Все с нетерпением ждут лета — благодатного времени для увлекательных походов, путешествий, прогулок. Но каждый раз ребята начинают обсуждать: куда отправиться на экскурсию, в поход?
Большинство из вас мечтает о далеких путешествиях в Крым, на Кавказ, в Среднюю Азию.
А сколько интересных открытий можно сделать, путешествуя по своему району и даже в окрестностях школы!
В лесу, на реке, на озере вы познакомитесь с интересными явлениями природы, с законами ее развития.
Лес — это природная кладовая. В лесу растут деревья, кустарники и травы, имеющие большое значение для человека.
Среди лесных сокровищ много лекарственных растений. Вы их найдете всюду: на освещенных солнцем полянах, по берегам топких болот, в лесной чаще.
Кто из вас не знает приземистое растение с яйцевидными листьями и одним-двумя тонкими стеблями? Это подорожник. Если вы обожжете или натрете ногу, приложите к больному месту лист подорожника и вы оцените его целительные свойства.
В аптеке, в специальном отделе, продаются картонные коробки с цветными картинками, изображающими растения. Это лекарственные травы.
Среди растительного царства много растений, из которых можно получить краску. Ведь раньше, когда еще не умели приготовлять красители из химического сырья, их добывали из растений. Ими люди окрашивали льняные ткани и шерсть.
Поищите такие растения в лесу, на полях, в болотах. Отметьте на карте места наибольшего, распространения лекарственных растений, чтобы потом организовать поход для их сбора.
А знаете ли вы, что в лесу совсем не такая погода, как на открытой местности! Вы, очевидно, заметили, что летом в лесу не так жарко, как на открытой местности. Зато ночью в лесу не так прохладно, как в поле, на лугу.
Что же умеряет в лесу дневную жару и ночную прохладу, а воздух делает более влажным?
Вспомните уроки ботаники. Растения испаряют огромное количество влаги. Особенно много воды «перекачивают из земли в воздух деревья, у которых глубокие корни и большая ветвистая крона.
Испарение растениями влаги называется транспирацией. Вследствие транспирации влаги растениями воздух в лесу более влажный, чем на открытой местности. Да и ветер в лесу дует с меньшей силой, а значит, меньше уносит водяных паров.
Кроме того, влажный воздух меньше нагревается в жаркие дни, а ночью меньше охлаждается.
Постарайтесь изучить влияние леса на суточное колебание температуры воздуха.
Интересные наблюдения над температурой воздуха можно провести на водоеме.
Известно, что вода и суша нагреваются по-разному. Вспомните жаркий летний день, когда вы приходите купаться на реку или озеро. Песок так накалился, что на нем трудно стоять, а вода прохладная. Но если вам приходилось в погожее летнее утро быть на рыбалке, то вы непременно заметили, что песок холодный, а вода теплая.
А как по-разному нагревается воздух над сушей и водой? И не в этом ли кроется причина образования бризов и муссонов, о которых вам не раз говорили в школе?
Много интересных наблюдений можно провести при изучении реки. Вы знаете, какое большое значение имеют реки в жизни человека.
Как можно использовать вашу речку?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно прежде всего узнать, много ли в ней протекает воды. Этой работой вы и займитесь на экскурсии.
А сколько нового вы узнаете, изучая жизнь водоемов и обитателей леса!
У каждого вида растений и животных свои особенности жизни, свои приспособления к окружающей среде.
Среди насекомых есть друзья и есть враги человека. Чтобы успешно вести борьбу с вредными насекомыми, необходимо изучить их жизнь, их повадки.
Можно совершить увлекательную экскурсию на озеро, на болото, на пруд.
«Чем же заниматься на такой экскурсии?» — спросите вы. Изучать происхождение и развитие водоемов, животных и растения, какими они населены. Пронаблюдайте, как растения и животные приспосабливаются к водной среде. Составьте план водоема. Соберите коллекцию насекомых, гербарий водной растительности.
Если в пойме реки много мелких озерков, обследуйте их. Возможно, в них живет много мальков, которых ждет йеминуемая гибель после высыхания воды. Подумайте, как спасти этих рыбок.
Обычно школьники, совершая походы и экскурсии, очень мало обращают внимания на почвы. А ведь «почвы — это зеркало природы», говорил знаменитый почвовед В. В. Докучаев.
Присмотритесь внимательно к верхней части обнажения оврага или ямы и вы увидите, как изменяется окраска почвы. С глубиной она становится светлее. В верхнем слое больше перегноя, который и окрашивает почву в черный цвет. А перегной образуется из остатков фтмер-ших растений. Значит, в том слое, где много корней, больше накапливается и перегноя.
ПОДГОТОВКА СНАРЯЖЕНИЯ
Метеорологам надо приготовить две метеорологические будки, Сделать их можно из картонных ящиков. Открытой Стороной они будут стоять на север.
Чтобы там свободно циркулировал воздух, сделайте со всех сторон, кроме верхней, частые небольшие отверстия.
В метеорологические будки вы будете ставить термометр, барометр и гигрометр.
Приготовьте термометры, барометры и два гигрометра. Второй гигрометр нужен для того, чтобы можно было сравнивать влажность воздуха в лесу и на открытой местности. Если в школе нет фабричных гигрометров, сделайте сами волосяные гигрометры.
Когда будет сделан корпус, возьмите человеческий волос, лучше всего светлый, и положите его на сутки в спирт или бензин, чтобы обезжирить. Затем промойте волос в горячей воде и высушите на воздухе.
Не беритесь за волос пальцами, чтобы не перенести на него жир с вашей кожи.
Когда укрепите волос к прибору, приступайте к третьему этапу работы — разбейте шкалу на градусы влажности. Для этого сначала поставьте прибор в теплую печку или духовку. Часа через два выньте его и отметьте на шкале, против которой стоит стрелка, 0%? влажности. Затем оберните прибор промокательной бумагой, пропитанной водой. Следите, чтобы примерно в течение 2 часов бумага была мокрой. Время от времени сбрызгивайте ее водой.
Сняв бумагу, вы увидите, что стрелка отклонилась вправо. Это вытянулся волос. В этом месте отметьте 100%. Теперь разделите шкалу между крайними отметками на 100 равных частей, и прибор готов.
Принцип работы такого гигрометра основан на свойстве волоса удлиняться и укорачиваться в зависимости от влажности воздуха.
Ботаникам тоже придется подготовиться.
Им понадобится нож (лучше всего садовый) и железный совок, которым удобно выкапывать корни растений.
Для переноски растений сделайте папку. Вырежьте из фанеры или плотного картона два листа размером 40X50 см или 30X45 см. В листах прорежьте щели, сквозь которые проденьте тесьму.
Концы тесьмы сделайте длинными, чтобы папку можно было носить через плечо.
Сушат растения в прессе, который состоит из двух досок размером 40X50 см или 30X40 см. Чтобы при сушке лучше испарялась влага, просверлите в досках несколько отверстий.
Пресс можно сделать из фанеры. В диетах прорежьте несколько прорезов шириной 1,5 — 2 см и длиной 10 — 12 см.
Но лучше всего приспособить для сушки растений специальный ботанический пресс. (Сбейте две деревянные рамки и натяните на них металлические сетки. Сетку можно заменить переплетением проволоки.
Заготовьте побольше старых газет. Ими вы будете перекладывать в папке и прессе растения.
На экскурсии вам придется проводить с растениями опыты. Для этого понадобятся реактивы: уксус, азотный аммоний, медный купорос и еще пчелиный воск. Для опытов возьмите с собой колбу с отводной трубкой, 15 — 20 небольших пузырьков с пробками, пробирку, спиртовку, треножник.
Что нужно приготовить зоологам?
Животный мир настолько богат и разнообразен, что за одну экскурсию вы не сможете получить о нем полного представления.
Наиболее доступны для изучения насекомые, живущие в лесу, на лугу, в водоемах.
Поэтому прежде всего понадобится сачок.
Как его сделать? Согните из толстой и упругой проволоки обруч диаметром 30 см. Концы обруча загните в виде двух лапок неравной длины: 10 и 12 см, а самый конец загните по одному сантиметру внутрь, как указано на рисунке, и расплющите их.
Теперь берите палку диаметром около 2 см, длиною 1,5 — 2 м и крепите на нее обруч. Расплющенные концы забейте в палку и сделайте из крепкого шпагата или мягкой проволоки обмотку.
Мешок для сачка сшейте из марли или тюля. Форма мешка должна быть конусообразной со срезанной вершиной. Так лучше будет доставать из него «улов». Мешок сачка делается глубиной около 60 см. Чтобы не обтрепались края сачка, обруч обшейте полоской плотной ткани, а к ней пришейте мешок.
Для умерщвления насекомых понадобятся морилки — небольшие банки или хорошо закрываемые пробкой цилиндры. У учителя химии попросите немного серного эфира или хлороформа. С помощью этих реактивов будете замаривать собранных насекомых.
Сделайте, как указано на рисунке, пять-шесть штук раоправилок, запаситесь булавкаМй, коробками, возьмите с собой ваты, лупу, пинцет.
Но как бы вы ни приготовились к предстоящей экскурсии, сколько бы ни прочитали # книг о животном мире, отправляясь в поход, припасите справочную литературу:
Н. Н. Плавильщиков «К)ному энтомологу», И. Халифман «Пароль скрещенных антенн»,
Е. М. Шумаков и И. Б. Брянце «Вредные и полезные насекомые», Н. Н. Плавильщиков «Определитель насекомых».
Гидрологам рекомендую взять снаряжение, с помощью которого можно определять расход воды в реке. Для определения ширины реки понадобится угломерный инструмент — эккер. Сделать его нетрудно.
Для определения глубины реки заготовьте метршток. Это шест длиною 2 — 3 м, размеченный масляной краской или нарезами на метры, полметры и дециметры.
Если река, которую вы будете изучать, глубокая, вам понадобится лот. Пропитайте маслом тонкий, но крепкий шнур. А когда он высохнет, разметьте его цветными нитками на метры и дециметры. На конце шнура привяжите тяжелый груз — и лот готов.
Для измерительных работ понадобятся ватерпас и метровая рейка, размеченная на сантиметры.
Ватерпас легко сделать из ученического равнобедренного треугольника. В вершине прямого угла прикрепите на тонкой крепкой нити отвес, а на середине гипотенузы сделайте ножом насечку. На этой метке должен находиться отвес, когда ватерпас займет горизонтальное положение.
Для определения скорости течения заготовьте 10 поплавков — кругляшков, отпиленных от сухого дерева.
Если экскурсия будет проходить далеко от леса, возьмите с собой десятка полтора кольев.
Сделайте приспособление для определения цвета и прозрачности воды. Вырежьте из жести круг диаметром 20 см и покрасьте его белой масляной краской. Когда он высохнет, укрепите его на трех подвесках к шнуру. Шнур разметьте на дециметры. А чтобы диск легко погружался в воду, к низу его подвесьте груз.
Сделайте батометр — приспособление для взятия проб воды с глубины реки или озера. Как сделать батометр, вы узнаете из рисунка, помещенного на форзаце учебника по географии для 5-го класса. Шнур пропитайте олифой и разметьте на метры и дециметры.
Топографам, чтобы сделать глазомерную съемку местности, потребуются угломерные и измерительные приборы: эккер, нивелир, планшет, рейки. Сделать их нетрудно. Но от того, с какой точностью сделаны инструменты, будет зависеть результат съемки.
С помощью нивелира вы будете производить вертикальную съемку местности — определять превышение одной точки поверхности над другой.
Нивелир можно изготовить из плотничьего уровня. Вырежьте из консервной банки две полоски, прорежьте в них узкие горизонтальные щели и прибейте к боковым граням уровня. В щели, которая будет направлена на снимаемый предмет, приклейте волосок.
Остается сделать для нивелира устойчивую опору. Для этого укрепите на один конец палки ровную дощечку размером 25X4 см. На нее вы будете ставить уровень. Чтобы во время работы он не падал, по краям дощечки сделайте бортики из жести. Высота нивелира должна быть равна метру.
Для топографической съемки понадобятся две специальные рейки. Обстрогайте дощечки длиною 2,5 м и шириной 8 см. Одну сторону дощечки покройте белой масляной краской. Когда рейки высохнут, разметьте их на дециметры и нанесите сантиметровые деления. Для этого заготовьте заранее из ватманской бумаги трафарет, сразу на дециметр. Сантиметровые окошки вырезайте лезвием безопасной бритвы.
Наложив аккуратно на рейку трафарет, берите мизинцем небольшую порцию масляной краски и растирайте ее по окошкам трафарета. Первый метр наносите красной краской, второй — черной, третий — снова красной. Теперь остается нанести цифры дециметров, и рейка готова.
Кроме измерительных инструментов, возьмите с собой в поход небольшой топорик. Он понадобится для приготовления и заготовки кольев.
Если экскурсия будет продолжительной, запаситесь продуктами питания, посудой.
При распределении обязанностей не забудьте назначить повара и санитара. Одного из наиболее активных и бывалых туристов или краеведов назначьте помощником руководителя. Он будет исполнять должность начальника отряда.
Возьмите с собой походную аптечку.
Чтобы экскурсия прошла более организованно, составьте план или график. Распределите время от начала и до конца экскурсии. В графике отведите время для выполнения работ, купания, отдыха.
Если все у вас приготовлено, берите снаряжение и отправляйтесь в путь.
КАКАЯ В ЛЕСУ ПОГОДА?
Вспомните географию. Погода — это состояние нижнего слоя атмосферы в данное время в данном месте.
Утром, когда вы выходили из дому, воздух был свежий. Над головой до самого горизонта — чистое, голубое небо. Листья на деревьях неподвижны.
Но вот поднялось солнце и стало припекать. Зашелестела на деревьях листва, предметы от восходящих потоков теплого воздуха как бы слегка задрожали, а на небе стали появляться белые облака, похожие на хлопья ваты.
Погода все время меняется. Но меняется она в лесу и на открытой местности по-разному. Поэтому наблюдать за погодой нужно в трех пунктах: 1) на открытой местности (на школьной географической площадке), 2) в лесу и 3) над поверхностью озера или реки.
Приборы на всех метеорологических станциях ставят на одинаковой высоте — 2 м от поверхности земли. Но можно установить приборы на высоте и 1 м. Главное, чтобы на всех трех наблюдательных пунктах приборы стояли на одинаковой высоте.
В первом и втором пунктах в метеорологических будках, кроме термометров, установите барометры и гигрометры.
Но как вести наблюдения, если у вас нет флюгера? Простым флюгером, сделанным наподобие флажка, в лесу нельзя пользоваться. Внизу нет ветра. А без него можно обойтись.
Разметьте на середине большой поляны с помощью компаса колышками стороны света: основные С, Ю, В, 3 и промежуточные С — В, Ю — В, Ю — 3, С — 3.
Чтобы определить направление ветра, станьте в центре восьмиугольника и подбросьте вверх горсть сухой пыли. Даже при слабом ветре пыль отнесет в сторону. Допустим, что отнесло на колышек, помеченный «север». Значит, ветер южного направления.
Силу ветра можно определить по состоянию листьев и веток деревьев. Ниже приводится таблица для определения силы ветра на глаз.
Баллы Название ветра Скорость в м/сек Признаки для оценки ветра
0 Штиль 0 Листья неподвижны
1 Тихий 1 Листья неподвижны, дым отклоняется
2 Легкий 2 Листья шелестят
3 Слабый 3 — 5 Колеблет небольшие ветки с листьями
4 Умеренный 5 — 7 Колеблет ветки без листвы
б Свежий Г о Колеблет большие ветки, качает тонкие стволы
6 Сильный 10-12 Качает толстые сучья
7 Крепкий 12-15 Качает большие деревья
8 Очень крепкий 15 — 18 Ломает тонкие сучья и большие ветки
9 Шторм 18-21 Ломает большие сучья
На первом наблюдательном пункте дежурные в установленные часы будут записывать состояние погоды на открытой местности. Одновременно показания приборов записываются и в лесу. Потом все эти данные сравниваются.
Из курса географии вам известно, что воздух нагревается не солнечными лучами, пронизывающими его, а от поверхности суши и воды. Если суша и вода нагреваются по-разному, то и воздух над ними будет иметь не одинаковую температуру.
Для определения температуры воздуха над поверхностью воды используйте термометр-пращ. Привяжите
к ушку комнатного термометра прочный шнур и вращайте им над головой в горизонтальной плоскости примерно минуты две. Затем, держа термометр в тени, быстро произведите отсчет, не касаясь рукой резервуара термометра.
Когда вы купаетесь в речке, то, очевидно, замечаете, что с глубиной температура воды мало изменяется. А как изменяется температура земли, хотя бы на глубине одного метра от поверхности?
Выройте лопатой на крутом берегу реки уступ. В затененной стороне его проделайте ножом два горизонтальных углубления диаметром 3 — 4 см: одно от поверхности 5 — 6 см, другое на метровой глубине.
При измерении температуры земли будете поочередно вставлять в углубления термометр на 5 — 6 минут.
Чтобы измерить температуру воды на глубине, привяжите к термометру шнур, а шарик со спиртом оберните ватой или тряпочкой. Это делается для того, чтобы спирт не успел нагреться, когда вы вытянете термометр на поверхность и будете отсчитывать деления.
Приготовьте журнал наблюдений Сделайте его по такой форме:
Температура
Дата Часы воды на поверхности сухого песка воды на глубине 1 м земли на глубине 1 м
Температуру воды и земли достаточно измерять 3 раза в сутки: утром, в полдень и вечером.
Запись наблюдений над погодой делайте по такой форме:
Наблюдательный пункт 1 Наблюдательный пункт 2 Наблюдательный пункт 3
Дата Часы Температура воздуха Давление атмосферы Влажность воздуха Температура воздуха Давление атмосферы Влажность воздуха Температура воздуха Давление атмосферы Влажность воздуха
Для большей наглядности суточного хода температуры воздуха и других показателей погоды наблюдения производите через каждые 2 часа в течение суток.
Как видите, забот у вас много. Нужно точно и своевременно снять показания приборов, записать наблюдения в журнал.
Днем выполнять такую работу — одно удовольствие, зато ночью, особенно на рассвете, вам придется бороться со сном. А утренние наблюдения как раз очень важны. Сделаете запись не своевременно, и все ваши исследования потеряют смысл.
Запись наблюдений — это только часть исследований. Главное — сделать из этих наблюдений выводы.
Сначала начертите графики температуры воздуха в лесу и на открытой местности, температуры воды и суши, температуры воздуха над водой и сушей. Подобные графики вам не раз приходилось выполнять в классе при обработке месячных наблюдений над погодой.
В графическом изображении данные наблюдений наглядно отразят те закономерности, которые происходят в природе.
Что сильнее нагревается — вода или суша? Песок днем, например, нагрелся на 39 градусов, а вода всего на 25 градусов. Песок нагрелся больше воды на 14 градусов. А ночью вода была теплее песка на 3,5 градуса. Разница между самой высокой и самой низкой температурой песка или, выражаясь языком учебника, суточная амплитуда песка составляет 25 градусов, а воды только 9 градусов.
Какой можно сделать вывод из наблюдений? Вода медленнее нагревается и медленнее остывает. Это происходит потому, что суша нагревается больше на поверхности, а вода прогревается на значительную глубину.
Учащиеся Ново-Курлакской средней школы получили такие результаты: в полдень температура поверхности земли была 39 градусов, а на глубине 1 м только 8 градусов. Разность температур — 31 градус. А вода на поверхности нагрелась на 2,5 градуса больше, чем на метровой глубине. Вода и суша неравномерно нагреваются еще и потому, что для нагревания определенного количества воды требуется гораздо больше теплоты, чем для другого вещества такой же массы.
А теперь вернемся к главному вашему вопросу: одинаково ли нагревается воздух над поверхностью воды и над поверхностью суши?
Допустим, в полдень воздух над сушей нагрелся больше, чем над поверхностью воды, на 3 градуса. А ночью он остыл над поверхностью суши на 2 градуса больше, чем над водой.
Разница, конечно, не так уж значительна. А если взять поверхность моря или океана?. Там различия суточного колебания температуры воздуха на суше и на воде значительнее.
Вспомните уроки географии в 5-м классе... «Теплый воздух легче холодного... Следовательно, и давление теплого воздуха будет меньше, чем холодного». А воздух перемещается из места с боль.шим давлением в сторону меньшего давления.
Вот отчего возле моря или большого озера в жаркий день от воды дует прохладный ветер — бриз.
А какое влияние оказывает на микроклимат лес?
Из своих наблюдений вы можете сделать вывод, что днем в лесу не так жарко, как на открытой местности, а ночью не так холодно.
Суточное колебание температуры воздуха на открытой местности составляет, например, 18 градусов, а в лесу 12 градусов, то есть на 6 градусов меньше.
Объясняется это тем, что в лесу воздух содержит больше водяных паров. А такой воздух нагревается медленнее, чем сухой. Но зато влажный воздух медленнее и остывает.
Вспомните климат пустынь с резким суточным колебанием температуры воздуха. А почему этого нет в тех местах, где воздух влажный?
Вот и выходит, что лес — это не только строительный материал или топливо, он, прежде всего, природный накопитель влаги, или, как говорят ученые, аккумулятор влаги.
Для завершения своей экскурсии вам остается выполнить еще одну очень важную работу: обработать материал. Надо сделать так, чтобы ваши наблюдения стали достоянием всей школы.
Поэтому, когда у вас будет свободное время, перечертите графики в увеличенном виде, на больших листах
плотной бумаги, лучше всего на ватманской. Постарайтесь красиво их оформить, выделите заголовки. В нижнем правом углу чертежным шрифтом подпишите, кто, когда и где производил исследования.
Потом сбейте из тонких планок рамки размером немного меньше листа бумаги и натяните на них свои чертежи.
Прежде чем натягивать, слегка сбрызните водой чертеж с обратной стороны, оботрите чистой тряпочкой или ватой. Загнутые концы бумаги приклейте к внутренней стороне рамки казеиновым клеем или прибейте сапожными гвоздями. Когда бумага высохнет, она плотно натянется на рамку.
Записи и таблицы оформите рисунками и фотографиями.
Много интересных наблюдений и измерительных работ можно провести при изучении своей речки. Конечно, за одну экскурсию реку не изучить. Нужно установить постоянные наблюдения за ее режимом. На экскурсии можно произвести глазомерную съемку участка реки; описать долину реки, русло, характер берегов и дна; определить расход воды, то есть выяснить, какое количество воды протекает через поперечное сечение реки за одну секунду; описать гидротехнические сооружения, которые стоят на исследуемом участке реки (мост, плотину, водяную мельницу, гидроэлектростанцию и т. д.); сделать несколько фотоснимков реки и дать описание о её использовании; изучить разрушительную работу реки.
Такое всестороннее изучение реки называется гидрографическим обследованием.
Прежде чем приступать к гидрографическому обследованию, выберите такой участок реки, где бы берег был прямой, пологий, незаболоченный и незаросший кустарником.
Сначала займитесь измерительными работами по определению расхода воды. Это очень важный раздел гидрологических наблюдений.
Сколько протекает воды в реке, необходимо знать при строительстве гидроэлектростанций, оросительного канала, при снабжении водой колхоза, совхоза, городского поселка.
Для того чтобы определить расход воды, надо измерить площадь живого сечения и скорость течения реки.
Площадь живого сечения вы получите, если измерите ширину реки и ее среднюю глубину.
Как измерить ширину реки?
Существует несколько способов определения расстояния до недоступного места.
Какой способ выбрать, зависит от характера берега и вашей подготовки.
Самый простой способ — построение равнобедренного треугольника.
Вы наметили место для определения ширины реки по линии АВ. Для этого найдите на противоположном берегу реки какую-либо заметную точку (дерево, кустик, кочку) и с помощью эккера восстановите к ней из точки А перпендикуляр В.
Затем воткните в землю в точке А вешку, а сами идите с эккером по направлению линии АС до тех пор, пока не удастся найти такую точку D, чтобы угол ABD равнялся 45 градусам.
Измерьте сторону AD и вы узнаете ширину реки АВ, так как в прямоугольном равнобедренном треугольнике BAD сторона AD равна стороне АВ.
Теперь приступайте к определению глубины реки. Промеры делайте по линии АВ через каждые 2 м. При измерениях внимательно следите, чтобы опускаемый с лодки шест доставал до дна и находился в отвесном положении.
Если глубина реки превышает размеры вашего измерительного шеста, то есть метрштока, примените лот.
Измерительные работы по определению площади живого сечения можно значительно упростить. Перекиньте через реку размеченный на метры шнур и привяжите его концы к деревьям или кольям. Отсчитайте по шнуру метровые деления, находящиеся над водой, и вы узнаете ширину реки.
Глубину реки можно определить, двигаясь вдоль шнура вброд или на лодке и делая через определенные промежутки промеры глубины.
Когда закончите измерительные работы, вычислите среднюю глубину реки. Для этого сложите числа всех измерений и сумму разделите на число промеров.
Площадь живого сечения вы определите, умножив среднюю глубину реки на ее ширину.
Площадь живого сечения можно изобразить в виде чертежа поперечного профиля.
На листе миллиметровой бумаги проведите горизонтальную линию, изображающую поверхность воды, и на ней по масштабу откладывайте точки промеров. От каждой точки вниз проведите перпендикулярные линии и на них в соответствии с масштабом отложите глубины. Соединив концы вертикальных линий, вы получите живое сечение реки.
По чертежу можно вычислить и площадь живого сечения реки.
Для этого разбейте чертеж на четырехугольники и треугольники и вычислите площадь каждой фигуры в отдельности. А сумма площадей всех фигур и составит площадь живого сечения реки.
Определив площадь живого сечения, надо измерить скорость течения реки.
Отмерьте рулеткой или метром вдоль берега линию, длиной в 2 — 3 раза превышающую ширину реки (постарайтесь, чтобы измеренный профиль находился на середине отмеренной линии).
На концах линии на расстоянии 5 ж от воды воткните
в землю по вешке, От этих вешек восстановите с помощью эккера два перпендикуляра в направлении реки и у самой воды поставьте еще по одной вешке.
Таким образом, у вас получится два створа вешек: верхний (по течению) и нижний.
Измеряют скорость течения реки не менее четырех человек.
Наблюдатель встает у верхнего створа, второй — у нижнего, третий, с поплавками, займет место метров на пять выше верхнего створа. Четвертый, отметчик с часами и записной книжкой, должен стать посередине линии.
На участке нужно сделать не менее трех измерений. Ведь на всей ширине реки вода течет с различной скоростью: наибольшая скорость посередине и наименьшая — у берегов.
Первый поплавок забрасывайте ближе к берегу. Когда он подойдет на линию верхнего створа, наблюдатель кричит «есть!».
Отметчик по этому сигналу отмечает по часам время и следит за минутной стрелкой, пока такой же сигнал подаст наблюдатель у нижнего створа.
Второй поплавок забрасывайте на середину реки и точно таким же способом определяйте время прохождения его между вешками.
Третий поплавок надо забросить ближе к противоположному берегу.
Затем из трех измерений высчитайте среднее.
А как быть в ветреную погоду? Ветер может подгонять или задерживать поплавки, и тогда измерения будут неправильными.
Поэтому в ветреную погоду примените бутылочный поплавок, но бутылку наполните водой настолько, чтобы над поверхностью выступало только горлышко. Такой поплавок, конечно, нельзя забрасывать с берега. Нужно войти в реку и осторожно опустить в воду.
Но с глубиной скорость воды замедляется. В придонном слое с илистым дном она составляет 0,8 по отношению к скорости воды на поверхности. Поэтому, чтобы узнать среднюю скорость воды, надо среднюю величину от суммы всех измерений скорости течения воды умножить на 0,8.
Таблица измерения расхода воды реки Битюг у села Новый Курлак в июле месяце
Так узнают сток воды в межень, то есть во время летнего низкого уровня воды в реке. А при строительстве ГЭС нужно знать расход воды и при более высоких уровнях, даже и во время половодья.
Постарайтесь найти на берегах реки места, куда доходит вода во время весеннего разлива. Найти их не трудно. Весной вода несет много всякого мусора: солому, камыш, сухие листья, мелкий хворост. Когда вода начинает спадать, весь этот мусор задерживается на кустах и деревьях, а на низких берегах лежит плотными валами, параллельно реке.
Те точки, куда доходит вода во время половодья, называются горизонтом высоких вод — ГВВ.
Определите поперечный профиль долины до этих точек.
Колышками или ветками обозначьте направление, по которому вы будете вести измерения. Потом приступайте к измерению высоты речной долины. Возле самого берега реки в исходной точке ставьте вертикально рейку с делениями, а другую (используйте свой метршток) установите горизонтально между склоном и рейкой. Вертикальность рейки определите с помощью уровня. По вертикальной рейке отсчитайте высоту превышения одной точки над другой, а по горизонтальной — расстояние между рейкой и склоном долины.
Затем вертикальную рейку переносите выше, ставьте ее в той точке, где горизонтальная рейка касалась склона, и продолжайте измерения в таком же порядке, пока не доберетесь до ГВВ.
В такой же последовательности производите измерения и другого склона речной долины.
Когда измерительные работы будут закончены, начертите поперечный профиль речной долины. Поскольку левый берег пологий, точка ГВВ находится довольно далеко от реки. Поэтому вычисления профиля (в масштабе в 1 см — 5 м) надо делать в своем журнале на двух развернутых листах. А лучше всего начертите его на отдельном листе миллиметровой бумаги.
Вам, конечно, будет интересно узнать, насколько поднимается уровень воды в весенний разлив? Сложите отсчеты, полученные с помощью вертикальной рейки, и вы узнаете высоту подъема воды во время весеннего половодья.
Теперь вы можете определить расход воды и в весеннее половодье.
Надо только иметь в виду, что скорость течения при паводке всегда больше меженного. Поэтому при вычислении берите скорость не ту, которую вы получили при измерении в межень, а примерно на 0,05 — 0,06 м/сек больше. Ошибки большой не будет.
Особенно большую разрушительную работу производят горные реки. Они текут со скоростью 1 — 5 м/сек.
А равнинная речка имеет настолько слабое течение, что на ней едва передвигается легкий поплавок.
Но, проведя измерительные работы, легко убедиться, что тихая и спокойная речка не такая уж «смирная».
Лучше всего это можно проследить на крутом повороте реки. Как это сделать?
Определите скорость течения воды у вогнутого берега и у выпуклого. Эта работа вам уже знакома. Только поплавки* забрасывайте не по всей поверхности, как делали раньше, а только по краям, не далее полутора метров от того и другого берега. Затем приступайте к определению глубин поперек реки на ее изгибе. Промеры делайте через равные расстояния, лучше всего через 2 — 3 м.
Теперь берите лист миллиметровой бумаги и начинайте чертить профиль. Чтобы чертеж был наглядным, масштаб выберите крупный, например в 1 см — 1м.
Присмотритесь внимательно к рисунку, на котором изображен профиль реки по линии АБ. Почему у вогнутого берега река значительно глубже, чем у выпуклого?
Кто знаком с физикой, тот знает, что если тело движется по кривой, например по окружности, то на него действует сила, которая стремится удалить его от центра, вокруг которого оно движется. Такая сила называется центробежной.
Попробуйте делать круговые движения веревкой с грузом на конце, и вы убедитесь в справедливости этого закона. Вода в реке, если она движется по кривой линии, под влиянием центробежной силы отклоняется к вогнутому берегу, она подмывает и углубляет русло.
Поэтому у вогнутого берега, где вода течет с наибольшей скоростью, река глубокая, дно обрывистое, а у выпуклого, с едва заметным течением на таком же расстоянии от берега, глубина «воробью по колено». Этот берег низкий, песчаный. Здесь отлагаются продукты разрушения. Река, даже равнинная, незаметно разрушает берега. Сотни и тысячи лет она неустанно производит разрушительную работу. Когда-то узкая долина реки со временем становится широкой и глубокой.
Записи, сделанные краеведами Ново-Курлакской средней школы.
Скорость течения воды у вогнутого берега 20 см/сек. Скорость течения воды у выпуклого берега 3 см/сек.
Если среди вас есть фотограф, непременно сделайте несколько снимков. Сфотографируйте правый и левый берег на своем участке, обрывы, заросли кустарника и чистый, луговой берег.
А теперь производите гидрографические описания по вашему плану.
Когда у вас будет свободное время, займитесь обработкой материала. Возьмите у топографов план. На нем укажите пунктирными линиями верхний и нижний створы, измеренные профили реки и долины. Обозначьте на карте стрелкой направление и скорость течения на прямолинейном участке реки и на изгибе вогнутого и выпуклого берега.
Начертите также два профиля реки, а на карте отметьте пунктиром и буквами места, где производились промеры глубин.
Распределение глубин на прямолинейном участке реки и на изгибе неодинаково. На лийии ВГ наибольшая глубина приходится на середину, а на изгибе по линии АБ она смещается ближе к вогнутому берегу. Закономерно ли такое явление?
Когда план будет готов, укрепите его на доске.
Приведите в порядок записи гидрографического обследования берегов, русла, долины и т. д.
Записи проиллюстрируйте зарисовками.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
