Хидрологија на површински води
Хидролошки набљудувања и мониторинг
Секоја хидролошка служба има основна мрежа на хидролошки станици за површински води. Во Република Македонија таа е составена од 110 станици (Слика 1). Во моментов оперативни и обезбедени со набљудувачи се само 66.
Покрај посета на набљудувач, во мрежата на површински води одреден број на станици се опремени и со соодветна опрема и тоа:
- Лимниграф (20 станици)
- Автоматски онланј инструменти (31 станица, во функција 12)
Слика 1.- Мрежа на станици на површински води
За да функционира една станица минимум е потребно да биде опремена со водомерна летва и еднаш дневно да биде посетувана од обучено лице (набљудувач) со задача да го забележи моменталниот водостој.
Новиот мониторинг бара воведување на автоматски инструменти, така да хидролошките станици стануваат автоматски хидролошки станици (АХС). Овие инструменти вршат мерења на секои 15 минути и на тој начин овозможуваат постојани информации од терен. Автоматските инструменти опремени со модеми преку ГСМ или ГПРС врска ги праќаат информациите на веб сајт-от на сервисот (УХМР), и на тој начин јавноста, медиумите и одговорните министерства добиваат навремена информација за промените на водостојот и за евентуална појава на високи води кои можат да предизвикаат поплави. Ваквите станици бараат редовно одржување и редовни
Одржување на хидролошки станици и мерни профили
Нормалното функционирање на станиците зависи од нивното редовно одржување. Финансиите за оваа активност никогаш не се доволни, а без нормално финансирање одржувањето не може нормално да функционира. Затоа постепеното откажување на функционирањето и запирање на работата на станиците е очекуван процес.
Новите станици се многу покомплексни и поосетливи и бараат постојано одржување. Поради големата осетливост на новиот вид на опрема на грмотевици, водни хемикалии и друго, потребно е зачестено сервисирање на овој вид станици. Опремата, сензорите и дата логерите треба редовно да се одржуваат и заменуваат по потреба. Зачестено се случува оштетување на ел.мрежна, а слабата мрежна покриеност со ГСМ/ГПРС дополнително предизвикува чести прекини на преносот на податоци, при што сето тоа влијае на квалитетот на добиените податоци. Со цел подобрување на редовниот мониторинг, потребни се модерни инструменти кои редовно треба да се одржуваат, потребна е постојана грижа, постојана контрола, и тоа како од канцеларија, така и со редовна посета на терен.
Нормалното одржување се одвива при секоја посета на станицата, но во одредени ситуации се организираат теренски активности со специјална намена за одржување на хидролошките станици. Покрај хидрометриските мерења и проверки на водостојот редовни активности се:
- прочистувања на коритото од нанос и вегетацијата во близина на мерните инструменти и прагови
- при маловодие се чистат бунарите и металните цевки од насипаниот нанос
- контрола на водомерните летви и замена на истите при оштетување
- одржување на објектите каде се сместени хидролошките инструменти
- замена на батериите и акумулаторите кои ги напојуваат станиците со електрична енергија
- замена на оштетени сензори и даталогери
Повеќето од станиците се поставени на места каде нема регулиран тек и каде дното е исклучително променливо. За подобрување на мониторингот пожелно е и изградба на прагови и соодветна регулација (Слика 2). Со овие прагови се стабилизира режимот на течење на водите низ хидролошкиот профил и процентот на точност на податоците е висока.
Слика 2.- Хидролошка станица – Германија
Хидрометриски мерења
Хидрометриските мерења, се мерења на хидролошки параметри во теренски услови. Мерењата ги извршува група од хидролошки стручни лица согласно усвоените методи на мерења пропишани од СМО и потврдени преку светските хидролошки стандарди.
Основни параметри кои се мерат се:
- широчина на речно корито
- длабочина на речно корито (сондирање)
- брзина на движење на вода (мерено во соодветни мерни вертикали)
Мерењата во Република Македонија се изведуваат на следните начини:
- директно со газење пореку водотекот, се влегува во водата, се премерува широчината на реката, се врши сондирање на одредени растојанија и на крај со хидрометриско крило се мери брзината на движење на водотекот во одредени вертикали во зависност од широчината на коритото и на одредени длабочини во зависност од длабочината на водотекот
- со чамец се превеслува водотекот, од чамец се сондира и на крај се мерат брзините со хидрометриско крило (како со газење преку водотек)
- со винда и тег од мост, на одредени растојанија се сондира, па со хидрометриско крило се мери брзината на движење на водата (као со газење преку водотек)
Дополнително се вршат и други активности како:
- мерење на температура на вода Т (°C) со термометри со куќиште (со резервоар)
- геодетски премерувања со нивелир, при што се мери речниот профил и се определува падот на теренот и водното огледало на водотекот J(°/oo)
По извршените мерења се вршат графички и аналитички пресметки за да се добие главниот параметар на истекувањето т.е. протекот на водата Q (m3/s).
Поради типот на реките во Македонија (брзи и ерозивни), хидрометриски мерења кои се извршуваат на хидролошките станици би требало да се изведуваат барем еднаш месечно и дополнително при промени на режимот на течење предизвикани од големи и мали води при појава или при недостаток на врнежи. Недоволните финансиски средства ги редуцираат мерењата, а со тоа се намалува и квалитетот на крајниот продукт – хидролошкиот податок.
Хидрометриските мерења се мерења кои се изведуваат во теренски услови, каде постои опасност по здравјето и животот на вработените. Можноста од опасности има големо влијание на квалитетот на мерењето, па затоа се предвидуваат заштитни мерки кои ќе го олеснат мерењето, и поради тоа вработените треба да бидат опремени со заштитна облека и опрема за сите временски услови.
До квалитетни мерни продукти може да се стигне и со подобрување на мерните инструменти, а особено е важно во хидролошките служби редовно да се користи ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler, што во слободен превод може да се преведе како акустичен доплеров мерач на протек), пред се поради фактот што како краен продукт на овој инструмент по извршеното мерење се добива протекот на водата во секунда Q(m3/s) (за мерење извршено на одредено мерно место).
За овие инструменти и за мерење на опасни води се градат специјални жичари за пренос на хидрометриското крило или ADCP-то преку река и назад.
Покрај вакви инструменти за големи води, за мали води потребни се и хидрометриски крила со мали елиси, како и електромагнетни крила за мерење во услови каде има трева, лисја и слично. На места каде има карпи и големи камења се препорачува Метод на раствори (Dilution Method).