Vodostaj
Vodostaj određenog mesta na vodotoku predstavlja nivo vode od proizvoljno odabrane tačke na mestu merenja. Tačka od koje se meri vodostaj određuje se empirijski i označava se kao nulta tačka. Vodostaji iznad te tačke predstavljaju pozitivne vrednosti i iskazuju se u centimetrima, a vodostaji niži od nulte tačke iskazuju se kao negativne vrednosti, takođe u centimetrima. Vodostaji su, dakle, relativna veličina.
Sa saobraćajnog stanovišta vodostaji su bitni zbog dva razloga:
- određivanja dubine plovnog puta
- određivanja visine slobodnog profila ispod mostova[1]
Određivanje dubina[uredi | uredi izvor]
Određivanje dubine je vrlo važan postupak i predstavlja specifičnost rečne navigacije. Zbog oscilacija vodostaja i hidroloških promena koje se ogledaju kao promene brzine strujanja vode, povećanje ili smanjenje protoka, dubine je teško predvideti. Međutim, nastoji se utvrditi prihvatljivi model po kojem bi bilo moguće prognozirati vodostaj za nekoliko dana unapred.
Za ucrtavanje izobata na navigacionoj karti koja se koristi za plovidbu unutrašnjim vodnim putevima potrebno je, prethodno, izvršiti hidrografska merenja na način da se utvrdi apsolutna kota mernih tačaka u odnosu na morski nivo za čitav presek plovnog puta. Apsolutnu kotu potrebno je utvrditi i za nulte tačke vodostaja, odnosno za mesta na kojima se meri vodostaj. Dodavanjem ili oduzimanjem izmerene veličine vodostaja na apsolutnu kotu dobije se kota visoke vode, odnosno kota niske vode u odnosu na morsku nivo što su podaci koji su potrebni za utvrđivanje niskog plovnog vodostaja, odnosno visokog plovnog vodostaja, veličina koje se uzimaju kao referentne za navigacione karte. Određivanje dubina i prognostički postupci vodostaja važni su ne samo zbog bezbednosti plovidbe već i zbog eksploatacije plovila.[2]
Instrumenti za merenje vodostaja[uredi | uredi izvor]
Vodostaj se određuje posmatranjem nivoa vode na vodomerima. Postoji više tipova vodomera. Najčeščći su oni u obliku vertikalne graduirane letve. Ona se pričvršćuje uz donju stranu stubova mostova (jer se tu najmanje izlaže oštećenjima od udara ledenih santi, brvana i panjeva) ili uz kolce zabijene u korito reke. Vodomere treba tako postaviti da osmatrač može bez teškoća da vidi nivo vode prema skali vodomera. Sama skala se sastoji od crno-belih ili crveno-belih pruga, koje su široke po 2 cm. Duž leve polovine letve nanose se parni, a duž desne neparni decimali.
Sem vodomera u obliku letve, postoje još višedelni, stepeničasti i kosi vodomer. Vertikalni, stepeničasti i kosi vodomer se pojavljuju na rekama i jezerima sa manjim kolebanjima nivoa vode. Višedelni vodomer se koristi najčešće na rekama ponornicama i u periodski plavljenim kraškim poljima, na kojima su vertikalna kolebanja nivoa vode velika i gde se obalska linija pomera na znatna horizontalna rastojanja, što bi otežalo osmatranje vodostaja. Višedelni vodomeri se koriste i na rekama koje plave svoje široke poloje, pa se na taj način utvrćuje visina vodostaja u vreme poplava. Po pravilu, to je na sektorima reke sa niskim polojima, širokim više stotina metara i u kraju gde preko reke nema mosta (jer bi u tom slučaju uz stub mosta mogao da se postavi vertikalan vodomer sa dugačkom letvom).[2]
Limnigraf[uredi | uredi izvor]
Za preciznija merenja vodostaja koriste se limnigrafi. To su aparati koji automatski upisuju svaku promenu vodostaja na hartiji namotanoj oko valjka, pokretnog časovnim mehanizmom.
Svaki tip limnigrafa se sastoji iz dva osnovna dela. Prvi sačinjava plovak postavljen u vertikalnj cevi, u kojoj se menja nivo vode po zakonu o spojenim sudovima (ona je u vezi sa drugom cevi postavljenoj u reci), a drugi uređaj za registrovanje promene vodostaja. Pri promeni nivoa vode menja se visina plovka. On preko tanke žice okreće valjak, oko kojeg je omotana traka od hartije (sa ucrtanom skalom). Satni mehanizam, koji se pokreće tegom, pomera klizač duž valjka. Za ram klizača učvršćuje se pero sa hemijskim mastilom, koje u odgovarajućoj razmeri beleži kolebanja nivoa vode (neki sa tačnošću do ± 1 mm) i koji radi neprekidno 32 dana, posle čega treba na valjak postaviti novu traku. U krajevima sa zaleđivanjem vode u toku zime u vertikalnu cev sa plovkom sipa se ulje ili nafta, pa limnigraf funkcioniše u uslovima kolebanja temperature vazduha od -25 do +45 °C.[2]
Vodomerna mreža[uredi | uredi izvor]
Svi vodomeri na rekama i jezerima u našoj zemlji sačinjavaju našu vodomernu mrežu. Neki imaju isključivo lokalni značaj i neredovna osmatranja vodostaja. Na većini vodomera osmatranja su redovna i zabelešeni dnevni nivoi vodostaja unose se u Hidrološke godišnjake, koje objavljuje Republički hidrometeorološki zavod. Podaci se odnose na merenje nivoa vode u 7 časova i 30 minuta (ukoliko nije naznačeno drugo vreme).
Vodostaj zabeležen određenog dana u 7 časova i 30 minuta naziva se dnevni vodostaj tog dana. Na osnovu dnevnih vodostaja dobija se mesečni vodostaj ako se zbir dnevnih vodostaja podeli sa brojem dana u mesecu. Godišnji vodostaj se dobija podelom zbira visina mesečnih vodostaja sa 12 tj. brojem meseci u godini. Dnevni, mesečni i godišnji vodostaji ne daju objektivnu sliku o vodostanju nekog toka, jer sledeće godine ono može biti drugačije. Zbog toga se koriste njihove srednje i ekstremne veličine. Pri tome, period osmatranja vodostaja ne bi smeo da bude kraći od 10 godina, obzirom na to da je reč o najkraćem razdoblju u toku kojeg se manje ili više ispolje glane osobine vodostanja reke i jezera. U te svrhe proučavaju se srednji dnevni vodostaj - prosečne visine za svaki dan u godini ua sav posmatrani period, srednji mesečni vodostaj - prosečne mesečne visine vodostaja celog perioda i srednji godišnji vodostaji - prosečne visine godišnjih vodostaja celog perioda posmatranja.
Posmatranjem podataka o zabelešenim dnevnim vodostajima u toku godine lako se utvrđuje datum kada je on bio najniži, a kada najviši. Razlike između najvišeg i najnižeg vodostaja u toku godine naziva se godišnja amplituda vodostaja.
U višegodišnjem periodu razlikuju se isto tako srednji najniži i srednji najviši vodostaji, odnosno prosečne aplitude vodostaja. Za praktilne potrebe veoma je važno znati još i apsolutno najniži i apsolutno najviši vodostaj datog perioda, odnosno ekstremne vodostaje. Njihove razlika u metrima predstavljaamplitudu ekstremnih vodostaja (skraćeno AEV).
Pomenuti vodostaji nazivaju se karakteristične vodostaji, jer daju osnovne karakteristike kolebanja nivoa vode u nekoj reci ili jezeru. oni se najčešće pišu skraćenicama:
- SV - srednji dnevni, mesečni ili godišnji vodostaj
- VV - najviši dnevni vodostaji u posmatranom periodu
- NV - najniži dnevni vodostaji u posmatranom
- SBB - srednji visoki vodostaj (aritmetička sredina VV datog perioda)
- SNV - srednji niski vodostaj (aritmetička sredina NV datog perioda)
- VVV - vrlo visoki vodostaj - maksimalni zabeleženi vodostaj
- NNV - najniži niski vodostaj - minimalni zabeleženi vodostaj u toku celog posmatranog perioda ili od kada radi vodomer
U slučaju kada je period osmatranja duži od 20 godina, onda je uobičajeno da se srednji vodostaji nazivaju normalni vodostaj jer manje ili više daju stvarnu sliku vodostanja.[2]