Поток - это мера того, сколько воды течет в ручье в любой момент времени. Измерение речного стока - сложный процесс, которым занимаются группы ученых-водников по всему миру.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Чтобы определить сток реки, ученые-водники проводят непрерывные измерения высоты ступени реки и периодические измерения расхода. Связь между этими данными, которые они визуализируют с помощью графика и кривой наилучшего соответствия, представляет собой речной поток.
Измерение стадии потока
Специалисты по воде измеряют ступень потока, которая совпадает с высотой ступени или измеряемой высотой, используя нулевую ступень (заданную высоту около русла) и штангенциркуль с отметкой 1/100.th и 1/10th футовые интервалы для измерения высоты поверхности воды. Проведение непрерывных измерений позволяет экспертам осуществлять мониторинг в исследовательских и рекреационных целях, а также принимать решения о строительстве, эксплуатации плотины и распределении воды. Геологическая служба США (USGS) впервые начала проводить измерения таким образом в 1889 году, а это означает, что у них есть большой объем скомпилированных данных, чтобы помочь в достижении этих целей.
Конечно, многие измерительные инструменты USGS более сложны, чем простой штатный измерительный прибор. Один из самых распространенных методов основан на использовании успокоительного колодца. Этот колодец позволяет воде из ручья попадать в колодец, где поплавок или датчик измеряют ее стадию (обычно каждые 15 минут) и сохраняют эти данные.
Измерение разряда
В дополнение к измерению стадии водотока специалисты по воде также периодически (обычно каждые 6-8 недель) измеряют количество воды, которая движется вниз по течению в определенном месте, называемое сбросом. Это измерение требует, чтобы они умножили площадь воды в поперечном сечении потока на среднюю скорость воды в том же самом поперечном сечении.
Для этого ученые-водники используют трос или удочку, чтобы исследовать участок потока, измерять его глубину и ширину и вычислять площадь (глубина x ширина). Это измерение особенно сложно в районах с быстро движущейся водой или ручьями, покрытыми льдом.
Затем они используют измеритель тока, который выглядит как стержень, прикрепленный к колесу, чтобы измерить, насколько быстро вода движется, записывая, сколько оборотов делает колесо с течением времени при погружении в поток. Для очень глубокой воды ученые-водники иногда используют акустический доплеровский измеритель тока, который использует звуковую частоту для проведения измерений.
Расчет стока
Используя эти две части информации, стадию потока и расход, специалисты по воде могут использовать взаимосвязь между стадией и расходом для оценки стока. Для этого они строят графики высоты ступени и измерения расхода с течением времени, а затем строят кривую, наиболее подходящую для точек данных. Уравнение этой кривой является соотношением между стадией потока и расходом, или потоком. Ученые-водники должны постоянно корректировать свои расчеты, принимая во внимание способы что сам канал ручья изменяется в результате эрозии, отложений, роста растений, мусора и лед.
Геологическая служба США проводит измерения и передает эти данные через спутник, а затем передает информацию для общественности на своем веб-сайте. Благодаря этой технологии вы можете в режиме реального времени видеть высоту манометра, расход и сток для любого объекта в США.