Водомерните наблюдения на реките са предмет на специална наука, наречена хидрометрия, която е раздел от хидрологията.

Названието “хидрометрия” има гръцки произход и преведено буквално, означава водоизмерване.

В широкия смисъл на думата хидрометрията представлява измервателната част от хидрологията.

Може да се каже, че хидрографията и хидрометрията дават на хидрологията основния материал, върху който тя гради своите изводи при определяне режима на водните източници.

Основните изисквания, на които трябва да отговарят водомерните наблюдения и измервания са:

• да бъдат непрекъснати;
• да са точни;
• да обхващат един дългогодишен период.

За удовлетворяването на непосредствените нужди на корабоплаването се налага ежедневно наблюдение на водните стоежи по цялата дължина на реката и тяхното изменение за последните 24 часа – повишение или понижение.

По височината на водните стоежи корабоводителите се ориентират както за условията на плаване в даден участък от реката /високи, средни или ниски води/, така и за дълбочините при праговите участъци.

Наблюденията за скоростта на течението както по оста на фарватера, така и по цялото живо сечение не се довеждат ежедневно до корабоплавателите, но служат за основа при изработването на лоцмански карти, на които се дават данни за скоростта на течението по оста на фарватера.

Измерванията на водните количества в определени пунктове от реката служат при определяне на ниското корабоплавателно и регулационно ниво /НКРН/ и високото корабоплавателно ниво /ВКН/ на реката.

(виж. стр. 40)

Установяването на връзката между водните стоежи и водните количества е необходимо за определяне на ежедневните водни количества.

Наблюденията за температурата на водата се налагат за изучаване на температурния режим на реката и за прогнозиране на ледови явления.

Наблюденията за плаващите и дънните наноси служат за изучаване на процесите в речното корито, а също така за оразмеряване на пречиствателни станции, изграждане на хидровъзли /шлюзове/ и др.

За нуждите на корабоплаването и проектирането се извършват наблюдения за силата и посоката на вятъра, вълнението, температурата на въздуха, количествата и вида на валежите и др.

Водомерните постове представляват устройства за ежедневно наблюдение на водните стоежи, отнесени към предварително избран хоризонт, който се нарича “нула” на водомерния пост или на водоотчета.

Абсолютната кота на този хоризонт се означава като кота на нулата на водомерния пост и обикновено се избира така, че само при изключително ниски води стоежите да бъдат под нулата на водоотчета, т.е. да имат отрицателни стойности (виж. стр. 27).

Абсолютните коти на всеки един водомерен пост по река Дунав са дадени в специален справочник, наречен километровник на р. Дунав.

В зависимост от приспособленията за измерване на водните стоежи, водомерните постове могат да се разделят на две основни групи – прости и предаващи.

Простите устройства от своя страна се делят на:

• рейкови;
• колови;
• смесени.

Рейковият водомерен пост по своето устройство е най-евтин, прост и същевременно най-удобен за провеждане на наблюденията.

Той се състои от 1-, 2- или 4-метрови рейки, здраво закре-пени към конструкцията на някое неподвижно съоръжение като мост, подпорна или кейова стена, към специално построен бетонен блок или твърда крайбрежна скала.

Водомерните рейки обикновено са изработени от чугун и имат деления през 2 cm, което позволява отчитането на водния стоеж да се извършва с точност до 1 cm.

Стойностите по водомерната рейка се изписват в dm.

Рейките могат да бъдат монтирани вертикално или наклонено.

Деленията на наклонените водомерни рейки се изчисляват по формулата: х = 2/cos α, където  α е ъгълът, под който е монтирана водомерната рейка.

Долният край на рейката трябва да бъде винаги под водата дори при най-ниските води, а горният – над възможните най-високи води.

Коловият водомерен пост се състои от един ред колове, поставени перпендикулярно към течението на реката.

Коловете могат да бъдат дървени, стоманени или бетонни.

Наблюдението на водните стоежи по такъв пост става посредством преносима рейка, която се поставя върху най-горния намиращ се под водата кол.

Отчета на водния стоеж се взема от преносимата рейка.

Тези постове се използват обикновено там, където склоновете и бреговете на реката са с много малък наклон и няма условия да бъде монтиран стационарен рейков водомерен пост.

Смесените водомерни постове са съчетание между рейковите и коловите.

Тези постове се използват, когато по цялата амплитуда на колебание на водните стоежи не е възможно монтиране на водомерни рейки.

Водомерните рейки се монтират само по една част.

Останалата част от амплитудата на колебание на водните стоежи се допълва с колов водомерен пост.

Обикновено това е необходимо, когато се извършват наблюдения по време на най-ниските и най-високите водни стоежи.

Самопишещите устройства дават възможност да бъдат регистрирани най-високият и най-ниският воден стоеж за определен период от време, които при обикновените отчети на простите водомерни постове 1, 2 или 3 пъти в денонощието могат да бъдат пропуснати, защото биха настъпили в часове, различни от часовете предвидени за наблюденията.

Съществуват и по-модерни самопишещи уреди, които могат да предават /обикновено по електрически път/ стойността на водния стоеж на десетки километри /далекопишещи водоотчети/.

На р. Дунав първият подобен събирателен център е устроен в гр. Линц /Австрия/ и се използва при прогнозиране нивото на реката, особено при рязко повишение на водните стоежи.

Водните стоежи са едни от основните елементи на водния режим на реката и тяхното наблюдение не представлява особена трудност в сравнение с измерването на скоростта на течението или водното количесто например.

Под воден стоеж на река, езеро, море и пр. се разбира височината на водния стълб, измерена в cm от повърхността на водата до нулата на водоотчета.

Следователно той представлява една относителна кота. 

Тя лесно може да се превърне в абсолютна като отчетения воден стоеж се прибави /или извади/ към котата на “нулата” на водоотчета.

Пример:

При Хидрометрична станция /ХМС/ Русе, намираща се на км 495.6, е отчетен воден стоеж 328 cm.

Като прибавим към 11.99 m /котата на “нулата” на водоотчета/ относителния воден стоеж 328 cm /3.28 m/, ще получим абсолютната кота на водния стоеж – 15.27 m.

Това означава, че наблюдаваното ниво на р. Дунав е

15.27 m над нивото на Черно море при гр. Варна.

Прието е водните стоежи при водомерните постове да се отчитат ежедневно в 08 и 20 часа официално местно време.

В периода на бързо покачване /пролетно пълноводие, ледови запори и др./ освен тези основни наблюдения се извършват и допълнителни през 1 час с цел да се установят ходът на колебанията и максимумът на водните стоежи.

По данните от наблюденията на водните стоежи се изчисляват:

• среднодневни водни стоежи /ако наблюденията са повече от едно в денонощието/;

• средномесечни водни стоежи;

• средногодишни водни стоежи;

• средномногогодишни водни стоежи /за определен дълъг период от време, например – 40 г./.

Ето и някои от основните дейсности на Агенцията:

• проучва и изучава хидроморфоложкия и хидроложкия режим на р. Дунав в българския участък, както следва: колебанията на водното ниво; температурата на водата; скоростта и направлението на течението; дебита на реката; ледовия режим; ерозията на бреговете и островите; образуването на пясъчни наноси и острови;

• събира и разпространява информация за състоянието на корабоплавателния път и за хидрометеорологичния режим на реката;

• изучава хидроморфоложкия и хидроложкия режим в зоната на хидротехническите съоръжения в българо-румънския участък на река Дунав;

• извършва хидрометеорологичните наблюдения в българския участък посредством станции, разположени в Ново село, Видин, Лом, Оряхово, Никопол, Свищов, Русе, Тутракан и Силистра и обявява щормови предупреждения за осигуряване на корабоплаването.

В определени часове националните радиостанции дават сведения за нивото на река Дунав на три езика – руски, френски и националния език на съответната страна.

От сайта на ИА ППД ежедневно можем да се информираме за водните стоежи в българския участък на р. Дунав, за хидрологичната обстановка в чуждестанните участъци по р. Дунав, както и по нейните корабоплавателни притоци.

От ежедневната информация за водните стоежи корабоводителят се ориентира какви води се наблюдават в момента – високи, средни или ниски.

В приложената таблица са дадени максималните, средните и минималните водни стоежи при ХМС Русе.

Следователно, ако при ХМС Русе е отбелязан воден стоеж, по-висок от 640 cm, респективно водно количество, по-голямо от 10 000 m³/s, на реката се наблюдават високи води.

Средните води ще бъдат в интервал между 200 и 600 cm воден стоеж и 3 600 – 10 000 m³/s водно количество, а ниските – под 200 cm и съответно под 3 000 m³/s.

Характерни

водни стоежи

Характерните водни стоежи /НВВ, ННВ и СВ/ могат да бъдат за месец, година или по-продължителен период /20-30-40 години/.

НВВ и ННВ за определен период от време дават представа в какви граници могат да се колебаят водните стоежи, а СВ    /за многогодишен период/ служат като норми за съпоставяне доколко водните стоежи през даден месец или година са близки до нормалните или в каква степен се отклоняват от тях в една или друга посока.

НКРН на р. Дунав от гр. Регенсбург /км 2377/ до

гр. Сулина  /км 0/ е определено с осигуреност 94% въз основа на наблюдения на водни стоежи за 40-годишен период, като от изчисленията са изключени периодите с ледови явления.

Под воден стоеж с осигуреност 94% следва да се разбира такъв воден стоеж, който в продължение на 94% от броя на дните в изчислителния период е бил налице или се е надвишавал.

Сто процента осигуреност има най-ниския воден стоеж.

Целта на определянето на ВКН за корабоплавателните реки е установяването на единна база за сравнение на условията за преминаване на корабите под мостове, въздушни линии и други съоръжения на реката.

ВКН за р. Дунав от гр. Регенсбург /км 2377/ до

гр. Сулина  /км 0/ е определено на база 1% осигуреност за същия 40-годишен период на наблюдения на водните количества, изключвайки периодите с ледови явления.