Футшток

Футшток, рейка с делениями, устанавливаемая у берегов рек, озер, морей и друп х водоемов; является простейшим прибором для изме-. рения положения уровня (горизонта) воды. Ф. с организованным наблюдением уровня воды составляет основу водомерного поста, имеющего назначением изучение уровенного режима водоема. На реках водомерные наблюдения помимо непосредственной характеристики урсвеннсго режима имеют также значение для учета водоносности р>ек, т. к. высота уровня в реке зависит от количества протекающей воды через данное живое сечение в единицу времени (расход воды). На морях и озерах футшточные наблюдения производят с целью изучения: 1) режима приливов, отливов и сейш, 2) обычных колебаний в зависимости от случайных изменений в расходе и приходе воды, а также для редукций промеров к условному уровню, называемому «нуль глубин». Колебания уровня необходимо знать пор-тостроителю для правильного установления судоходных глубин, а также для назначения горизонта незатопляемых площадей портовой территории. В первом отношении имеет значение наи-низший уровень, при котором устанавливаются наименьшие глубины, во втором — наивысший. Кроме указанного, наблюдения гю Ф. нужны для целей судоходства при определении глубин на фарватерах. Наблюдения по Ф. имеют также значение в области теории и практики геодезии. Продолжительные и непрерывные наблюдения по одному и тому же Ф. дают возможность вывести с большой точностью средний уровень моря, который должен совпадать с поверхностью геоида, то есть тела, определяющего общую форму поверхности земли. С Ф. связана гипсометрия, основа государственных нивелировок, которые должны привязываться к нулям морских Ф. для получения отметок — точек земной поверхности от нулевой уровенной поверхности, проходящей через определенную точку Ф. В случае обнаружения при длительных футшточных наблюдениях еи-стематич. изменении среднего уровня последние приписываются «вековому движению» берегового массива, и таким образом Ф. является средством изучения т. н. э п е и р о г е н и ч е с к и х движений земной коры. Ф. по цели наблюдений можно разделить на две группы: речные и м о р с к и е, к последним присоединяют озерные. По значимости результатов следует различать Ф. основные, устанавливаемые на продолжительное время для изучения основных законов колебаний уровня, и второклассные, устанавливаемые на короткий период в качестве подсобных для редукций промеров или получения основных уровней по методу сражения. Речные водомерные посты подразделяются на уровенные, на которых наблюдения производятся исключительно для изучения режима уровней, и расходные посты, целью которых является изучение изменений расхода воды во времени путем предварительного установления связи между высотой уровня и расходом воды.

Установка Ф. Место для установки Ф. на морях и озерах выбирается с расчетом, чтобы оно было защищено от прямого воздействия волнения и с принятием во внимание рельефа дна в ближайших окрестностях поста, так как Ф. в дтмелом месте и в глубине залива дают режим уровня не основного водоема, а местный — искаженный. На реках требования к выбору места еще более строги, а именно: необходимо принимать во внимание типичность места для участка исследований, защищенность от повреждений ледоходом и от размыва, отсутствие естественного или искусственного переменного подпора, неизменность на участке уклона и условий шероховатости и неизменность русла реки.

Устройство Ф. Простейший Ф. представляет собой рейку 10x5 сантиметров в сечении, длиной

2—4 метров в зависимости от амплитуды колебаний уровня, выкрашенную масляной краской с нанесенными на нее делениями в двойных см. Нуль делений помещается внизу, чтобы отсчет выходил положительным и возрастал с поднятием уровня. Для основного Ф* Потсдамским геоде-зич. ин-том выработан (1884 г.) тип металлич. Ф. с фарфоровыми вкладышами> отличающийся большой прочностью. Чтобы избежать неточностей отсчетов при волнении, изобретен Ф. с поплавком в колодце; поплавок помещен внутри вертикально стоящей трубы, сообщающейся с мо]. ем; снаружи трубы разбита шкала де .еш й, высота воды указывается подвижным указателем, подвешенным на блоке и сообщающимся с поплавком цепочкой, перекинутой через блок. Другое приспособление для этой же цели предложено инженером-гидрогрзфом Рено и состоит из стеклянной трубки, открытой сверху и снизу; вода в нее проникает снизу через песочный фильтр, что способствует затуханию колебания от волны. Полярный Ф. Для изучения колебаний уровня в полярных экспедициях применяется специальный фрезер, устраиваемый йа льду. На дно через прорубь опускается на проволоке гиря, проволока перекидывается через блок, укрепленный на стойке на льду, на другом конце вешается противовес с указателем. При подъеме и опускании ледяного поля индекс передвигается, указывая степень колебаний. При береговых исследованиях пользуются плову-ч и м Ф., прикрепленным к бакану (в виде морской вехи); нижний конец Ф. прикрепляется к грузу, опускаемому на дно. Уровень отсчитывается по верхней разделенной части Ф., торчащей из воды.

Речные водомерные посты: а) реечные посты, на которых измерение уровня производится по постоянным, укрепленным у места измерений, одной или нескольким рейкам; б) свайные, состоящие из ряда свай, забитых в створе на берегу реки так, что самая нижняя свая находится под водой, а самая высокая лишь немного покрывается самой высокой водой; измерение уровня воды производится при помощи переносной рейки, которая ставится на головку ближайшей к берегу сваи, находящейся в воде; в) смешанные, включающие в себе элементы свайных и реечных постое, и г) посты мостового типа, в которых горизонт воды определяется измерением расстояния от какой-либо неподвижной точки, находящейся вне поверхности воды над ней, например от фермы железного моста или подошвы рельса на мосту. Ф. устанавливают, прикрепляя их к специально вбитсй в дно свае или кусту свай. В портах они прибиваются к пристаням и молам и иногда накрашиваются непосредственно на стенках гаваней или на гладких поверхностях скал. Морские Ф. прикрепляют иногда’ к специальным ряжам или непосредственно к скалам. Допускается и наклонная установка, в этом случае деления Ф. разбиваются с учетом угла наклона. На горных реках с небольшими амплитудами устанавливают иногда т. н. передаточный пост; такой пост: 1) не нарушает естественных условий потока, 2) не создает подпора, 3) не может быть поврежден плывущими предметами. Он состоит из гири, опуск, емсй на тросе через блок до поверхности воды. Блок подвешивается на попе резней балке над водой у берега. Отсчет делается по указателю, прикрепляемому к тросу. Ф. для наибольших и наименьших уровней, отмечающие эти уровни автоматически, имеются различных конструкций; относительным распространением пользуется зубчатая рейка с поплавочным индикатором. Такая рейка с боков имеет зубцы. Поплавок в виде небольшой горизонтально пла вающей доски надет на рейку отверстием в своей середине. При подъеме воды поплавок поднимается, но опуститься ему мешают пружины, упирающиеся с боков в зубцы рейки. Основное требование к Ф.—его неподвижность в период наблюдений. Для обеспечения контроля над неподвижностью Ф. на берегу устраивается фут-шточный репер. На реках для этой цели служат чугунные винтовые сваи, каменные или бетонные столбики, реперные марки, закладываемые в фундаментах зданий, и за ершенные штыри. Временными реперами служат деревянные столбы с горизонтальным пропилом. Превышение репера над нулем рейки должен быть точно определено нивелировкой и временами поверяться; .перемены этой величины характеризуют степень неподвижности установки.

Методика наблюдений. Нормальной частотой для равнинных рек на уровенных постах принимается наблюдение 1 раз в сутки в 7 ч. утра по поясному времени и в период весенних паводков еще раз в 19 ч. На расходных постах считаются желательными непрерывные наблюдения самописцами или же трехсрочные или четырехсрочные суточные измерения; часы этих измерений м. б. установлены эмпирич. путем на основании пробно^ серии ежечасных наблюдений. На морских постах в бесприливных морях наблюдения уровня приурочиваются к срокам метеорология, наблюдений, то есть в 7 ч., 13 ч. и 21 ч., при наличии же приливов и отливов наблюдения делаются ежечасно, а около моментов полных и малых вод—через 10 мин. Для уточнения отсчетов существуют специальные приборы, например измеритель инж. Соколова, дающий точность отсчета до 1 миллиметров, или америк. крючковые рейки с верньерами до 3 миллиметров.

JJum.: Ог невский А., Гидрометрия, М.—Л.,

193 4;Гириллопич Н., Гидрометрия. 2 изд., Л., 1933 (литогр.); Руководство для ведения гидрологических и метеорологических наблюдений на береговых станциях и плову чих маяках морского ведомства, Л., 1933: Близняк Е., Правила для наблюдателей водомерных постов в Обь-Енисейской партии, «Материалы к инструкциям по исследованию водных путей», вып. 21, СПБ, 1912; Максимов Г., Сети точных нивелировок на берегах Балтийского моря, доклад № 71 Гидрологической конференции Балтийских стран, Л., 1933; его Hi е, О среднем уровне Черного и Азовского морей в связи с вопросом об изыскании нулей глубин и высот для морей СС( Р, «Известия Рос. гидрологич. ин-та», Л., 1927, 19; Основы гидрологии, под ред. С. Ооветова, М.— Л., 1933; Ш п и н д л е р И., Лекции ио физической географии, вып. 1 и 2, СПБ, 1903; Л я х н и ц к и и В., Морские порты, 2 изд., М.—Л., 1932; Максимов Г., Курс гидрографии, П., 1918; Ж ем еров 3., Средний уровень Балтики у Кронштадта, «Зап. по гидрографии», 1933, 1, Л.; М а г ш e г Н., Tidal Datum Plumes, «Special Publication of Coast a. Geodetic. Survey», 1927, 13 >; Prude G., Instruction for Tidal Observations, ibidem, 1928, 139; M. R о I 1 e t d e L’i s 1 e, Observation, etude cl predication des marges, Paris, 1905; Bowie W., Geodetic Operations of the United States 1924—26, «Sp. Publ. of Coast a. Geodetic Survey», 1927, 134. Г. Максимов.