 3.2
Протокол КАХ
|
Ca2+ |
Mg2+ |
Na+ |
K+ |
HCO3- |
SO42- |
Cl- |
Сумма |
pH |
||
|
мг/дм3 |
3,6 |
0,73 |
8,28 |
0,5 |
15,3 |
14,0 |
2,1 |
44,5 |
7 |
|
|
мг-экв/дм3 |
0,18 |
0,06 |
0,36 |
0,01 |
0,25 |
0,3 |
0,06 |
0,61 |
7 |
|
|
% экв |
29,5 |
9,8 |
59,0 |
1,7 |
41,0 |
49,2 |
9,8 |
100 |
7 |
Формула Курлова:
По результатам гидрохимии талая вода, взятая с исследовательского участка в поле у остановки гос. университет, является сульфатно-гидрокарбонатной натриево-кальциевой. Минерализация воды равна 0,045 г/дм3 (слабоминерализованная).
4 . Ледовый режим
Ледовый режим - совокупность закономерно повторяющихся процессов образования, развития и разрушения ледяного покрова водных объектов [9].
Ледовый режим р. Олха формируется под влиянием резко континентального климата и гидрогеологических условий рассматриваемой территории. Ледообразование происходит в условиях низкой водности. В среднем, первые ледовые явления на реке фиксируются в конце второй декады октября. Лед появляется в виде заберегов. Осенний ледоход на р. Олха отмечается ежегодно. За счет увеличения роста заберегов и смерзания масс шуги и льда образуется устойчивый ледостав.
Средняя дата начала периода ледостава приходится на 19 октября. В зависимости от погодных условий начало ледостава может происходить в период с середины первой декады октября по начало ноября. Ледостав на реке в районе изысканий регистрируется в среднем 168 дней.
На р. Олха отмечается появление весеннего ледохода (шугохода) так же ежегодно, средняя дата его начала в 88% случаев приходится на 19 апреля. Продолжительность весеннего ледохода составляет в среднем 10 дней. Обычно к концу апреля река в районе изысканий полностью освобождается ото льда. При средней продолжительности всех ледовых явлений на р. Олха в районе изысканий равной 191 суткам, максимальная продолжительность периода со всеми ледовыми явлениями может равняться 219 суткам, минимальная - 166 дням.
Толщина льда нарастает с конца октября по конец марта. Интенсивность нарастания льда определяется гидрометеорологическими условиями - прежде всего температурой воздуха, выходом подземных вод в русло, количеством выпадающих осадков. С конца марта толщина льда существенно не увеличивается и начинается постепенное ее уменьшение вплоть до начала ледохода. Наибольшей своей величины она достигает к концу марта [7].
5 . Ледомерная съемка
Ледомерная съемка - измерения толщины льда и шуги под ним, толщины и плотности снега на морском припае, озерах, реках или водохранилищах [10].
5.1 Цели и задачи съемки
Ледомерная съемка проводится для оценки репрезентативности моста постоянных измерений толщины льда, изучения заторных и зажорных явлений и для получения общей картины распределения толщины льда на реке или ее отдельном участке (например, для оборудования ледовой дороги или переправы).
Одновременно с определением параметров льда и шуги производится измерение глубин. Таким образом, предоставляется возможность построения плана участка реки в изобатах, на который наносятся изолинии равной толщины льда и границы распространения шуги. На основании изолиний равной толщины льда и данных по ее изменчивости анализируется характер распределения толщины льда по длине и ширине потока и выявляются причины его неоднородности. Средняя величина толщины льда, полученная по измерениям в центральной части реки, сопоставляется с ее средним значением, определенным на середине реки з месте постоянных (регулярных) измерений. Если расхождение между ними не выходит за пределы 10-16%, то место постоянных измерений признается репрезентативным [1].
5.2 Приборы и оборудование для производства ледомерной съемки
Рейка ледоснегомерная ГР-31 (рисунок 5.1) -предназначается для измерений толщины ледяного покрова в водоёмах, которые имеют глубину воды подо льдом не менее 0,3 метра, а также для измерений высоты снежного покрова на льду.
Состоит из прямоугольного деревянного бруска и упорной планки-подкоса, жёстко скреплённой с нижним концом бруска под углом 60°. Рейка и подкос скреплены металлической планкой, концы их оборудованы металлическими оковами.
Отличительность в том, что подкос закреплён не жёстко, а снабжён возвратной пружиной, которая его поддерживает в вертикальном положении. Для приведения откоса в положение 60° нужно приложить на пяту откоса усилие не более 0,07 кг/см2 (поместить откос под лёд и потянуть рейку вверх до упора, после измерения отпустить натяжение и откос вернётся в вертикальное положение). Это дает возможность делать лунку для замера диаметром не 40, а 15 сантиметров. Рейка имеет двухстороннюю шкалу: для измерения толщины льда и высоты снежного покрова, с нанесенными краской делениями и оцифровкой. Один конец рейки имеет вид равностороннего клина, защищенного металлическим наконечником. На другом конце край подкоса совпадает с нулевым делением шкалы на рейке. Часть шкалы, размещенная выше нулевого деления, служит для отсчётов толщины льда и уровня воды в лунке в случаях, когда вода выше нижней поверхности льда. Нижняя часть шкалы от нулевого деления для измерения уровня воды в случаях, когда лёд нависает над водой [11].