Как пользоваться гидроуровнем: тонкости работы с простым устройством

Одним из признаков качественно построенного жилья являются строго вертикальные стены, ровные полы и потолки. Чтобы добиться идеальных линий и углов, пользуются разным инструментарием, в том числе и гидроуровнем. Разберёмся, как он устроен и работает. Читайте дальше, и вы узнаете, как правильно пользоваться гидроуровнем, и как избежать ошибок при разметке.

Просто, как все гениальноеИсточник katlavan.ru

Для чего он нужен

С полом явно что-то не так, если оставленный ребёнком мяч начинает медленно катиться, и всегда в одну сторону. Ситуация возникает, если при строительстве была с ошибкой заложена линия горизонта, и пол получил небольшой уклон.

Операция сама по себе достаточно проста, и выполняется разными способами. Для наметки равновысотных точек подходит лазерный уровень, но не у всех он есть под рукой.

Пузырьковый уровень для такой тонкой работы не годится, так как даёт заметную погрешность.

Существует альтернатива – водяной уровень. Он помогает определить точки с одинаковой высотой, что, в свою очередь, делает возможной горизонтальную (проходящую через эти точки) разбивку деталей конструкций. Определение линии горизонта жизненно необходимо для многих работ и помогает:

• Сделать плоскость пола или потолка точно горизонтальной.
• Оформить дверные проёмы и арки.
• Установить натяжной потолок.
• Без утомительных измерений разметить стену под полки или навесные шкафы.

Поможет найти самый высокий угол фундаментаИсточник ytimg.com

• Оклеить стены обоями.
• Повесить картины, фотографии или бра точно на одном уровне.
• В наружных работах, например, для установки забора или опалубки.

Устройство и принцип работы

Гидроуровень работает по принципу закона Паскаля. Закон описывает поведение жидкости в сообщающихся сосудах, но для практических целей нет необходимости узнавать плотность, давление и считать формулу.

Водный уровень использует главный вывод из закона: если жидкость однородная, то в сообщающихся сосудах она устанавливается на одном уровне. Выравнивание происходит под действием атмосферного давления.

В строительной практике и при отделочных работах используют гидроуровни, произведённые промышленным способом. Роль сообщающихся сосудов играет гибкий прозрачный шланг со средней длиной 15 м, изготовленный из ПВХ. С обеих сторон он заканчивается измерительными ампулами с миллиметровой шкалой и резиновыми заглушками, не дающими проливаться воде. Устройство промышленного производства вести около 1 кг (в пустом виде).

Немного школьной физикиИсточник infourok.ru

Для домашних целей такое устройство малопригодно. Производители нередко делают шланг неоправданно тонким, что затрудняет измерения, так как горизонт стабилизируется слишком долго. По окончании ремонта (строительства) такой девайс гарантированно долго не найдёт применения.

Намного практичнее приобрести только шланг ПВХ достаточного диаметра и длины. Выйдет дешевле, на точности измерений никак не отразится, а потом его можно использовать в хозяйстве.

Плюсы и минусы

Чтобы успешно пользоваться устройством, необходимо знать его сильные и слабые стороны. К плюсам относят следующие особенности:

• Бюджетная стоимость и неприхотливость при использовании и хранении.
• Удобство. Работе не мешают перегородки и стены сложной формы (например, с нишами или выступами).
• Точность измерений. Она достаточна для качественного выполнения работ.

Уровень заводского изготовленияИсточник instrumentgid.ru

Имеются и некоторые минусы:

• Для измерений нужно два человека. Делать отметки в одиночку можно только на небольшом расстоянии.
• При долгой работе воду приходится доливать; заправка осложняется, если шланг очень длинный.
• Зимой на улице вода может замёрзнуть; прибор приходится периодически отогревать в теплом помещении.

Характеристики трубки

Перед тем, как начать пользоваться гидроуровнем, важно убедиться, что он будет удобным в применении, а для этого важно выбрать оптимальную длину шланга. Не стоит приобретать слишком длинный шланг. Удобства он не добавит, но заметно осложнит и затянет разметку: начнёт скручиваться, и вода будет дольше переливаться по трубке. Из-за большой длины трубка начнёт перегибаться. Нарушится циркуляция воды, что отразится на точности результатов.

С измерительной шкалой и усиленной пробкойИсточник instrumentru.ru

Удобную для работы длину шланга выбирают, исходя из размеров помещений, в которых планируется ремонт; она равна сумме двух чисел:

• Точки разметки обычно намечаются на высоте 0,9-1 м от пола. Это 2 м в общей сумме.
• Второе слагаемое – расстояние от главного репера (точки отсчёта) до наиболее удалённой точки (в самом дальнем помещении). Чтобы уменьшить длину трубки, главную точку отсчёта стараются привязать к геометрическому центру дома.

Практика показывает, что для маленьких помещений и коридоров оптимальным будет шланг длиной 5-8 м. Для среднего дома или квартиры понадобится 15-20 м. Подходящий диаметр трубки гидроуровня строительного – 12-15 мм. Это достаточно для быстрого движения воды.

Нередко хозяева обходятся более коротким шлангом. В таком случае высоты выравниваются через промежуточные точки, что, при правильно организованной работе, сохраняет необходимую точность разметки.

Установка опалубкиИсточник svoimirykamiinfo.ru
Создание ландшафтного дизайна участка с уклоном

О секретах работы с гидроуровнем в следующем видео:

Подготовка к работе

Несмотря на элементарное устройство гидроуровня строительного, вопрос, как пользоваться устройством, включает некоторые тонкости в подготовке. Для настройки девайса проделывают следующие манипуляции:

• Иногда трубку советуют вначале немного потянуть по всей длине, чтобы уменьшить риск образования изломов. Делать это необязательно.
• Набирают воду в любую удобную ёмкость (ведро, банку) и ставят её на возвышение (стул или подоконник). Воду можно подкрасить любым способом, чтобы лучше видеть уровень.
• Один конец шланга помещают в воду, другой опускают к полу и держат над тазиком. По закону сообщающихся сосудов вода устремится к нижнему концу; надо лишь подождать, пока она сольётся.

Проверка качества заполненияИсточник stroy-podskazka.ru

• Чтобы ускорить процесс, можно втянуть воздух из нижней трубки. После того, как вода немного протечёт, оба конца зажимают пальцем.
• Чтобы было удобно измерять, концы шланга оставляют пустыми примерно на 20 см.

После того, как уровень водяной строительный готов, проверяют качество заполнения. Для этого концы трубки выравнивают, приложив к стене. Уровни должны совпадать и оставаться одинаковыми при смещении концов друг относительно друга. В этом случае можно приступать к измерениям.

Если при смещении концов вода не выравнивается, надо найти и устранить причину – воздух в шланге или его перелом. Воздух выгоняют, подняв концы трубки повыше и постукивая по ней; пережатое место распрямляют. Затем ещё раз проверяют уровень воды.

Выбор точки отсчётаИсточник ytimg.com
Уклон водосточного желоба: на что влияет и как проектируется

Выполнение разметки: пошаговая инструкция

Для работы потребуется рулетка, карандаш и напарник. Чтобы наметить горизонт по периметру стен и как при этом пользоваться водяным уровнем, подскажет следующий алгоритм:

• Первая отметка ставится в любом удобном месте на уровне глаз. Эту высоту необходимо перенести, например, на другую сторону стены. Напарники подносят концы гидроуровня к метке, каждый закрывает свой конец трубки большим пальцем.
• Первый человек остаётся возле отметки, второй перемещается на другой край стены, прикладывает трубку приблизительно в нужном месте и ждёт, пока вода перестаёт двигаться. Теперь трубка должна оставаться неподвижной (большие пальцы с отверстий можно убрать).
• Первый человек двигает свою трубку вверх-вниз так, чтобы граница воды совпала с меткой на стене, после этого держит трубку неподвижно. Гидроуровень свободно лежит на полу.
• Напарник ставит отметку по своей границе воды, подождав, пока она перестанет смещаться. Точки соединяют горизонтальной линией.

Процесс выравниванияИсточник dekormyhome. ru

Об использовании уровня для пола из керамзитобетона в следующем видео:

Как правильно пользоваться лазерным уровнем – нюансы проводимых операций

Коротко о главном

Гидроуровень позволяет просто и быстро создать горизонтальную разметку. Его действие основано на физическом законе сообщающихся сосудов. Для работы используют строительный водяной уровень с ампулами на концах, при необходимости его можно заменить трубкой ПВХ подходящего размера и диаметра.

Гидроуровень – бюджетное устройство, удобное в работе и обеспечивающее необходимую точность измерений. Чтобы нанести разметку, нужно правильно подготовить шланг.

Разметка выполняется двумя людьми. Чтобы избежать ошибок, необходимо давать воде «отстояться». У любого приспособления есть погрешность, поэтому для проверки делают промежуточные отметки.

Как пользоваться гидроуровнем | Строительный портал RMNT.RU

Есть измерительные приборы сложные и простые, ультрасовременные, «навороченные» и проверенные временем. Гидроуровень, или водяной уровень, относится именно к самым простым, доступным, давно использующимся инструментам для установки горизонта, создания ровных горизонтальных линий.
Обсудить

Гидроуровень — это, собственно говоря, обычный достаточно тонкий шланг или трубка, обязательно прозрачные. В покупных наборах есть колбы со шкалой измерения на концах шланга, но в целом домашние умельцы обходятся и без них, иногда используя обычные медицинские шприцы или пластиковые бутылки. Как вы понимаете, стоит такой прибор совсем недорого, не проблема просто купить прозрачный шланг и пользоваться им в качестве измерителя. Да и сделать своими руками гидроуровень очень просто.

Да, сейчас многие предпочитают лазерные нивелиры, ведь это куда более современный инструмент. Но днём и на открытом пространстве пользоваться лазерным уровнем не получится! Сели батарейки в современном приборе — всё, работа остановилась. А водяному уровню не нужно ничего, кроме обычной воды. Никакой электроники, которая может выйти из строя. При этом показатели получаются достаточно точными.

Действует гидроуровень на основе известного всем школьникам закона о сообщающихся сосудах Паскаля. Он гласит, что в сообщающихся сосудах уровни одинаковой, однородной жидкости будут равны. В самом деле, вода в шланге или трубке гидроуровня выравнивается и показывает горизонт, который можно использовать, чтобы создать ровные горизонтальные линии.

Используют водяной уровень в следующих случаях:

• Чтобы разметить стены для монтажа полок.
• В процессе выравнивания пола.
• Монтажа стяжки.
• Для установки натяжного потолка.
• Оклейке стен обоями.

Конструкция гидроуровня настолько проста, что пользоваться им может научиться каждый.

Важно! Никаких пузырьков воздуха в трубке или шланге с водой быть не должно! В противном случае все измерения будут с погрешностями. Так что наполняйте шланг водой очень аккуратно, действовать можно как в случае слива бензина из бака машины. Шланг или трубку перед использованием желательно растянуть.

Несколько секретов использования гидроуровня:

• Шланг внутри должен быть чистым, поэтому сначала можно использовать мыльный раствор для промывки, а уже затем — обычную воду для замера.
• Воду следует брать комнатной температуры, ведь слишком холодная или тёплая жидкость может стать причиной погрешности.
• Для разметки уровня под потолком не обязательно лезть вверх. Можно выбрать точку перпендикулярно глазам и отбить уровень по периметру. Затем используется обычная рулетка, чтобы выбрать расстояние до потолка.
• Отметки по гидроуровню следует ставить с двух сторон угла.
• Если работа проводится зимой, на улице или в неотапливаемом помещении, то вода в шланге может замерзать или просто давать погрешность из-за низкой температуры. Некоторые строители советуют использовать в таком случае чистый спирт, водку или незамерзайку. Однако зачастую будет достаточно добавить соли, ведь вы помните, опять-таки, из курса школьной физики, что солёная вода замерзает хуже при более низкой температуре.
• При работе с гидроуровнем по шпаклёвке при ярком солнечном свете прозрачная вода может давать блики, увидеть уровень сложно. Можно в таком случае в качестве красителя добавить в шланг немного кофе или чая, несладкого. Затем шланг придётся промыть.

Как видим, никаких особых сложностей при работе с гидроуровнем нет. Устройство действительно простое, надёжное, не зависящее от внешних условий и наличия источника энергии. Отметим, что удобнее пользоваться водяным уровнем вдвоём, так что позовите помощника для точности замеров.

правильный выбор и особенности использования прибора Как заполнить гидроуровень водой без пузырей

Как пользоваться гидроуровнем — это важно знать не только профессиональным строителям, но и домашним мастерам эти знания тоже пригодятся. Многогранность сферы его применения делают данный инструмент востребованным и популярным. Гидроуровень — прост в использование и не дорогой по цене прибор.

Обладая даже начальными навыками пользования гидроуровнем можно решить целый спектр работ по разметке. Конструкция, простейшего гидроуровня очень простая. Шланг с залитой водой и принцип сообщающихся сосудов.

Устройство и принцип работы

Может использоваться в различных сферах строительства. Самым точным прибором в этой сфере является лазерный уровень. Но по цене, и возможности изготовить простейший прибор, гидроуровень является наиболее востребованным среди простых устройств.

Поможет он и при производстве бетонных работ при заливке пола, выравнивании готового полового покрытия, наклейке декоративной отделки стен. Такой прибор, позволит смонтировать различные детали интерьера во всех комнатах на одной высоте. При его использовании наносятся риски на стенах, от них отмеряется одинаковое расстояние.

Риски рисуют, нанося их по верхнему урезу уравновешенных столбов воды в шланге. Поэтому он может служить исключительно для разметки по горизонту, но в условии разных комнат и больших расстояний. Шланг, может использоваться различной длины.

На его концах располагаются сосуды с нанесенной на стенках сантиметровой градуировке. При определении, следует расположить столбики воды в колбах на одинаковой отметке. Но колбы с разметкой часто снимают за ненадобностью, можно просто разметить по 1 риске на концах шланга и работать так.

Важно. Шланг большого диаметра, позволит воде быстрее проходить по нему – это ускорит работу. Диаметр трубки не должен превышать 15 мм, а по длине оптимальной будет отрезок не более 30 м.

Для облегчения работы с устройством новичкам, некоторые модели оснащаются резиновыми подвижными ползунками на колбах. Такое приспособление позволяет отметить величину подъема воды. Это особенно важно для выравнивания уровня в разных помещениях дома.

Строительный гидроуровень, промышленного производства, выпускаются весом не более килограмма. Принцип работы гидроуровня достаточно прост. Трубка, заполняется водой. Теперь для определения отметки, необходимо уровнять столбы воды и отметить ее положение, для повторных отметок.

Делаем гидроуровень своими силами из подручных материалов

Представьте ситуацию. Вам срочно необходимо уложить небольшой отрезок брусчатки во дворе, как сделать гидроуровень своими руками, если нет промышленного образца. Для его изготовления понадобятся:

• небольшой отрезок эластичной трубки, сечением не менее 8 мм. Можно взять шланг с автомобильного распылителя на дворниках;
• несколько 5-ти кубовых разовых шприцев;
• острый нож;
• бутылка воды;
• жидкое мыло;
• гелевая ручка.

Для определения длины шланга приблизительно определите длину стен и общую площадь комнаты. Иногда требуются отрезок свыше 20 м.

Важно! Если использовать шланг, диаметром 12-16 мм, в нем будут реже образовываться пузыри воздуха, которые затруднят работу.

Приготовив все материалы и инструмент, приступаем к изготовлению уровня. Для этого сначала, с помощью самодельной воронки, заливаем разведенное жидкое мыло в шланг. При этом вымываются стенки трубки, удаляется грязь и масло. Вынимаем иголки из упаковки со шприцами и выбрасываем в ведро.

Вытаскиваем поршни из корпуса. Острым ножом отрезаем тонкий носик на шприцах, в месте соединения с иглой. Если трубка большего диаметра, потребуется расширить отверстие в шприце. Вставляем концы трубок в шприцы, они будут служить как колбы с разметкой. Поршни используем для выставления отметок при разметке в разных помещениях дома.

Можно сделать более простую конструкцию без колб. При этом на одинаковом расстоянии от краев, наносим риски ручкой или фломастером. Такое устройство позволит сделать более универсальный уровень, работающий в комнатах с разной длиной стен и площадью.

Но при плохой прозрачности стенок, может пригодиться одинаковые короткие отрезки прозрачного шланга. С помощью такого, сделанного «на коленке» самого простого прибора можно подготавливать выполнение ответственных работ, например, изготавливая свайно – ростверковый фундамент.

Независимо от того где используется этот способ разметки, при укладке тротуарной плитки или заливке фундамента, применение имеет положительные и отрицательные стороны.

Плюсы и минусы работы с гидроуровнем

При ремонте в квартире или в доме обязательно потребуется этот простой инструмент, важно знать его достоинства:

• маленькая цена за промышленный образец и возможность изготовить его своими силами;
• простота в проведении разметки;
• возможность работать в самых трудных для доступа местах;
• работа может производится в разных помещениях с высокой точностью размечать линию, идущую на одном уровне по всем стенам здания, несмотря на перегородки;
• обеспечение одинакового положения по высоте при укладке больших расстояний плитки на тротуаре;
• достаточно неприхотливый инструмент, не требующий особенных условий при хранении и транспортировке.

К отрицательным особенностям относятся следующие минусы:

• для выполнения замеров потребуется привлекать помощника, но это очень спорный недостаток. Конечно, работая лазерным уровнем, разметить, может и один человек и не потребуется привлекать помощников, но цена такого прибора очень высока;
• часто бывает сложно заправить гидроуровень строительный водой, при большой длине шланга;
• при строительстве фундамента в зимнее время, потребуется использовать другой инструмент или заливать антифриз;
• при работе, с помощью гидроуровня, в нем постоянно требуется производить замену воды;
• устройство надежно работает на расстоянии более 2 м от нагревательных приборов, при более близкой дистанции потребуется защищать трубку от воздействия высокой температуры;
• показания можно снимать только в горизонтальном положении

Знать ответы на теоретические вопросы важно, но важнее знать, как правильно пользоваться гидроуровнем.

Пошаговая инструкция проведения разметки

В первую очередь перед началом работ нужно приготовить небольшой набор инструментов:

• гидравлический уровень;
• воронка для заливания жидкости;
• небольшое ведерко для заливания воды;
• маркер или карандаши;
• следует приготовить рулетку;
• для лучшей видимости, воде можно придать цвет, используя для этого различные красители;
• Не забудьте позвать кого-нибудь для оказания помощи в замерах.

Подготовившись, можно приступать к обучению и пониманию как работать с гидроуровнем. Проливаем шланг мыльной водой, заливая ее через лейку. Затем начинаем заполнять рабочую часть инструмента подцвеченной жидкостью. Для этого, работу можно вести двумя способами.

В первом случае, аккуратно расправляем трубку по всей длине. Набираем кастрюльку, помещаем ее как можно выше. Теперь, одну оконечность шланга опускаем вниз, а во второй ставим лейку и заливаем воду. При этом важно лить воду равномерно, без резких повышений напора воды.

Такая особенность препятствует образованию воздушных пузырей. Рекомендуется заполнять шланг, водой из под крана. В этом случае образовывается большое количество воздушных заторов, но если отрегулировать небольшой напор воды, заполнить водой шланг можно.

Заливаем до тех пор, пока вода не достигнет колб с 2 сторон. Затем поднимаем 2 колбы, соединяем их вместе и ставим метки по уровню жидкости. Наш прибор готов к работе. Я пользуюсь им в такой последовательности. Весь процесс основан на использовании в устройстве принципа сообщающихся сосудов.

Разместив колбы так, чтобы цветная жидкость доходила до отметки в 2 колбах, получаем риску, находящуюся на одинаковой высоте от земли. Помощник берет второй конец шланга и отходит к месту разметки. Доведя уровень до разметки на обеих, с помощью карандаша или маркера ставим метку.

Таким образом, размечаются все стены или вешки для фундамента. Следует учитывать – один из работников, постоянно держит колбу на разметке. Для разметки третьей точки, переходит человек, стоящий на первой точке. Далее работа идет по такому принципу. Затем, с помощью линейки проводим горизонтальную линию, соединяя все точки.

Опускаем перпендикуляр, на необходимое расстояние и получаем отметки ровного нижнего положения. По такому же принципу можно выставить большой станок, а можно произвести разметку цоколя дома. Размер можно мерить и вверх, для ровного положения всех предметов или машин.

Важно! Все работающие на этом приборе специалисты советуют – используемый гидроуровень будет показывать реальные показатели, если все выставления колб, проводятся только в вертикальном положении.

Применяя гидроуровень, как пользоваться, если вы не смогли найти второго человека. В этом случае можно закрепить на один из концов крючок или планку и крепить ее четко по риске к стене или на шесте. Но продуктивность такого способа ничтожно мала. Сколько меток можно сделать, теряя время при каждом закреплении сосуда по риске, ответ прост – очень мало.

Измерять расстояния при перпендикулярах лучше одной рулеткой. Китайская продукция может дать расхождение до 10 мм. В итоге следует отметить. Метод, который дает хорошую точность для монтажа различного оборудования. Может применяться, в местах, где используется свайное устройство фундамента и установки отдельно стоящей сваи или столба.

Выпустить воздушные пробки из шланга достаточно просто. Для этого следует снять колбы, поднять концы трубки как можно выше или, соединив края вместе протянуть их по земле. Определяем середину шланга и, подняв концы вверх, надавливаем ногой. В этом случае, пузыри расходятся по двум сторонам и проходят к выходу. Операцию следует продолжать до полного удаления пузырьков.

Для быстрого проведения линии по разметке, работу делают так. Берется прочная капроновая нить, хорошо натирается мелом, натягивается между несколькими рисками. Немного оттянув ее, резко отпускает. На стене остается ровная белая полоса. Для этого, на белых стенах, можно использовать грифель от простого карандаша.

Малое количество кислорода содержится в отстоявшейся воде. При работе в зимнее время, хорошим наполнителем для шланга являются различные незамерзайки или антифриз. Закончив разметку, вода должна обязательно сливаться из уровня, это защитит шланг от цветения воды и помутнения стенок.

Для повторного использования, прозрачность воды и ее свойства, поможет разведение в ней водки или спиртосодержащих жидкостей. При соединении колб, вы видите разный уровень жидкости, следует проверить состояние трубки. Возможно, она переломилась или образовалась воздушная пробка.

Нанесение рисок на стену лучше делать заточенным карандашом или тонким маркером. Такой метод сделает разметку более точной. Хранить трубку гидравлического уровня вдали от солнечного света – это позволит ему долгое время оставаться прозрачным.

И главный основной совет. Выполняя работы по разметке, помните о том, что от качества проведенной вами операции может зависеть долговечность конструкции или вашего дома.

В любом строительном процессе важно точно соблюдать размеры, предусмотренные проектом или эскизом. Это необходимо, чтобы обеспечить надежность конструкции, избежать перекосов и сильных отклонений. Одним из контрольно-измерительных приборов, используемых рабочими, является гидроуровень.

Устройство предназначено для горизонтальной разметки и выявления отклонений от горизонта. Может быть как самодельным, так и заводского изготовления. Принцип действия прост, поэтому чтобы использовать прибор не нужно иметь глубоких знаний в области строительства.

— устройство, которое работает по принципу сообщающихся сосудов. Второе название прибора — водяной уровень. Он представляет собой длинный тонкий шланг. Если приподнять концы этого шланга, то на каком бы расстоянии друг от друга они не располагались, через определенное время жидкость в них выровняется по одной отметке.

Благодаря действию закона физики точность устройства достаточно высокая, что позволяет применять его при возведении фундамента. Важным фактором является простота конструкции и доступная цена. Наиболее простой вариант гидроуровня — прозрачный длинный шлаг. В магазине также можно приобрести более сложное устройство, оснащенное двумя емкостями с мерной шкалой и крепежными приспособлениями. Оба варианта и простой и усовершенствованный работают одинаково.

Выравнивание фундамента по горизонту

Чтобы проверить ровность уже залитого фундамента своими руками, необходимо воспользоваться водяным уровнем в следующем порядке:

Важно пользоваться именно методом разности, поскольку при движении трубки по земле, уровень жидкости в ней меняется, трубка изгибается, поджимается — от этого меняется внутренний объем. Если вернуть прибор в первоначальную точку, то вода в гидроуровне будет находиться на одной отметке, но она не совпадет с базовой пометкой. Для предотвращения погрешностей нужно пользоваться именно относительными изменениями.

После того, как выполнены измерения, необходимо проверить соответствие конструкции нормам. При строительстве важно выровнять обрез фундамента по горизонтали. Предельные отклонения указаны в пособии к СНИП «Нормативные требования к качеству строительных и монтажных работ» и СП «Несущие и ограждающие конструкции».

Все отклонения указаны для отметок по высоте. Если Измеренные величины не укладываются в необходимые рамки, качество выполнения работ считается неудовлетворительным, необходимо выровнять поверхность. Для частного домостроения выравнивание можно провести при .

Разметка фундамента

Вынос осей и границ дома на местность выполняется с помощью деревянных стоек и перекладин, шнура, рулетки и гидроуровня. В некоторых случаях вместо гидроуровня пользуются глазомером, но это крайне неточный способ.

Поперечные перекладины обноски должны располагаться на одной высоте по вертикали. Отбить все отметки можно гидроуровнем. Для этого действия выполняют в следующем порядке:

1. Прибивают первую перекладину (рейку) на нужной высоте.
2. Закрепляют на ней один конец измерительного прибора.
3. Перед тем как прибить второй элемент обноски, проверяют его расположение по вертикали, обычным строительным уровнем. Чтобы выставить верную отметку второй конец трубки крепят к монтируемой перекладине.
4. Необходимо вывести расположение воды в сообщающихся сосудах на один уровень, за базовый уровень можно принять верхний край первой рейки, вторую рейку располагают так чтобы её верхний край совпадал с уровнем воды. Нужно добиться такого положения при котором уровень воды совпадет с верхним краем обоих реек.
5. После этого вторую рейку прибивают к стойкам обноски гвоздями или прикручивают саморезами. Переходят к следующему элементу.

Важно! Следите за тем, чтобы во время работы с уровнем шланг не перегибался, иначе измерения будут не верными.

Выставление опалубки и заливка фундамента

Чтобы обеспечить ровность основания для дома, требуется точно установить опалубку. Работу выполняют, как и в предыдущем случае. Сначала вбивают в землю вертикальные колышки, к которым будут крепиться щиты. Начинают работу с верхней доски щита. Первую прибивают на нужной отметке, а остальные, как при обноске, проверяя высоту гидроуровнем.

Далее на внутренней стороне опалубки отмечают отметку верхнего края заливки. Чтобы обеспечить ровность по всей протяженности отмеченный «ноль» копируют на другие углы опалубки с применением трубки. Расположение воды в одной трубке совмещают с отметкой на опалубке. Второй конец шланга переносят в нужную точку и там делают засечку уровня жидкости. Так поступают со всем углами. Для повышения контроля можно сделать пометки по длине ленты.

Кладка стен

Чтобы начать возведение ограждающих конструкций, необходимо определить самый высокий угол опоры под кладку. Если выполнена проверка по предыдущему пункту, то можно пользоваться предыдущими измерениями и, проанализировав их, выбрать наиболее возвышенную точку.

Начало работы по укладке кирпича или газоблоков с высокого угла позволить вывести стену на один горизонтальный уровень. Чтобы выровнять обрез ограждающей конструкции по одному уровню, в нижних точках укладывают более толстый слой кладочного раствора.

Для определения необходимой точки необходимо пользоваться гидроуровнем также как и в предыдущем пункте. Вычисляют отметки всей поверхности конструкции относительно базовой и определяют нужный участок для начала выполнения кладочных работ.

Заливка воды в прибор

Перед началом измерительных работ необходимо грамотно подготовить инструмент. Для этого действия рекомендуется выполнять в таком порядке:

1. Берут ведро с водой или любую другую емкость большого объема с открытой поверхностью. Ведро размещают на некотором возвышении относительно земли.
2. Один конец прибора помещают в емкость с водой, а второй опускают ниже расположения ведра. Обычно располагают на земле. При этом благодаря свойству сообщающихся сосудов жидкость начинает двигаться по трубке, заполняя ее.
3. При заполнении важно контролировать наличие пузырьков воздуха в приборе. Выжидают время, пока весь газ не выйдет из трубки. После этого зажимают один конец пальцем или загибают.
4. Второй коней достают из емкости. Проверяют движение воды и еще раз наличие воздуха.
5. Оба конца закрывают или зажимают и переносят прибор на рабочее место.

После выполнения этих действий можно приступать к измерениям.

Несколько советов

• Чтобы упростить процесс можно окрасить воду, заливаемую в прибор в яркий цвет. Это позволит без напряжения зрения быстро определить отметку воды в трубке.
• Чем больше диаметр шланга, тем быстрее в нем будет выравниваться жидкость. Рекомендуется приобретать изделия диаметром 10-12 мм.
• Скорость выравнивания зависит также от длины трубки. Не стоит выбирать слишком длинные изделия.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Создание качественного сооружения зависит не только от применяемого материала, четкого и последовательного выполнения монтажных работ.

Важнейшую роль при строительстве любых объектов и проведении отделочных работ играет умение качественно и точно создать или смонтировать каждую деталь конструкции.

Для упрощения выполнения подобных работ создаются различные устройства, одним из которых является водяной уровень. Многие хозяева часто задают вопрос, как пользоваться гидроуровнем, ответить на который мы сможем в дальнейшем.

Что такое гидроуровень и для чего он нужен?

Гидроуровень поможет установить отклонение от горизонтали и вертикали

Создавая какую-либо постройку или производя строительные внутренние отделочные работы, необходимо, чтобы фундамент, пол, стены, потолочные перекрытия, дверные и оконные проемы располагались в одинаковых горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Для этого применяют уровни – устройства, которые способны показывать отклонение от горизонтали и вертикали.

На сегодняшний день существует 3 вида уровней, которые широко применяются при организации строительных работ, это:

• капельный уровень;
• гидроуровень;
• лазерный уровень.

Каждый из приборов имеет свою сферу применения и особенности.

Лазерный уровень работает от батареи

Лазерный уровень является современным измерительным устройством, которым удобно пользуются строители в любом помещении и на улице.

Данный прибор является электронным изделием, работающим от аккумуляторной батареи, и имеет достаточно большую цену. Не каждый хозяин дома и даже строитель может себе позволить его приобретение.

Обычный капельный уровень – это незаменимое устройство при применении строительных работ, но оно теряет свою эффективность, когда необходимо делать замеры на конструкциях, находящихся на расстоянии друг от друга более 2 м.

Данное устройство недорогое и дает достаточно точные показания

Водяной уровень – это достаточно простой инструмент, который имеет небольшую цену и способен выдавать достаточно точные значения. Многие профессионалы справедливо считают, что данное устройство при выполнении частных строительных работ незаменимо.

Сфера применения уровня водяного типа достаточно разнообразна. При помощи гидроуровня возможно выставлять свайный и ленточный фундамент, определять перепад высоты. Устройство широко применяется при ремонтных работах и организации напольного настила (чернового и финишного).

Следует знать, что, организовывая строительные работы на наклонном участке, при помощи гидроуровня можно легко и точно определить перепад высот от одного конца участка к другому.

Это будет иметь большое значение при организации систем канализации и водоснабжения, а также ухода сточных вод.

Гидроуровень — что он из себя представляет

Принцип работы водяного уровня достаточно прост, он основан на физическом законе «о сообщающихся сосудах», в котором говорится, что если 2 сосуда соединить между собой шлангом или другим связующим материалом, по которому способна перемещаться жидкость, и наполнить водой или другим текучим материалом, уровень жидкости всегда будет сопоставим. Это значит, что, находясь на одной плоскости 2 сосуда, будут показывать 1 уровень воды, если же 1 сосуд приподнять, то в нем уровень текучего вещества уменьшится, соответственно во 2 емкости – увеличится.

В принципе, 2 сосуда – это 2 колбы гидроуровня, в которые наливается жидкость, и также они соединяются между собой прозрачной пластичной трубкой. На каждую из колб нанесена градуированная шкала, которая и позволяет определить, насколько миллиметров 2 сравниваемых предмета имеют перепады по горизонтальной плоскости.

Длина шланга устройства может выбираться каждым хозяином самостоятельно при покупке, поскольку это зависит от сферы применения прибора (на каких расстояниях будут замеряться объекты).

Замеры удобнее делать вдвоем

Если гидроуровень будет применяться при выполнении внутренних работ, то достаточно длины трубки до 8 м, если даже длина полового перекрытия или потолочных балок превышают это расстояние, всегда выставляют дополнительные реперы (маяки), которые являются вспомогательным элементом для проведения качественной разметки.

Для наружных строительных работ, связанных с возведением строений, целесообразно выбирать длинные шланги 10-20 м длиной, чтобы была возможность провести замеры по диагоналям фундамента или дома в целом.

Наглядный пример использования гидроуровня, изготовленного своими руками, вы можете увидеть на схеме.

Следует помнить, что при выборе трубки водяного уровня от точки замера она должна вертикально опускаться вниз и таким же образом переходить в другую точку. Причем шланг по всей длине не должен иметь натяжений и лишних петель при проведении замеров.

Подготовка гидроуровня к работе

Для того, чтобы показания было лучше видно, заливайте в сосуд окрашенную жидкость

Перед тем, как пользоваться гидроуровнем, в него необходимо набрать жидкость. Чаще всего ей является вода, только для четкости измерений ее подкрашивают.

Казалось бы, водяной уровень – довольно простое устройство, но при некоторых недочетах, допущенных в момент подготовки прибора к эксплуатации, все измерения в дальнейшем могут иметь большую погрешность.

Примером такого случая являются пузыри воздуха в пластиковой трубе. Чтобы предотвратить их появление, следует воду (заранее подкрашенную) набирать из емкости, расположенной на высоте (опустив туда трубку уровня). Соответственно 2 колба должна находиться, как можно ближе к поверхности земли.

Как только вы заметите, что в пластиковой трубке предостаточное количество воды, следует один конец вынуть из емкости, расположенной на высоте, и зажать пальцами, чтобы воздух туда не попадал. Только после этого можно подсоединять колбу.

Для проверки правильностей показания устройства 2 колбы необходимо сопоставить вместе на одном уровне, они должны показывать одинаковое значение на шкале. Если вся процедура проведена успешно, то дальнейшая эксплуатация водяного уровня должна быть беспроблемной.

Следует помнить, что практически каждый покупной гидроуровень укомплектован колбами, к которым крепятся концы пластиковой трубки. На колбах должна быть нанесена градуированная шкала.

Вместе с тем, многие строители настоятельно рекомендуют покупать водяные уровни с крепежными зажимами или резинками. О секретах работы с девайсом смотрите в этом видео:

Узнав, как правильно пользоваться гидроуровнем и подготавливать его к эксплуатации, можно смело приступать к различным строительным работам. Водяной уровень вам послужит надежным помощником во всех начинаниях и не подведет вас никогда, так как это достаточно простой и надежный измерительный прибор.

В современном жилище необходимо, чтобы все уровни полов и потолков были одинаковыми и идеально ровными. Время заваленных полов и перекошенных потолков безвозвратно ушло в прошлое.

Для выполнения этой задачи строителями активно используются лазерные уровни и нивелиры. Но, в то же время, водяной уровень остаётся очень популярным. Это очень простой, практичный и точный инструмент, без которого трудно обойтись. Не всегда целесообразно покупать дорогостоящий лазерный уровень, особенно если речь идет о ремонте одной квартиры. К тому же, точность этого устройства очень высокая. В этой статье мы рассмотрим как правильно пользоваться водяным уровнем — он же гидроуровень.

Гидроуровень используется для определения и разбивки горизонтального уровня таких конструкций как пол и потолок. Например его используют для стяжки пола или разметки стены под полки. С этой целью не рекомендуется использовать пузырьковый уровень, т.к. это может привести к большим погрешностям.

Для разметки высоты горизонта пола и потолка всегда используйте водяной уровень или лазерный.

Так же, если есть необходимость на разных стенах помещения или в другой комнате обозначить одинаковый по высоте уровень каких-либо деталей интерьера, то это можно тоже сделать используя водяной уровень. Это могут быть навесные полки, картины, обрамления арок и дверных проёмов, настенные светильники и кухонные шкафы с рабочими поверхностями.

Спектр применения гидроуровня уровня в хозяйстве обширный. Поэтому такой инструмент всегда должен быть в доме. Для этого нужно всего лишь приобрести прозрачный ПВХ шланг нужной длины.

А в пошаговой инструкции будет рассказано, как правильно нанести горизонтальную отметку высоты по периметру стен всей квартиры или дома. А так же порядок действий для получения уровня горизонта пола и потолка.

Для этого понадобится:

• водяной уровень;
• красящая нить для разметки;
• немного любой краски для подцветки воды;
• карандаш;
• рулетка.

Что из себя представляет гидроуровень

Принцип работы водяного уровня очень прост и основан на физических законах. Он действует по принципу сообщающихся сосудов, в которых под воздействием атмосферного давления устанавливается одинаковый уровень поверхности жидкости.

Длина шланга зависит от размеров помещения. Очень длинный шланг покупать не стоит, т.к. в небольших помещениях он будет мешать и скручиваться, что приведет к более длительному процессу переливания воды и даже к неточным результатам. Приблизительный расчет можно сделать, если исходить из размеров помещения и учитывать, что реперные точки (точки от которых будет потом производиться дальнейшая разметка) обычно делаются на высоте 90-100 см от перекрытия или стяжки. Таким образом, получим общую длину шланга равную 2 метра плюс расстояние от главной точки отсчета до точки в самой дальней комнате. Многое зависит от точки размещения главного репера. Оптимально разместить его в геометрическом центре квартиры. В таком случае понадобится шланг меньшей длины.

При расчете длины шланга нужно учитывать, что гидроуровень должен вертикально опускаться по стене и свободно лежать на полу. При проведении разметки он не должен висеть или быть «в натяжку».

Для средних по размеру квартир вполне достаточно шланга длиной 15 или 20 метров. Для маленьких помещений типа коридоров и ванных достаточно длины 5-8 метров. Оптимальный диаметр гидроуровня – 10-12 или 15 мм.

Как работать с гидроуровнем: разметка уровня пола, потолка, стен

Несмотря на то, что это приспособление технически не сложное, для получения желаемого результата необходимо им правильно пользоваться.

Шаг 1. Набираем в шланг воду. Набирая воду в шланг нужно избежать попадания в него воздушных пузырьков. Наличие воздушных пузырьков будет давать искаженные результаты. А так как при наборе воды прямо из-под крана есть риск попадания в шланг пузырьков, лучше поступить следующим образом.

Сначала воду подкрашивают любым имеющимся красителем. Так будет лучше виден уровень воды в трубке. Ведро с подкрашенной водой ставится на возвышенном месте. Самая оптимальная высота 2 метра. Один конец трубки опускают в ведро, а второй держат над тазом как можно ниже у пола.

Первую воду нужно немного слить, что б вода вытекала сплошным потоком. Затем конец трубки зажимают пальцем. Второй конец трубки вынимают из ведра и тоже зажимают пальцем, чтоб вода не вытекала.

Конец трубки зажимают пальцем

При соединении двух концов трубки, уровень воды в них должен быть одинаков.

Уровень воды в трубках должен быть одинаковым

Шаг 2. Нанесение отметок. Сначала делается горизонтальная линия по периметру помещения на высоте 90-100 см. Это будет основная линия отсчета. От первой реперной точки будем переносить её на другой конец стены. Работать с водяным уровнем нужно вдвоём. Один человек находится постоянно у первой реперной точки и держит уровень возле отметки.

Этот конец шланга остаётся всё время неподвижным!

Если помещение маленькое и один человек может контролировать показания уровня, то можно зафиксировать один конец трубки возле первой метки при помощи любого фиксатора и работать одному.

Напарник же перемещается к другому краю стены и прикладывает к стене свой конец трубки.

При перемещении со шлангом необходимо его край зажимать пальцем.

Конец трубки зажать пальцем

Некоторое время нужно подождать, чтобы вода успокоилась. Теперь тот, кто находится у первой реперной точки, видит, насколько следует поднять или опустить шланг, чтобы уровень воды в его шланге сравнялся с отметкой на стене. Напарник поднимает или опускает свой край шланга и в это время уровень воды у первой реперной точки начинает стремиться к отметке.

После того, когда уровень в трубке станет точно вровень с отметкой, можно наносить вторую отметку, о чем первый сообщает напарнику.

При нанесении, а также при сверке уровня воды и отметки, необходимо чтобы уровень глаз смотрящего находился четко на уровне метки. Иначе возможны погрешности.

Шаг 3. Соединение отметок горизонтальной линией. Две отметки соединяются между собой при помощи специальной крашеной нити. Это очень удобный инструмент, который позволяет легко и быстро наносить разметку. Нить фиксируется между отметками, слегка оттягивается в сторону и отпускается. На стене отпечатывается прямая ровная линия.

Горизонтальность получившейся линии можно проверить пузырьковым уровнем для того, чтобы убедиться что всё выполнено верно.

Шаг 4. Нанесение горизонтальной линии по периметру стен комнаты. Таким же образом горизонтальная линия наносится на остальные стены помещения.

Все последующие отметки на смежных и противоположной стене нужно делать от первой реперной точки!

На каждой стене наносится 2-3 отметки. Затем отметки соединяются горизонтальной линией. Конечная линия должна совпасть с первой реперной точкой.

Шаг 5. Перенос отметки в другие помещения. Отметку в соседние помещения переносят опять-таки от первой реперной точки. Первый человек находится в том же положении, а второй переходит в соседнее помещение. Далее повторяются действия, описанные в Шаге 2.

Таким образом, нужно поставить по первой контрольной отметке в каждом помещении. Затем можно приступить к проведению горизонтального периметра в каждой отдельной комнате.

Во время работы шланг должен свободно лежать на полу. Нельзя допускать перекручивания и перегибов шланга.

Шаг 6. Нанесение горизонтальной линии уровня пола и потолка. Линии горизонта пола и потолка откладывают от нанесенного горизонтального периметра. Если нужно найти горизонт пола и потолка, то начинать нужно с пола и уже от отметки пола (нулевой отметки) определять высоту потолка.

Напомним, что нулевой отметкой в квартире принято считать уровень чистого пола.

В зависимости от конкретных условий проведения ремонта (есть стяжка, нет стяжки, выравнивание только чистовой поверхности пола) расстояние вниз от основной линии будет вычисляться соответственно до уровня верха стяжки или чистого пола. Для того, чтобы получить полноценную толщину стяжки (минимальная толщина должна быть 3-4 см), нужно сначала найти самую высокую точку перекрытия и замерить расстояние от неё до реперной горизонтальной линии. Затем рулеткой это же расстояние отложить на всех стенах. Соединив метки между собой, получаем горизонтальный уровень пола. Ну вот и все, теперь вы знаете как пользоваться гидроуровнем.

Использование водяного уровня на видео

В любом строительном процессе важно точно соблюдать размеры, предусмотренные проектом или эскизом. Это необходимо, чтобы обеспечить надежность конструкции, избежать перекосов и сильных отклонений. Одним из контрольно-измерительных приборов, используемых рабочими, является гидроуровень.

Принцип работы прибора

Устройство предназначено для горизонтальной разметки и выявления отклонений от горизонта. Может быть как самодельным, так и заводского изготовления. Принцип действия прост, поэтому чтобы использовать прибор не нужно иметь глубоких знаний в области строительства.

Гидроуровень — устройство, которое работает по принципу сообщающихся сосудов. Второе название прибора — водяной уровень. Он представляет собой длинный тонкий шланг. Если приподнять концы этого шланга, то на каком бы расстоянии друг от друга они не располагались, через определенное время жидкость в них выровняется по одной отметке.

Благодаря действию закона физики точность устройства достаточно высокая, что позволяет применять его при возведении фундамента. Важным фактором является простота конструкции и доступная цена. Наиболее простой вариант гидроуровня — прозрачный длинный шлаг. В магазине также можно приобрести более сложное устройство, оснащенное двумя емкостями с мерной шкалой и крепежными приспособлениями. Оба варианта и простой и усовершенствованный работают одинаково.

Выравнивание фундамента по горизонту

Чтобы проверить ровность уже залитого фундамента своими руками, необходимо воспользоваться водяным уровнем в следующем порядке:

Важно пользоваться именно методом разности, поскольку при движении трубки по земле, уровень жидкости в ней меняется, трубка изгибается, поджимается — от этого меняется внутренний объем. Если вернуть прибор в первоначальную точку, то вода в гидроуровне будет находиться на одной отметке, но она не совпадет с базовой пометкой. Для предотвращения погрешностей нужно пользоваться именно относительными изменениями.

После того, как выполнены измерения, необходимо проверить соответствие конструкции нормам. При строительстве важно выровнять обрез фундамента по горизонтали. Предельные отклонения указаны в пособии к СНИП «Нормативные требования к качеству строительных и монтажных работ» и СП «Несущие и ограждающие конструкции».

Все отклонения указаны для отметок по высоте. Если Измеренные величины не укладываются в необходимые рамки, качество выполнения работ считается неудовлетворительным, необходимо выровнять поверхность. Для частного домостроения выравнивание можно провести при кладке цоколя из кирпича.

Разметка фундамента

Вынос осей и границ дома на местность выполняется с помощью деревянных стоек и перекладин, шнура, рулетки и гидроуровня. В некоторых случаях вместо гидроуровня пользуются глазомером, но это крайне неточный способ.

Поперечные перекладины обноски должны располагаться на одной высоте по вертикали. Отбить все отметки можно гидроуровнем. Для этого действия выполняют в следующем порядке:

1. Прибивают первую перекладину (рейку) на нужной высоте.
2. Закрепляют на ней один конец измерительного прибора.
3. Перед тем как прибить второй элемент обноски, проверяют его расположение по вертикали, обычным строительным уровнем. Чтобы выставить верную отметку второй конец трубки крепят к монтируемой перекладине.
4. Необходимо вывести расположение воды в сообщающихся сосудах на один уровень, за базовый уровень можно принять верхний край первой рейки, вторую рейку располагают так чтобы её верхний край совпадал с уровнем воды. Нужно добиться такого положения при котором уровень воды совпадет с верхним краем обоих реек.
5. После этого вторую рейку прибивают к стойкам обноски гвоздями или прикручивают саморезами. Переходят к следующему элементу.

Важно! Следите за тем, чтобы во время работы с уровнем шланг не перегибался, иначе измерения будут не верными.

Выставление опалубки и заливка фундамента

Чтобы обеспечить ровность основания для дома, требуется точно установить опалубку. Работу выполняют, как и в предыдущем случае. Сначала вбивают в землю вертикальные колышки, к которым будут крепиться щиты. Начинают работу с верхней доски щита. Первую прибивают на нужной отметке, а остальные, как при обноске, проверяя высоту гидроуровнем.

Далее на внутренней стороне опалубки отмечают отметку верхнего края заливки. Чтобы обеспечить ровность по всей протяженности отмеченный «ноль» копируют на другие углы опалубки с применением трубки. Расположение воды в одной трубке совмещают с отметкой на опалубке. Второй конец шланга переносят в нужную точку и там делают засечку уровня жидкости. Так поступают со всем углами. Для повышения контроля можно сделать пометки по длине ленты.

Кладка стен

Чтобы начать возведение ограждающих конструкций, необходимо определить самый высокий угол опоры под кладку. Если выполнена проверка по предыдущему пункту, то можно пользоваться предыдущими измерениями и, проанализировав их, выбрать наиболее возвышенную точку.

Начало работы по укладке кирпича или газоблоков с высокого угла позволить вывести стену на один горизонтальный уровень. Чтобы выровнять обрез ограждающей конструкции по одному уровню, в нижних точках укладывают более толстый слой кладочного раствора.

Для определения необходимой точки необходимо пользоваться гидроуровнем также как и в предыдущем пункте. Вычисляют отметки всей поверхности конструкции относительно базовой и определяют нужный участок для начала выполнения кладочных работ.

Заливка воды в прибор

Перед началом измерительных работ необходимо грамотно подготовить инструмент. Для этого действия рекомендуется выполнять в таком порядке:

1. Берут ведро с водой или любую другую емкость большого объема с открытой поверхностью. Ведро размещают на некотором возвышении относительно земли.
2. Один конец прибора помещают в емкость с водой, а второй опускают ниже расположения ведра. Обычно располагают на земле. При этом благодаря свойству сообщающихся сосудов жидкость начинает двигаться по трубке, заполняя ее.
3. При заполнении важно контролировать наличие пузырьков воздуха в приборе. Выжидают время, пока весь газ не выйдет из трубки. После этого зажимают один конец пальцем или загибают.
4. Второй коней достают из емкости. Проверяют движение воды и еще раз наличие воздуха.
5. Оба конца закрывают или зажимают и переносят прибор на рабочее место.

После выполнения этих действий можно приступать к измерениям.

Несколько советов

• Чтобы упростить процесс можно окрасить воду, заливаемую в прибор в яркий цвет. Это позволит без напряжения зрения быстро определить отметку воды в трубке.
• Чем больше диаметр шланга, тем быстрее в нем будет выравниваться жидкость. Рекомендуется приобретать изделия диаметром 10-12 мм.
• Скорость выравнивания зависит также от длины трубки. Не стоит выбирать слишком длинные изделия.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Гидроуровень – простой и надежный инструмент, используемый при проведении ремонтных и строительных работ для горизонтальной разметки. Конструкция его довольно примитивна: прозрачный шланг, наполненный жидкостью, с колбами на обоих концах, поэтому сделать гидроуровень своими руками под силу каждому.

Сфера применения и принцип работы

Гидроуровень используют для разметки стен под полки, в процессе монтажа стяжки или выравнивания стен и пола, при установке натяжного потолка, оклеивании стен обоями и других работах.

Принцип работы инструмента основан на принципе сообщающихся сосудов: в соединенных между собой емкостях уровень воды будет одинаковым.

Самостоятельное изготовление инструмента

Чтобы сделать гидроуровень своими руками, потребуется:

• прозрачный шланг или трубка диаметром от 5 до 20 мм;
• 2 медицинских шприца одинакового объема;
• емкости с теплой мыльной водой и с чистой;
• канцелярский нож;
• маркер для разметки.

Длину трубки выбирают, ориентируясь на площадь помещения, в котором собираются использовать инструмент – слишком длинная трубка будет путаться, а слишком короткой недостаточно для проведения измерений. Длина в 6 – 10 м считается оптимальной. Рекомендуется приобрести шланг диаметром около полутора сантиметров – в этом случае внутри не будут образовываться воздушные пузырьки.

Порядок действий при сборке:

1. В трубку заливают мыльный раствор, чтобы очистить его внутренние поверхности от пыли и грязи.
2. С медицинских шприцов снимают иглы, вынимают поршни, конусы, на которые крепят иглу, срезают, используя канцелярский нож. Шприцы будут выполнять роль боковых колб ватерпаса.
3. Отверстие, располагающееся на месте среза, расширяют так, чтобы в него входила трубка.
4. Вставляют в подготовленные отверстия шприцов трубку.
5. На колбах помечают нулевую точку (середину резервуара, например). Разметка шприцов поможет сделать это точно.
6. В ватерпас заливают воду. Сдавливая шланг в центре и поднимая свободный конец вверх, из трубки выпускают пузырьки воздуха.

Готовый к работе прибор должен быть без пузырьков воздуха в шланге, а жидкость в резервуарах на концах трубки должна быть на одном уровне.

Для наполнения измерительного прибора рекомендуется использовать только чистую, отстоянную воду – в ней меньше воздуха. Так как работать с гидроуровнем иногда приходится на открытом воздухе при минусовых температурах, вместо воды в этом случае используют незамерзающую жидкость для автомобиля. Также допускается использование цветного раствора (воды с красящим пигментом), это помогает лучше видеть уровень воды в шланге.

После окончания работ жидкость из гидроуровня обязательно сливают.

Правила использования гидроуровня

Для удобства и получения более точных результатов работать с гидроуровнем должны 2 человека.

Размечают начальную точку. Чтобы провести горизонтальную линию, нужно перенести эту точку на другой участок стены.

Первый человек держит один конец уровня у заданной отметки, второй берет другую часть уровня и перемещается на противоположный конец стены. Прикладывает трубку с колбой к поверхности, держит его некоторое время неподвижно, чтобы уровень воды в трубке после перемещения выровнялся.

Первый рабочий, продолжающий держать свой конец трубки, контролирует, насколько нужно поднять или опустить шланг второму, чтобы вода в его колбе достигла контрольной отметки. Когда после всех манипуляций цель достигнута, нужная точка на стене помечается, затем проводится линия.

Как правильно пользоваться гидроуровнем в одиночку? При проведении разметки один конец шланга нужно точно зафиксировать на уровне контрольной отметки. Сделать это можно с помощью скотча, крепежа или любым другим доступным способом.Более подробно увидеть все тонкости процесса можно, просмотрев видео.

Соединять точки удобнее всего с помощью специального приспособления – красящего шнура. Его растягивают между двумя отметками, немного тянут в стороны и отпускают. Шнур, ударяясь о стену, оставляет на поверхности четкую ровную линию.

Чтобы убедиться, что разметка верна, можно дополнительно измерить ровность с помощью обычного пузырькового уровня.

Нанесение горизонтальной линии по всему периметру помещения

Все измерения проводят от первой контрольной точки.

По тому же принципу, что описан выше, делают отметки на других трех стенах (по 2 – 3 на каждой), а после соединяют все, используя красящий шнур. Если все выполнено верно, конечная линия точно совпадает с начальной точкой.

Перенос отметки в соседнее помещение

Для этой работы потребуется 2 человека.

Один держит свой конец шланга на контрольной точке, второй перемещается в ту комнату, куда требуется перенести отметку. Порядок действий при работе тот же, что при выполнении разметки на одной стене: ждут выравнивания уровня воды, а затем меняют место положения второй колбы до тех пор, пока в первой жидкость не достигнет отмеченного уровня.

Во время работ нужно следить за тем, чтобы шланг лежал на полу свободно, не перекручивался и не перегибался. В противном случае все измерения будут неверны.
Когда первая точка в соседнем помещении выставлена, ее используют как реперную для проведения горизонтальной линии.

Нюансы использования водяного уровня

1. Следить во время работы за его положением. Не допускать перегибов, механических повреждений шланга – все это влияет на точность измерения.
2. Закончив работу с прибором, следует слить воду и осторожно скрутить шланг, убрать его в место хранения. Если требуется постоянное использование водяного уровня, и каждый раз наполнять его жидкостью сложно, можно добавить в воду спирт или водку – так она не будет цвести.
3. Прием, который поможет отличить правильно работающий прибор от дающего неточные результаты – колбы прикладывают друг к другу, держа их вертикально. Если уровень жидкости в них совпадает, показания верны; если нет – инструмент поврежден.
4. Для хранения водяного уровня следует выбрать неосвещаемое солнечными лучами место, чтобы материал шланга сохранял прозрачность, не мутнел со временем.

Узнав, как пользоваться гидроуровнем, можно использовать этот полезный инструмент при проведении ремонтных и строительных работ.

Гидроуровень: как устроен и как работаетРабота с гидроуровнем: особенности использованияКак «настроить» гидроуровень своими руками: важные моменты

Гидроуровень – простейшее устройство, позволяющее производить разметку горизонтальной плоскости. Несмотря на его элементарное устройство, это самый точный строительный инструмент, погрешность которого обусловлена исключительно человеческим фактором. Пользоваться гидроуровнем одновременно просто и сложно – его основной недостаток заключается в невозможности производить разметку в одиночку. В принципе, в одиночку мало кто работает, так что инструмент этого типа смело можно назвать идеальным решением для производства домашнего ремонта. О нем и поговорим в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с его устройством и принципом работы, ответим на вопрос, как пользоваться гидроуровнем и как изготовить своими руками?

Гидроуровень своими руками фото

Гидроуровень: как устроен и как работает

Работает гидравлический уровень весьма просто – в основу его функционирования заложен принцип сообщающихся сосудов. Как бы вы ни изменяли их местоположение, на каком бы расстоянии друг от друга они ни находились – жидкость, залитая в них, благодаря гравитации всегда занимает одно и то же положение. В смысле того, что ее уровень в одном и в другом сосуде одинаковый. Именно этот эффект и используется в работе гидроуровня – если совместить метку на стене с уровнем жидкости (воды) в одном сосуде и после этого поставить метку напротив уровня воды в другом сосуде, вы получите две метки, расположенные четко в горизонтальной плоскости. Теперь дело за малым – соединить две метки линией, и у вас в наличии нужная горизонталь.

Что представляет собой гидравлический уровень? Его устройство можно даже назвать примитивным – по сути, это небольшого диаметра прозрачная трубка, наполненная водой. Длина трубки не имеет никакого значения – это может быть короткий отрезок метровой длины или целая пятидесятиметровая бухта шланги. Практически все производители дополняют гидроуровни колбами с градуировкой – по их мнению, это важный момент, помогающий в работе. На самом деле он только все портит. Колбы решают только один вопрос – благодаря удобно закрывающимся колпачкам вода не выливается из гидроуровня при неаккуратном обращении с инструментом. За это удобство мастеру приходится платить точностью измерений – широкая колба искажает видимость поверхности воды. Кроме того, человеку проще сосредоточить зрение на маленьком участке поверхности воды, нежели гадать, в каком месте уровень будет точнее. Да, да – неровно установленная колба дает существенную погрешность.

Гидроуровень фото

Хотите получить высокую точность разметки гидроуровнем? Тогда от применения колбы лучше отказаться. Не использовать их очень просто – воды необходимо наливать меньше, и вся проблема решается. В таком случае у вас и точность получается высокая, и уровень можно закрыть, дабы водичка из него не вытекала.

Работа с гидроуровнем: особенности использования

Вопрос, как пользоваться гидроуровнем, вкратце был описан несколько выше – вернее сказать, мы рассказали о принципе его применения, не упомянув при этом важные тонкости. Именно в них и заключается вся суть работы с этим приспособлением. Тонкостей этих немного, но взяв за их принцип, можно будет создавать проекции не только горизонтальных линий, но и плоскостей – мало того, при некоторых знаниях элементарной геометрии посредством гидравлического уровня можно будет даже отбивать на стенах точные вертикали. Именно на стенах – что касается пола и потолка, то здесь придется пользоваться правилами переноса. Чтобы проще было понять, как правильно работать с гидроуровнем, рассмотрим технику его использования на двух простых примерах.

Согласен, сложно. Зато предельно точно. Таким способом можно построить вертикаль в любом месте стены.

Как «настроить» гидроуровень своими руками: важные моменты

Как ни странно, но даже такое простое приспособление, как гидравлический уровень, требует правильного отношения – в частности, очень важно понимать, что правильность его работы зависит от качества заполнения приспособления водой. Если в трубке, кроме жидкости, будут еще и пузырьки воздуха, то уровень будет работать некорректно. Именно по этой причине в процессе заполнения гидроуровня жидкостью необходимо выдержать два простых правила.

1. Наполнять трубку необходимо медленно – лучше это делать не из крана, а из ведра. По принципу, как сливают бензин с бочки или бензобака. Опустили один конец гидроуровня в емкость, подтянули воду ртом, дождались, пока вода не польется со свободного конца трубки, перекрыли ее ток пальцем и на этом все.
2. Второй момент – перед каждым использованием трубку нужно проверять на наличие воздушных пробок. Чтобы не делать это часто, уровень следует подвешивать открытыми концами вверх. В таком случае воздушные пробки образовываться не будут – мало того, те, что уже успели образоваться, будут свободно выходить наружу.

В принципе, это все. В заключение темы скажу несколько слов по поводу вопроса, как сделать гидроуровень своими руками? В общем-то, делать его и вовсе не придется – достаточно пойти в магазин, купить тонкую прозрачную трубку и наполнить ее водой. Это и весь гидравлический уровень – как говорится, дешево и сердито.

Водяной уровень – простой по конструкции измерительный прибор с уникальной функциональностью, которая позволяет проводить выравнивание поверхностей и размещать на одном уровне различные предметы. Гидроуровни используются на всех стадиях строительных, отделочных и ландшафтных работ в случаях, когда необходимо получение горизонтали, связывающей отдаленные или противолежащие точки.

Конструкция и принцип работы

Для корректного использования гидроуровня нужно знать, как он работает. Этот измерительный прибор состоит из двух одинаковых колб с сантиметровой шкалой и гибкого шланга или трубы любой конфигурации. В рабочем состоянии система наполняется водой, высота которой, по принципу сообщающихся сосудов Паскаля, располагается в обеих колбах на одинаковом уровне.

Проведение выравнивания и разметки

Гидроуровнем можно пользоваться как для создания маячков для горизонтальных линий, так и для установки относительной высоты различных объектов. Использование этого измерительного прибора значительно облегчается присутствием помощника.

Делая разметку в одиночку придется закреплять колбы при помощи скотча или крюков, что может повлиять на точность измерения.

Заполнение делается небольшой и плавной струей при помощи воронки, или опущением одного из концов в резервуар с водой. При прямом подключении к крану в полости шланга могут образоваться нежелательные пузырьки, поэтому лучше использовать дополнительные емкости и дать воде отстояться перед заливкой или заранее прокипятить ее.

Для повышения четкости добавляется краситель, например, марганцовка. В случае, если заполненный прибор должен использоваться в течение нескольких дней, во избежание цветения воды и образования налета, можно заполнить его спиртовым раствором.

Нулевой уровень устанавливается на обеих колбах, затем колбы закрываются и один конец системы передвигается к точке разметки. В процессе работы нужно исключить образование петель на шланге, колбы устанавливать строго по вертикали.

Особенности применения гидроуровня

Главное преимущество гидроуровня – возможность соединения в единую горизонтальную линию бесконечно большого количества точек, которые при этом могут находиться вне зоны видимости, например, за углом, или в другом помещении.

Гибкость шланга позволяет делать разметки в труднодоступных местах. Замеры не ограничены в расстоянии и могут проводиться на неровной, рельефной поверхности.

Для проверки точности гидроуровня достаточно соединить оба его конца, как показано на фото, и убедиться в одинаковом уровне воды на шкалах. Если есть погрешность, значит в полости системы остался воздух, который можно вывести, устранив перегибы. Видимые глазу пузырьки можно устранить простым надавливанием.

Правила хранения гидроуровня

После использования пробора, нужно слить воду и оставить систему открытой для полной сушки. Во избежание помутнения и деформации, нужно хранить шланг вне доступа прямых солнечных лучей, в помещении с плюсовой температурой. Перед повторным употреблением нужно убедиться в чистоте емкостей, исключить попадание земли, песка и образование налета на стенках шланга или трубки.

Гидроуровень не нуждается в регулировке точности или источниках питания, единственное условие его долгой службы – хороший уход.

Простейшая конструкция, казалось бы снимает вопрос, гидроуровень какой модели лучше выбрать. Но есть некоторые нюансы, которые могут облегчить использование и дают явное преимущество готовым изделиям перед самодельными аналогами. Четкая шкала позволит проводить замер с миллиметровой точностью, резиновый ползунок поможет зафиксировать нужный показатель. Удобные краники герметично закрывают систему.

Наиболее важное преимущество проработанных моделей выбор соотношения диаметра, длины и толщины стенок шланга, при которой будет обеспечено легкое передвижение жидкости, при оптимальных показателях гибкости и прозрачности. Строительные гидроуровни, как правило, продаются в модульном варианте, с возможностью выбора шлангов различной длины. Минимальная длина для корректной работы прибора – 3 метра, максимальная – 30 метров. Диаметр от 6 до 12 мм.

Длину гидроуровня нужно подбирать адекватно площади измерительных работ, чтобы исключить погрешности, которые возникают при множественных переходных разметках.

Что такое гидроуровень и как им правильно пользоваться?

Любой человек, кто хотя бы раз делал капитальный ремонт своими руками, сталкивался с простым, но эффективным прибором — гидроуровенем. Очень часто этот прибор называют еще водяной уровень. Он работает по принципу сообщающихся сосудов, и помогает точно измерить угол наклона поверхности. С одной стороны это простой прибор, однако как правильно пользоваться гидроуровнем знает не каждый. Давайте попробуем в этом разобраться!

Что такое гидроуровень?

Это строительный прибор, который состоит из длинной шланги, на концах ее имеются уплотнения со шкалой. Длина трубки может колебаться от 2 метров, до 30, а ее диаметр от 5 мм до 2 см. Внутрь гидроуровня заливается жидкость, обычно это кипяченая вода с пищевым красителем. Почему именно кипяченая вода? Да потому что в ней меньше пузырьков, которые затрудняют работу прибора.

 

Многие могут задать вопрос: зачем пользоваться этим примитивным прибором, когда давно придуманы современные измерительные устройства, такие как нивелир, лазерный уровень или строительная линейка со встроенным уровнем? Ответ прост: все эти современные гаджеты очень удобны в применении, если фрон работ не очень большой. А вот если нужно вывести под один уровень огромную площадь. Без самого простого гидроуровня здесь не обойтись.

Итак,

как пользоваться гидроуровнем?

Самое главное для гидроуровня – это избегать попадания воздуха в систему при наполнении ее водой. Идеальнее всего для этих целей использовать кипяченую воду, так как в ней уже нет пузырей. Иногда в шланге может оставаться масленый налет, который мог остаться во время его изготовления. Для того чтобы убрать осадок, перед использованием лучше всего пропустить через гидроувовень мыльную воду слегка подогретую. Наполняют этот измерительный прибор жидкостью, опуская один его конец в емкость, а с другого конца высасывают воздух, тем самым система заполняется.

После того, как гидроуровень наполнен, то один его конец прикладывается к одной стороне, к примеру, стены, а другой – к другой стороне стены. На шкале будет виден уровень (вода поднимется до нужной отметки), в случае, если с одной и другой стороны вода на одинаковой отметке, то уровень двух точек одинаковый. Таким образом можно через определенное расстояния делать отметки, а потом если их соединить, то в результате получиться идеальная линия, то есть уровень.

Незаменим гидроуровень при фундаментных работах. Сейчас попробуем разобраться, как пользоваться гидроуровнем при строительстве фундамента.

Итак, для удобства измерительных работ, специалисты рекомендуют прикрепить к обоим концам гидроуровня, по рейке одинаковой длинны. Именно на них и будет делаться акцент. Один конец прибора устанавливаем на углу будущего фундамента, где будет опалубка, и делаем отметку. Затем второй конец необходимо установить на расстоянии по ходу траншеи и так же сделать отметку. Первый конец переносим на новое место и опять делаем отметку. Продолжаем до тех пор, пока весь периметр не будет измерен. Только после этого начинаем заливать сам фундамент.

Вот так, с помощью нехитрого прибора можно возвести такую необходимую основу для любого здания и сооружения.

 Загрузка …

Статьи по теме:

как пользоваться при устройстве фундамента, выравнивание по горизонту

При строительстве или проведении ремонтных работ нередко возникает ситуация, когда нужно определить уровень горизонта. Лазерные устройства, решающие этот вопрос, стоят дорого. Чаще всего используется специальный водяной уровень. При заводском исполнении этого устройства в верхней части имеются колбы с метками, но их ставить необязательно. Вполне реально изготовить и приспособить прибор своими руками. Эта статья поможет научиться пользоваться водяным уровнем.

Главное – понимать метод действия. Прибор работает по закону Паскаля, или по принципу сообщающихся сосудов. Ватерпас – это прозрачная гибкая трубка с пластиковыми размеченными колбами, которые играют роль контрольных сосудов. Уровень относительно горизонта определяется положением воды. Уровень жидкости на обоих концах должен совпадать при одинаковой высоте объектов.

Длина трубки выбирается от 2 до 30 метров. Для небольшой комнаты достаточно 6−8 метров. Если помещения достаточно просторные, как в некоторых частных домах, потребуется трубка 20 и более метров. Однако с длиной выше рекомендуемой работать неудобно: в этом случае шланг перекручивается, перегибается – результат измерений искажается. Слишком короткая трубка может провисать. Оптимальной считается такая длина, при которой шланг свободно свисает вдоль стены и на полу.

Устройство и принцип работы

Может использоваться в различных сферах строительства. Самым точным прибором в этой сфере является лазерный уровень. Но по цене, и возможности изготовить простейший прибор, гидроуровень является наиболее востребованным среди простых устройств.

Поможет он и при производстве бетонных работ при заливке пола, выравнивании готового полового покрытия, наклейке декоративной отделки стен. Такой прибор, позволит смонтировать различные детали интерьера во всех комнатах на одной высоте. При его использовании наносятся риски на стенах, от них отмеряется одинаковое расстояние.

Риски рисуют, нанося их по верхнему урезу уравновешенных столбов воды в шланге. Поэтому он может служить исключительно для разметки по горизонту, но в условии разных комнат и больших расстояний. Шланг, может использоваться различной длины.

На его концах располагаются сосуды с нанесенной на стенках сантиметровой градуировке. При определении, следует расположить столбики воды в колбах на одинаковой отметке. Но колбы с разметкой часто снимают за ненадобностью, можно просто разметить по 1 риске на концах шланга и работать так.

Важно. Шланг большого диаметра, позволит воде быстрее проходить по нему – это ускорит работу. Диаметр трубки не должен превышать 15 мм, а по длине оптимальной будет отрезок не более 30 м.

Для облегчения работы с устройством новичкам, некоторые модели оснащаются резиновыми подвижными ползунками на колбах. Такое приспособление позволяет отметить величину подъема воды. Это особенно важно для выравнивания уровня в разных помещениях дома.

Строительный гидроуровень, промышленного производства, выпускаются весом не более килограмма. Принцип работы гидроуровня достаточно прост. Трубка, заполняется водой. Теперь для определения отметки, необходимо уровнять столбы воды и отметить ее положение, для повторных отметок.

Изготовление

К выбору исходных материалов следует подойти ответственно, чтобы потом не пришлось переделывать или покупать другие составляющие.

• Нужно приготовить два сосуда, лучше цилиндрической формы с делениями. Удобно использовать колбы от шприцев большого объема.
• Шланг должен точно подходить по диаметру к штуцеру сосуда. Рукав для строительного гидроуровня считается подходящим, если обладает достаточной эластичностью, не деформируется и не трескается при изгибе. Наиболее приемлемым считается диаметр от 10 до 15 мм. Все зависит от объема выполняемых работ. Вполне применимы также рукава больших размеров.
• Точки соединения шланга с колбами надо обработать герметиком, чтобы избежать утечки жидкости и попадания внутрь воздуха.
• Если на колбах нет готовой шкалы, то риски наносят самостоятельно маркером. Это нужно для удобства пользования.

Сделать простейший гидроуровень своими руками можно, не используя сосуды, а довольствуясь только шлангом. Следует отрезать кусок рукава нужного размера, заполнить его водой, оставив немного свободного места, и запаять концы.

Что лучше залить в гидроуровень?

Цель применения данного приспособления – добиться одинакового уровня воды в обеих колбах. Тогда и требуемая линия получится ровной. Прежде всего, нужно заполнить прибор жидкостью. Обычно используется вода комнатной температуры, которую можно слегка подкрасить. Так удобнее наблюдать за состоянием жидкости внутри приспособления и наличием воздушных пузырьков.

Наполнение прибора водой следует выполнять таким образом, чтобы была полностью исключена возможность создания внутри шланга воздушных пробок. Если же это случилось, то воздух надо обязательно выгнать, иначе разметка не получится точной. Проверить правильность наполнения можно просто, подняв на одну высоту обе колбы рядом. Если жидкость в них находится на одном уровне, то все в порядке. В противном случае воздух все же попал в рукав и его надо удалить.

Делаем гидроуровень своими силами из подручных материалов

Представьте ситуацию. Вам срочно необходимо уложить небольшой отрезок брусчатки во дворе, как сделать гидроуровень своими руками, если нет промышленного образца. Для его изготовления понадобятся:

• небольшой отрезок эластичной трубки, сечением не менее 8 мм. Можно взять шланг с автомобильного распылителя на дворниках;
• несколько 5-ти кубовых разовых шприцев;
• острый нож;
• бутылка воды;
• жидкое мыло;
• гелевая ручка.

Для определения длины шланга приблизительно определите длину стен и общую площадь комнаты. Иногда требуются отрезок свыше 20 м.

Важно! Если использовать шланг, диаметром 12-16 мм, в нем будут реже образовываться пузыри воздуха, которые затруднят работу.

Приготовив все материалы и инструмент, приступаем к изготовлению уровня. Для этого сначала, с помощью самодельной воронки, заливаем разведенное жидкое мыло в шланг. При этом вымываются стенки трубки, удаляется грязь и масло. Вынимаем иголки из упаковки со шприцами и выбрасываем в ведро.

Вытаскиваем поршни из корпуса. Острым ножом отрезаем тонкий носик на шприцах, в месте соединения с иглой. Если трубка большего диаметра, потребуется расширить отверстие в шприце. Вставляем концы трубок в шприцы, они будут служить как колбы с разметкой. Поршни используем для выставления отметок при разметке в разных помещениях дома.

Можно сделать более простую конструкцию без колб. При этом на одинаковом расстоянии от краев, наносим риски ручкой или фломастером. Такое устройство позволит сделать более универсальный уровень, работающий в комнатах с разной длиной стен и площадью.

Но при плохой прозрачности стенок, может пригодиться одинаковые короткие отрезки прозрачного шланга. С помощью такого, сделанного «на коленке» самого простого прибора можно подготавливать выполнение ответственных работ, например, изготавливая свайно – ростверковый фундамент.

Независимо от того где используется этот способ разметки, при укладке тротуарной плитки или заливке фундамента, применение имеет положительные и отрицательные стороны.

ВЫРАВНИВАНИЕ ФУНДАМЕНТА — Ремонт

Всем известно, что для строительства здания требуется прочное основание. Именно поэтому к фундаменту предъявляются самые высокие требования. Поэтому многих и интересует способы выравнивания фундамента после заливки. Как выровнять фундамент подскажут специалисты.

Фундамент под дом, выполненный из бетона, должен быть максимально ровным. Прежде чем залить ленточный базис необходимо готовую канаву устелить гравием и пеком, которые станут воздушной подушкой. Многие считают, что в этот период строительства не стоит обращать внимания на ровность. Но это не так. Ровной необходимо сделать и канаву, и прослойка под раствор. Воздушная подушка устилается толщиной до 60 см. Показатели зависят от состава почвы и величины возводимого здания.

Ровным фундамент должен быть со всех сторон. Добиться максимальной точности можно в том случае, если использовать для заливки ровную и крепкую опалубку. Выставленный каркас позволит создать необходимую высоту и ширину основанию.

Также стоит помнить, что рубероид или иной гидроизоляционный материал монтируется на абсолютно ровную поверхность. Неровный фундамент способствует негерметичному прилеганию материала, что в свою очередь приводит к раннему разрушению основания.

Устранение погрешности

Сделать ровным фундамент можно с использованием специального уровня. Для выполнения таких мероприятий необходимо обозначить крайние точки фундамента, выходить за пределы ни в коем образе нельзя. С помощью специального устройства определить горизонтальность фундамента особенно просто. С его помощью можно проверить все уклоны и определить несоответствия.

Для выравнивания уже готового фундамента необходимо заново выставить уровень и выровнять поверхность дополнительно. Выставляться устройство должно в нулевой точке. Проверяемый участок должен иметь одинаковые показатели.

Выровнять можно лишь цоколь, дно уже никак не выровнять. Именно поэтому экономить материалы на подушке ни в коем образе нельзя. Закладывать ее необходимо в соответствии с нормативными требованиями.

Согласно требованиям, глубина закладки основания должна быть с показателем от 1 м. Это касается заливки фундамента местности с суровыми зимами. Если земля промерзает от 3 м, то монтировать мельчу фундамент просто нецелесообразно. При промерзании почвы в 1 м высота фундамента составит 0,5 м.

Выравнивание боковин основания

Выравнивание боковых неровностей зависит от степени перекоса. При незначительных несоответствиях необходимо закрепить сетку рабицу с помощью дюбелей или скоб. На такую основу стоит нанести штукатурную смесь, тем самым выровнять поверхность и устранить неточности.

Если погрешности очень большие и фундамент слишком кривой рекомендуется заново установить опалубку и долить основание. В том случае, когда перекос составляет более 5 см необходима установка армирующего пояса. Дополнительный элемент не только укрепит фундамент, но и обеспечит лучшее сцепление жидкого раствора с застывшим бетоном.

Выравнивание верха фундамента

Выравнивание фундамента по горизонту является самым ответственным мероприятием. Ведь верх – это место непосредственной фиксации гидроизоляционного слоя и кладки стен. Именно поэтому неровности на поверхности фундамента просто недопустимы, так как на таком основании положить правильно первый ряд кирпича практически невозможно.

Для выравнивание застывшего фундамента потребуется повторная установка опалубки. При выполнении такого задание необходимо использование уровня. Также с помощью нивелира необходимо определить самую высокую точку основания. Именно это место станет точкой расчетов.

После того, как опалубка установлена и все расчеты выполнены необходимо приготовить раствор, который должен быть намного жиже, чем стандартный бетон.

Для выполнения работ по выравниванию горизонтальной поверхности фундамента используются:

• свежий цементный раствор негустой консистенции;
• строительный уровень специального назначения;
• опалубка, изготовленная из досок;
• сетка для армирования;
• инструменты для выполнения работ.

Выровнять горизонтальный фундамент, естественно, не сложно, но лучше, когда выравнивание происходит первоначально и никакая доливка не требуется. Ведь только целостное основание способно быть самым крепким и надежным. Именно поэтому цоколь фундамента необходимо создавать аккуратно и точно.

Правила заливки основания

Для того чтобы правильно залить основание необходимо:

• смонтировать и установить опалубку;
• выбрать точку отсчета, или как ее еще называют нулевую. Для этого в углах основания определить нулевые точки;
• в соответствии с определенными показателями натягивают шнур, который будет фиксировать высоту заливки основания;
• залить раствор до метки и выровнять поверхность.

Самым простым способом является выравнивание кирпичной кладкой. Такое оформление, естественно, не скажется на прочность основания, но вот на внешний вид оно повлияет лучшим образом. При облицовке кирпичом совсем не обязательно выравнивать боковины, ведь они спрячутся под ровной кладкой кирпича. Выкладывать кирпич следует по традиционной технологии. Выложенный материал подходит под строительство кирпичной дачи.

Выравнивание ленточного и столбчатого фундамента

Оба варианта строительства необходимо возводить особенно ровно и точно, так как от основания зависит дальнейшее строительство и служба строения.

Ленточный фундамент стоит выравнивать не только с боков, но и по горизонтали. Профессионалы рекомендуют не только выровнять цоколь, но и утеплить его.

Столбчатый фундамент используется для строительства дач на неровной местности. Такой тип основания также должен быть максимально точный. Для выравнивания столбчатого фундамента необходимо:

• определить величину перепада показателей между зафиксированными столбами;
• смонтировать опалубку для каждой сваи;
• определить одинаковую высоту заливки на всех опалубках и зафиксировать ее с помощью метки;
• установить опалубку, уложить армирующий пояс и залить приготовленный бетонный раствор;
• оставить сваи для высыхания, удалить опалубку;
• на каждом столбце зафиксировать гидроизоляционный материал.

Специалисты утверждают, что фундамент должен быть смонтирован согласно нормативным требованием, то есть правильно. Придерживайтесь простых рекомендаций, и вы своими руками создадите основание под дачу или баньку.

Материалы: https://idachi.ru/stroitelstvo-i-remont/fundament/kak-vyrovnyat-fundament.html

my-repairs.ru

Плюсы и минусы работы с гидроуровнем

При ремонте в квартире или в доме обязательно потребуется этот простой инструмент, важно знать его достоинства:

• маленькая цена за промышленный образец и возможность изготовить его своими силами;
• простота в проведении разметки;
• возможность работать в самых трудных для доступа местах;
• работа может производится в разных помещениях с высокой точностью размечать линию, идущую на одном уровне по всем стенам здания, несмотря на перегородки;
• обеспечение одинакового положения по высоте при укладке больших расстояний плитки на тротуаре;
• достаточно неприхотливый инструмент, не требующий особенных условий при хранении и транспортировке.

К отрицательным особенностям относятся следующие минусы:

• для выполнения замеров потребуется привлекать помощника, но это очень спорный недостаток. Конечно, работая лазерным уровнем, разметить, может и один человек и не потребуется привлекать помощников, но цена такого прибора очень высока;
• часто бывает сложно заправить гидроуровень строительный водой, при большой длине шланга;
• при строительстве фундамента в зимнее время, потребуется использовать другой инструмент или заливать антифриз;
• при работе, с помощью гидроуровня, в нем постоянно требуется производить замену воды;
• устройство надежно работает на расстоянии более 2 м от нагревательных приборов, при более близкой дистанции потребуется защищать трубку от воздействия высокой температуры;
• показания можно снимать только в горизонтальном положении

Знать ответы на теоретические вопросы важно, но важнее знать, как правильно пользоваться гидроуровнем.

Где можно применять водяной уровень

Как использовать данное приспособление для разметки стен понятно. Теперь нужно выяснить каким образом можно применить гидроуровень для выравнивания залитого фундамента. Для начала следует соорудить площадку для закрепления прибора. Нужно взять два отрезка гладкой доски и два бруска. Примерно посередине к каждой доске прикрепить брусок, располагая его строго перпендикулярно. Для определения прямого угла удобно пользоваться угольником. К платформам при помощи самодельных скоб крепят концы трубки прибора с колбами или лучше без них, так как работать с таким гидроуровнем будет проще. Далее:

• Устанавливают одну дощечку на угол фундамента и дают воде выровняться. На обеих досках надо сделать отметку маркером. Эту точку считают начальной или базовой. Края трубки надо зажать.
• Другой конец прибора нужно переместить на тот угол, который проверяют.
• Разжимают края трубки и выжидают, пока жидкость не выровняется.
• При помощи линейки определяют размер отклонения уровня жидкости в трубке относительно базового значения.

Если цифра получается отрицательной, то значит проверяемый угол получился ниже нулевого. И требует доводки. Если выше – то должно приниматься решение о способе выравнивания. Либо убирать лишнюю высоту, либо поднимать весь фундамент до самого большого значения.

В отсутствие современных приборов работать с простым водяным уровнем благоприятно также при разметке основания, выставлении опалубки и возведении самого фундамента. Приспособлением можно пользоваться для контроля кладки стен из кирпича или блоков, а также для определения ровности облицовочных работ с использованием штучных материалов. Собственно трудно найти область строительства, где бы нельзя было применить гидроуровень заводской или самодельный. Важно правильно делать соответствующие отметки и следить за тем, чтобы жидкость в приборе не «хватала» воздух, не пользоваться мутным рукавом.

Как пользоваться гидроуровнем — это важно знать не только профессиональным строителям, но и домашним мастерам эти знания тоже пригодятся. Многогранность сферы его применения делают данный инструмент востребованным и популярным. Гидроуровень — прост в использование и не дорогой по цене прибор.

Обладая даже начальными навыками пользования гидроуровнем можно решить целый спектр работ по разметке. Конструкция, простейшего гидроуровня очень простая. Шланг с залитой водой и принцип сообщающихся сосудов.

Пошаговая инструкция проведения разметки

В первую очередь перед началом работ нужно приготовить небольшой набор инструментов:

• гидравлический уровень;
• воронка для заливания жидкости;
• небольшое ведерко для заливания воды;
• маркер или карандаши;
• следует приготовить рулетку;
• для лучшей видимости, воде можно придать цвет, используя для этого различные красители;
• Не забудьте позвать кого-нибудь для оказания помощи в замерах.

Подготовившись, можно приступать к обучению и пониманию как работать с гидроуровнем. Проливаем шланг мыльной водой, заливая ее через лейку. Затем начинаем заполнять рабочую часть инструмента подцвеченной жидкостью. Для этого, работу можно вести двумя способами.

В первом случае, аккуратно расправляем трубку по всей длине. Набираем кастрюльку, помещаем ее как можно выше. Теперь, одну оконечность шланга опускаем вниз, а во второй ставим лейку и заливаем воду. При этом важно лить воду равномерно, без резких повышений напора воды.

Такая особенность препятствует образованию воздушных пузырей. Рекомендуется заполнять шланг, водой из под крана. В этом случае образовывается большое количество воздушных заторов, но если отрегулировать небольшой напор воды, заполнить водой шланг можно.

Заливаем до тех пор, пока вода не достигнет колб с 2 сторон. Затем поднимаем 2 колбы, соединяем их вместе и ставим метки по уровню жидкости. Наш прибор готов к работе. Я пользуюсь им в такой последовательности. Весь процесс основан на использовании в устройстве принципа сообщающихся сосудов.

Разместив колбы так, чтобы цветная жидкость доходила до отметки в 2 колбах, получаем риску, находящуюся на одинаковой высоте от земли. Помощник берет второй конец шланга и отходит к месту разметки. Доведя уровень до разметки на обеих, с помощью карандаша или маркера ставим метку.

Таким образом, размечаются все стены или вешки для фундамента. Следует учитывать – один из работников, постоянно держит колбу на разметке. Для разметки третьей точки, переходит человек, стоящий на первой точке. Далее работа идет по такому принципу. Затем, с помощью линейки проводим горизонтальную линию, соединяя все точки.

Опускаем перпендикуляр, на необходимое расстояние и получаем отметки ровного нижнего положения. По такому же принципу можно выставить большой станок, а можно произвести разметку цоколя дома. Размер можно мерить и вверх, для ровного положения всех предметов или машин.

Важно! Все работающие на этом приборе специалисты советуют – используемый гидроуровень будет показывать реальные показатели, если все выставления колб, проводятся только в вертикальном положении.

Применяя гидроуровень, как пользоваться, если вы не смогли найти второго человека. В этом случае можно закрепить на один из концов крючок или планку и крепить ее четко по риске к стене или на шесте. Но продуктивность такого способа ничтожно мала. Сколько меток можно сделать, теряя время при каждом закреплении сосуда по риске, ответ прост – очень мало.

Измерять расстояния при перпендикулярах лучше одной рулеткой. Китайская продукция может дать расхождение до 10 мм. В итоге следует отметить. Метод, который дает хорошую точность для монтажа различного оборудования. Может применяться, в местах, где используется свайное устройство фундамента и установки отдельно стоящей сваи или столба.

Как выровнять фундамент | Все о бетоне

Как выровнять фундамент

Стены фундамента обычно имеют неровности и на самой поверхности и на углах, поэтому нужно знать, как выровнять фундамент. Выравнивание необходимо, так как сверху на него укладывается слой гидроизоляции, а на неровных поверхностях он будет плохо держаться.

1. Самый доступный и широко используемый метод — выравнивание стен фундамента по маякам. Для этого перфорированные направляющие устанавливают с шагом от одного до полутора метров между каждой направляющей.

2. Затем замешиваете раствор, лучше всего делать его из цемента марки 500 и просеянного песка в соотношениях 1:4. Следует добиться такого раствора, чтобы он получился достаточно густой, но не сухой. Если он будет жидкий, то сразу же после нанесения сползет со стены. Накладывать на фундамент нужно его мастерком по направлению сверху вниз. Работа выполняется в несколько этапов.

3. Следует выждать один или два дня перед тем, как будете наносить следующий слой. Если перепады стен фундамента не очень сильные, то второй слой будет нести выравнивающую окончательную функцию. Поверхность сгладить строительным правилом из алюминия, делая волнообразные движения по стенам. Цикл повторяется пять или шесть раз.

4. Если у стен фундамента наблюдаются перепады более чем 2,5 сантиметра, производится дополнительное армирование. Идеальный вариант – прикрепление сетки рабицы к стене фундамента металлическими скобами. Если сетки нет, то подойдет обычная арматура диаметром 8-10 сантиметров. Ее следует предварительно связать вязальной проволокой. Через месяц в качестве третьего слоя используется акро-клей, который требуется нанести шпателем на поверхность.

wizard-beton.ru

Bon Tool Masonry & Construction Precision Water Hydro Level, Sands, Crick, Stabila, Empire Levels, Line Level, Torpedo Level, I-Beam Level, Combination Square & Level

Уровень макета

* 100 футов выравнивания
* Точность 1/32 дюйма
* Включает 50-футовую трубу, чехол для переноски и инструкции

Работа одного человека экономит время и уменьшает количество ошибок.

Использование прозрачного прочного пластика позволяет избежать образования пузырьков.

Гидроуровень хорошо подходит для работы внутри помещения; потолки, полы, светильники, и т. д. Он легко расширяет линии уровня вверх или вниз, вокруг или над препятствиями. Размещение трубки выше резервуара не вызывает ошибки. За короткие передачи, вытяните трубку ровно столько, сколько необходимо для работы.

Заполнить гидроуровень:
Выдавите немного пищевого красителя в стеклянную банку или банку и добавьте 2 1/4 стакана водопроводной воды. Поместите банку в приподнятое положение и прижмите конец трубки к дну.Вставлять короткую трубку в вентиляционное отверстие резервуара и слегка втяните, чтобы начать сифон действие. Когда банка пуста, трубка будет заполнена без воздуха пустоты, и резервуар будет заполнен примерно наполовину, что является необходимо для точного выравнивания. С заменой крышки трубки уровень готов к разматыванию. Вращайте контейнер, чтобы предотвратить перекручивание трубки.

Точное нивелирование:
Трубка Hydrolevel предназначена для лучшего движения воды; не слишком быстро и не слишком медленно и с небольшим отскоком, когда он останавливается.Пусть вода остановится около шести дюймов от конца трубы. Слегка встряхните нижнюю трубку, чтобы вода отстоится и поставь там отметку. Для двойной проверки опустите трубку примерно на два дюйма и дайте воде подняться до отметки. Затем поднимите трубку примерно на два дюймов и дайте воде упасть до отметки. Эта отметка будет с точностью до 1/32. дюйма, если в резервуаре есть запас воды и нет пустот в трубка.

Чистая вода:
Hydrolevel лучше всего работает с водопроводной водой, окрашенной так, чтобы ее было видно.После через несколько недель эта окрашенная вода может стать вялой из-за роста бактерий, в этом случае ее необходимо заменить чистой водой. Четверть стакана растирания спирта или две столовые ложки отбеливателя для стирки сохранят воду чистой в течение дольше, но отбеливатель выцветает.

Соединение с резервуаром:
Это соединение представляет собой коническое гнездо, в которое вставляется трубка. После уровень заполнен и используется, проверьте это соединение, прежде чем убрать его. Если он протечет тогда или позже, соединение можно будет легко восстановить. С участием плоскогубцами вытяните трубку из гнезда. Отрежьте около двух дюймов и покройте закончите силиконовым или другим водостойким клеем. Плоскогубцами сдавите трубку обратно в гнездо, как затыкать бутылку пробкой.

Убрать подальше:
Когда макет закончен, закрутите трубку обратно в контейнер. Удалять колпачок трубки для предотвращения образования воздушных пустот после длительного простоя. Гидроуровень остается готовым к немедленному использованию.

Как использовать уровень воды, чтобы выровнять новую колоду | Руководства для дома

Водяной уровень — ценный инструмент, который можно сделать дома. Когда вы строите новую палубу, уровень воды может помочь обеспечить ровную поверхность, независимо от того, насколько большой вы строите свою палубу. Неровная палуба может привести к структурным проблемам и повреждению водой, что представляет угрозу безопасности.

Сделать или купить водяной уровень

Чтобы сделать собственный водяной уровень, вам понадобится длинная прозрачная трубка и немного воды. Когда трубка заполнена водой, вода на обоих концах трубки естественным образом оседает на одном уровне. Вы можете добавить пищевой краситель, чтобы окрасить воду и сделать так, чтобы было легче увидеть, где оседает уровень. Электронные уровни воды, продаваемые в магазинах товаров для дома, работают так же, но машина издает звуковой сигнал, когда уровень достигнут. Это может быть полезно, если вы работаете в одиночку и находитесь на расстоянии от начальной точки.

Определите высоту настила

Прежде чем вы сможете выровнять настил, вы должны определить, на какой высоте вы хотите его расположить.Даже если вы хотите построить террасу прямо на земле, высота будет равна ширине древесины, которую вы собираетесь использовать для каркаса. Использование уровня помогает вам вносить коррективы в зависимости от колебаний грунта. Высота, которую вы выбираете, должна зависеть от планировки вашего двора, предполагаемого назначения террасы и того, хотите ли вы прикрепить ее к своему дому или бассейну.

Отметьте точки уровня

Начните строить палубу с маркера, например, от задней двери или края бассейна.Используйте это в качестве отправной точки, чтобы определить высоту рамы по ходу дела. Сделайте отметку на раме на желаемой высоте, затем прикрепите один конец водяного уровня так, чтобы край воды был на одном уровне с отметкой. Используйте другой конец уровня, чтобы отметить одинаковую высоту в других точках рамы. Приложите другой конец уровня к раме, и как только вода перестанет течь, отметьте место, где она осядет. Это будет уровень начальной точки.

Устранение неполадок

Существует много причин, по которым уровень воды может давать неверные показания.Пузырьки воздуха в трубопроводе могут привести к тому, что вода поднимется выше уровня. Добавление воды в линию может привести к изменению плотности воды из-за противоположных температур, что может привести к подъему или опусканию ватерлинии. Дважды проверяйте свою работу по мере продвижения — используя доску и уровень — и, если вы заметите какие-либо несоответствия, опорожните уровень воды и наполните его новой водой. Используйте его снова, чтобы заново выровнять колоду.

Рекомендации

Биография писателя

Мария Магер работает профессиональным писателем с 2001 года.Она работала учителем ESL, учителем композиции для первокурсников и репортером по вопросам образования, писала для региональных газет и интернет-изданий. Она писала о воспитании детей для Pampers и других веб-сайтов. Она имеет степень магистра английского языка и писательского мастерства.

Лаборатория экологических исследований Великих озер NOAA

Уровень воды в Великих озерах постоянно контролируется U.S. и канадские федеральные агентства в регионе через двустороннее партнерство. NOAA-GLERL использует эти данные об уровне воды для проведения исследований компонентов регионального водного баланса и улучшения прогностических моделей. Станции мониторинга уровня воды находятся в ведении Центра оперативных океанографических продуктов и услуг (CO-OPS) NOAA и Канадской гидрографической службы Министерства рыболовства и океанов. Инженерный корпус армии США (Детройт, Чикаго, Буффало) и Министерство окружающей среды и изменения климата Канады играют решающую роль в исследованиях, координации данных и оперативных сезонных прогнозах уровня воды в бассейне.

Для получения дополнительной информации об отдельных аспектах уровня воды в Великих озерах используйте вкладки выше:

• Сеть мониторинга: узнайте, как измеряется уровень воды в Великих озерах
• Наблюдения: изучить текущие и исторические условия уровня воды
• Прогнозы: сезонные и многодесятилетние прогнозы уровней воды Великих озер

Здесь показано слева направо: Верхний ряд — Станция мониторинга уровня воды (Макино-Сити, Мичиган), Прогноз уровня воды по модели NOAA-GLERL AHPS, Спутниковый снимок Великих озер, Нижний ряд — фотография Службы национальных парков, Испарение над озером оценивается на основе измерений потока, сделанных на этом маяке в северной части озера Мичиган, Низкий уровень воды вызывает проблемы с доступом (Мичиганский морской грант, 2013 г. ), Высокий уровень воды вызывает эрозию и угрожает имуществу (1985 г., озеро Мичиган)
Данные об уровне воды в Великих озерах

представляют собой один из самых длинных высококачественных наборов гидрометеорологических данных в Северной Америке, причем записи эталонных датчиков США начинаются с 1860 года.Мониторинг уровня воды в Великих озерах является важной частью миссии NOAA по пониманию и прогнозированию изменений климата, погоды, океанов и побережья.

Данные отдельных станций

На приведенной выше карте показано расположение станций измерения уровня воды 53 NOAA/NOS Center for Operational Oceanographic Products and Services (CO-OPS) на Великих озерах и соединительных каналах (синие кружки). Эти станции регистрируют средний уровень воды за 3 минуты каждые 6 минут. Данные также архивируются в часовых, дневных и месячных средних значениях. Чтобы просмотреть их данные, щелкните значок NOAA/NOS/CO-OPS ниже.

Канадская гидрографическая служба, входящая в состав Министерства рыболовства и океанов, отслеживает уровень воды в Великих озерах на канадском побережье с помощью 33 станций мониторинга (зеленые круги выше). Чтобы просмотреть их данные, нажмите на эмблему DFO/CHS ниже.

Средний уровень воды по всему озеру (1918 г. — настоящее время)

Средние уровни по всему озеру используются в моделях прогнозирования и для мониторинга водного баланса Великих озер.Координационный комитет по основным гидравлическим и гидрологическим данным Великих озер (далее именуемый Координационным комитетом), международная консультативная группа правительственных учреждений, определяет, какие станции уровня воды используются для получения средних значений по всему озеру. Они показаны на карте выше. Эти данные доступны, начиная с 1918 года, потому что до этого было слишком мало датчиков, чтобы рассчитать разумное среднее значение по всему озеру.

Озеро Верхнее	Озеро Мичиган-Гурон	Лейк-СтритКлэр	Озеро Эри	Озеро Онтарио
Дулут, Миннесота	Лудингтон, Макино-Сити, Харбор-Бич , Мичиган	Сент-Клер-Шорс, Мичиган	Толедо, Кливленд, Фейрпорт , Огайо	Рочестер, Освего , Нью-Йорк
Маркетт С. G. , Pt Iroquois, MI	Милуоки, Висконсин	Бель Ривер, Онтарио	Порт-Стэнли, Порт-Колборн, ON	Порт Веллер, Торонто, Кобург, Кингстон, ON
Мичипикотен, Тандер-Бей, Онтарио	Фессалон, Тобермори, ON

Сеть датчиков, используемых для определения средних значений по всему озеру.

Мастер-датчики (с 1860 г. по настоящее время)

В каждом озере имеется одна станция измерения уровня воды, которая назначается эталоном на основе продолжительности регистрации и минимального относительного вертикального движения земной коры. Текущие контрольные станции показаны на карте выше, а выделено жирным шрифтом в средней таблице по всему озеру выше.

Наблюдения за уровнем воды NOAA доступны в определенных местах, как описано на странице сети мониторинга, или как среднее значение по всему озеру.Эти средние значения по всему озеру основаны на выбранном наборе данных станций США и Канады, определенных Координационным комитетом. Данные наблюдений, показанные ниже, взяты с главного датчика каждого озера.

Текущие уровни

Ссылки ниже и булавки на карте показывают графики ежедневных уровней озера текущего года (синие) по сравнению с прошлогодними уровнями (черные) и прошлогодними среднегодовыми уровнями (темно-красные) . Среднемесячные значения показаны в виде ступенчатого графика через среднесуточные значения. На заднем плане нанесены скоординированные (официальные) средних (зеленый) , рекордных максимумов (голубой) и рекордных минимумов (коричневый) в месяц, как задокументировано здесь вместе с дополнительными данными об уровне воды. Ежедневные уровни взяты из основного датчика каждого озера, подготовленного NOAA / NOS / CO-OPS.

ВАЖНО: Данные максимально актуальны. Мы ежедневно проверяем наличие обновлений от CO-OPS в 6:30 и 14:30.Пожалуйста, обновите свой браузер и/или очистите кеш браузера, чтобы убедиться, что у вас есть самые последние доступные данные. Кроме того, ознакомьтесь с заявлением лаборатории об ограничении ответственности и уведомлением об интеллектуальной собственности . Наконец, последние необработанные данные об уровне воды (с временным разрешением до шести минут) доступны на странице станции NOAA Tides and Currents Water Level Station. Обратите внимание , что эти «необработанные данные не подвергались процедурам контроля качества или обеспечения качества Национальной океанической службы и не соответствуют критериям и стандартам официальных данных Национальной океанической службы.Они выпущены для ограниченного публичного использования в качестве предварительных данных, которые следует использовать только с надлежащей осторожностью».

На этой карте показано расположение основных датчиков для каждого озера. На графиках ниже показаны измерения, сделанные на станциях. Расположение основных датчиков слева направо: Marquette C.G. (Береговая охрана), Мичиган (Супериор), Харбор-Бич, Мичиган-Гурон, Св.Клэр-Шорс, Мичиган (Сент-Клер), Фейрпорт, Огайо (Эри), Освего, Нью-Йорк (Онтарио).

Открыть все графики Закрыть все графики Преобразовать в футы

Другие графики текущего уровня

Ниже приведены версии приведенных выше графиков в формате PNG.

Колебания уровня воды в разных временных масштабах

Годовой цикл повышения и понижения уровня воды, отображаемый на панели мониторинга Великих озер

Уровень воды в Великих озерах колеблется в разных временных масштабах с разной силой.Кратковременные изменения уровня воды, которые можно увидеть на интерактивных графиках выше, вызваны ветром и штормами. Эти краткосрочные (от часов до дней) эффекты могут быть драматичными и могут привести к тому, что уровень воды в озере с одной стороны озера на другую изменится на несколько метров в течение короткого времени. Каждое из Великих озер имеет годовой цикл подъема и падения, обусловленный временем выпадения осадков, таяния снега и испарения. Как правило, озера находятся на самом низком уровне зимой и на самом высоком уровне летом или осенью.Диапазон годового подъема составляет от 11 до 20 дюймов.

Гидрографы

Гидрограф позволяет увидеть сезонные и десятилетние изменения стока или стока водного пути. Гидрографы Великих озер за период наблюдений (начиная с 1860 или 1900 гг.) иллюстрируют различные водные режимы во времени.

Графики и файлы данных ниже показывают среднегодовые уровни воды (основанные на средних значениях по всему озеру) для каждого года, а также долгосрочный средний уровень в метрах, IGLD85.Щелкните изображения, чтобы увеличить. Чтобы загрузить данные, посетите портал загрузки данных Great Lakes Dashboard, где вы также можете прочитать дополнительную информацию о том, как получаются данные об уровне воды

.

Улучшенный гидрограф

Мичиган-Гурон Гидрограф

ул. Клэр Гидрограф

Эри Гидрограф

Гидрограф Онтарио

Официальные согласованные прогнозы

Из У. Инженерный корпус армии США, охрана окружающей среды и изменение климата, Канада

Существует один официальный сезонный прогноз уровня воды для Великих озер, выпущенный совместно Инженерным корпусом армии США — Детройтский округ и Управление по охране окружающей среды и изменению климата Великих озер Канады — Сент. Офис регулирования Лоуренса в первую неделю каждого месяца.Эти агентства имеют оперативные полномочия через Международную совместную комиссию по надзору за работой контрольных сооружений на реке Сент-Мэрис (выход из озера Верхнее; Корпус-Детройт) и реке Святого Лаврентия (выход из озера Онтарио; Корпус-Буффало). Каждое агентство использует ряд инструментов для составления собственного 6-месячного прогноза среднего уровня воды в Великих озерах. Они сотрудничают, чтобы выпускать один совместный прогноз каждый месяц, который широко распространяется. Сезонный прогноз также доступен на веб-сайте каждого агентства:

Продукция сезонных гидрологических прогнозов Великих озер (экспериментальная)

Прогнозы на несколько десятилетий на основе недавних исследований климата

Из панели управления Великих озер

Долгосрочные прогнозы будущих уровней воды в Великих озерах весьма неопределенны.За последние несколько десятилетий было опубликовано множество исследований, в которых используются глобальные климатические модели для оценки воздействия будущего климата на уровень воды в Великих озерах. Хотя полное понимание каждого исследования потребует прочтения исходного материала, панель инструментов Great Lakes Dashboard позволяет нам сопоставить эти разные прогнозы рядом для визуального сравнения. Откройте «Легенду и меню» с помощью желтой кнопки, выберите вкладку «Исследования», а затем вкладку «Прогнозы на уровне нескольких десятилетий», чтобы просмотреть эти прогнозы.Недавние исследования показывают, что мало доказательств того, что изменчивость уровня воды в будущем значительно превысит исторический диапазон.

Контактное лицо:

Брент Лофгрен NOAA/GLERL 4840 S. State Rd. Анн-Арбор, Мичиган 48108-9719 734-741-2383

Краткосрочные уровни воды и метеорология

Система оперативного прогнозирования озера Эри (LEOFS)
От ЛЕОФ

Модернизированная система оперативного прогнозирования озера Эри (LEOFS) была совместно разработана NOAA/Центром оперативной океанографической продукции и обслуживания (CO-OPS) Национальной океанографической службы (NOS) и Управлением береговой съемки (OCS), Лабораторией экологических исследований Великих озер. (GLERL), Национальных центров экологического прогнозирования (NCEP) NOAA/Национальной метеорологической службы (NWS), Национальных центральных операций (NCO) и Массачусетского университета в Дартмуте.

NWS и NOS работают вместе для оперативного запуска LEOFS в высокопроизводительной вычислительной системе NOAA (HPCS). Работая на HPCS NOAA, LEOFS имеет прямой доступ к оперативной метеорологической продукции Национальной метеорологической службы, которая необходима для надежной работы.

LEOFS использует Модель океана сообщества конечного объема (FVCOM). LEOFS предоставляет пользователям текущие прогнозы (анализ ближайшего времени) и прогнозы уровней воды, течений и температуры воды на срок до 120 часов четыре раза в день.

Краткосрочные уровни воды и метеорология также доступны для других озер и коридора Гурон-Эри, в их текущей экспериментальной форме, здесь: Система прибрежных прогнозов Великих озер.

Контактное лицо:

Грег Ланг NOAA/GLERL 4840 S. State Rd. Анн-Арбор, Мичиган 48108-9719 734-741-2250

Дополнительные ресурсы

Прогнозы климата NWS
U.S. Монитор засухи
Ежеквартальные данные о воздействии на климат и прогноз
GLERL Ежемесячные гидрологические данные

Основы уровня воды: как его сделать и использовать

строить ровные и правильные структуры. Простая конструкция и простота настройки делают водяной уровень популярным инструментом, который можно использовать в самых разных проектах.

Сделать уровень воды легко с помощью нескольких предметов домашнего обихода, таких как трубка и вода.Затем вы можете использовать уровень воды по мере необходимости, чтобы каждый раз у вас был уровень, даже структура или предмет.

Что такое уровень воды?

Водяной уровень – это любое устройство, использующее поверхность жидкой воды для установления локальной горизонтальной плоскости отсчета; используется для определения кажущегося наклона объекта или поверхности и для сопоставления высот мест, которые находятся слишком далеко друг от друга, чтобы их можно было измерить ватерпасом.

Уровень воды, также известный как измерительная высота или ступень, представляет собой отметку свободной поверхности моря, ручья, озера или водохранилища относительно заданной вертикальной точки отсчета.

Простейший водяной уровень представляет собой отрезок прозрачной трубки, частично заполненный водой. Воду легко достать для использования и легко слить после использования. Концы удерживаются вертикально, а остальная часть трубки лежит на земле или полу.

Уровень воды на каждом конце трубы будет на одной и той же высоте, независимо от того, расположены два конца рядом или далеко друг от друга. Уровни воды используются уже много лет. Уровень воды менее технологичен, чем лазерный уровень, но он может быть более точным на больших расстояниях и работает без линии обзора, например, за углами.

Во избежание ошибок вся вода должна быть одной температуры. Другие источники ошибок включают трудности при чтении из-за мениска.

Если водяной уровень используется часто, в воду можно добавить краситель, чтобы его было лучше видно. Если водяной уровень используется зимой на открытом воздухе, в воду можно добавить антифриз. Жидкость для омывания автомобильных стекол также можно использовать для защиты от замерзания и повышения видимости.

Кроме того, препятствует образованию пузырьков, вызывающих ошибки.Поверхностно-активное вещество (поверхностно-активное вещество), такое как жидкое моющее средство для мытья посуды, можно добавить в воду, чтобы значительно снизить поверхностное натяжение воды.

Этот жидкий раствор будет течь в трубке легче и быстрее, чем обычная вода, поэтому работа устройства будет более точной, воспроизводимой и отзывчивой, особенно при использовании трубки малого диаметра. Кроме того, этот жидкий раствор легче слить из трубки малого диаметра, чем обычную воду.

Как сделать самодельный водяной уровень?

Водяной уровень прост и недорог в изготовлении, что делает его идеальным для выравнивания фундамента террасы или сарая и более точным, чем уровень плотника, на больших расстояниях. Водяной уровень также можно использовать вокруг углов, которые находятся вне поля зрения, чего не может сделать лазерный или строительный уровень.

Водяной уровень работает по тому принципу, что жидкость всегда ищет свой уровень, неважно, ванна это или озеро.

Пока на работу не действуют внешние воздействия (например, ветер или приливы), вода на одном конце водоема имеет ту же высоту, что и вода на другом конце. Водяной уровень просто заменяет пластиковую трубку водоема.

Вот как сделать собственный уровень воды, используя всего лишь отрезок гибкой пластиковой трубки (продается в домашних центрах в отделе сантехники) и два стержня или дюбеля. Мы использовали 3/8″ I.D. трубки для нашей воды, но размеры 1/4″ в.д. или больше будет работать, а также.

Чтобы сделать водяной уровень:

• Вбейте в землю кол или дюбель около середины фундамента.
• Прикрепите один конец гибкой трубки к стойке так, чтобы открытый конец трубки находился выше желаемой вершины фундаментных блоков.
• Смешайте немного красного пищевого красителя с водопроводной водой в контейнере, чтобы было легче видеть уровень воды.
• Держите другой конец трубки на той же высоте, что и прикрепленный конец, и наполните трубку водой, пока она не окажется на пару дюймов ниже концов трубки. Убедитесь, что в трубке нет пузырьков воздуха.
• Удерживая большим пальцем свободный конец трубы, переместите трубу к одному из фундаментных блоков.
• Установите столб или дюбель вертикально поверх фундамента и прижмите к нему трубу так, чтобы оба конца трубы находились примерно на одной высоте.
• Освободите большой палец от открытого конца трубки, убедившись, что вода не вытекает ни с одного из концов трубки. Отрегулируйте высоту трубки, чтобы у вас было примерно одинаковое количество трубок над водой с обоих концов.
• Отметьте высоту уровня воды в трубке на коле или дюбеле.
• Поместите большой палец на открытый конец трубы и перейдите к следующему фундаментному блоку. Если фундамент ровный, вода в трубке будет на той же высоте, что и отметка на колье или дюбеле.
• Если отметка выше уровня воды в трубке, опускайте блок до тех пор, пока отметка и уровень воды не совпадут. Если отметка ниже уровня воды в трубе, поднимите блок на эту величину, чтобы выровнять фундамент.
• Если в какой-то момент из трубки выльется вода, снова наполните трубку и начните все измерения заново.

Как пользоваться водяным уровнем?

Шаг-1. Доведите уровень воды до предметов, которые вы хотите измерить. Уровень воды часто используется для определения точки уровня на 2 предметах, находящихся на расстоянии друг от друга, таких как столбы или колья в земле.Убедитесь, что предметы находятся в земле или закреплены на зажиме, прикрепленном к рабочему столу, чтобы они были устойчивыми и прочными. Вы также можете использовать уровень воды для строительных проектов, где вам нужно найти 2 области уровня на разных предметах, которые находятся близко друг к другу.

Шаг 2. Держите 1 конец уровня напротив 1 стойки. Убедитесь, что открытый конец обращен вверх. Поместите 2 гвоздя по обе стороны от конца трубы, чтобы зафиксировать ее на месте. Гвозди должны быть достаточно широкими, чтобы поймать трубку, но не защемить ее.Вы также можете использовать зажим на верхней части конца трубы, если вы не хотите делать отверстия в стойке или если предмет не сделан из дерева и его нельзя прибить гвоздями.

Шаг-3. Поместите другой конец уровня напротив другой стойки. Держите большой палец над открытым концом трубки, чтобы вода не выплескивалась. Затем отойдите и посмотрите, где вода находится на обоих концах трубки. Обратите внимание, кажется ли вода выше или ниже в 1 конце. Это означает, что точки не выровнены, и вам нужно отрегулировать положение уровня на столбах, чтобы уровни воды совпадали.

Шаг-4. Сдвиньте свободный конец трубки вверх или вниз, пока уровень на обоих концах не совпадет. Продолжайте проверять уровни, сдвигая свободный конец трубки. Вода должна осесть так, чтобы она достигла одинакового уровня на обоих концах трубки. Если вы выравниваете предметы, которые находятся на расстоянии более чем вытянутой руки друг от друга, вам может понадобиться кто-то, кто будет держать свободный конец трубы и перемещать ее для вас, чтобы вы могли убедиться, что уровни воды правильные на обоих концах.

Шаг-5.Отметьте предметы на ровном месте. После того, как мениск или ватерлиния выровнены на обоих концах трубы, используйте мел или карандаш, чтобы отметить точки на обеих стойках или предметах. Затем вы можете освободить прикрепленный конец трубки и использовать уровень воды в другом месте, снова установив его с помощью гвоздей или зажима.

Как поддерживать уровень воды?

• Убедитесь, что на трубке нет перегибов или узлов. Перегибы и узлы могут сбить уровень и привести к неправильным показаниям.Проведите рукой по всей длине трубки, прежде чем использовать ее, чтобы убедиться, что на ней нет перегибов или узлов. Старая или изношенная трубка может быть более подвержена образованию узлов и перегибов, поэтому со временем вы можете заменить ее.
• Опорожняйте уровень воды после каждого использования, чтобы предотвратить появление пузырьков воздуха. Если оставить воду в трубке на длительное время, могут образоваться пузырьки воздуха, которые затем могут снизить уровень воды в трубке. Вы также должны опорожнить и снова наполнить уровень воды, прежде чем использовать его, чтобы убедиться, что измерения правильные.
• Держите уровень воды в затененном прохладном месте, чтобы предотвратить расширение жидкости. Воздействие тепла и прямых солнечных лучей может привести к перегреву трубки, что приведет к расширению жидкости при соприкосновении с трубкой. Это может затем сбросить ваши уровни воды и привести к неправильным показаниям. Храните трубку уровня воды в прохладном месте в гараже или дома, чтобы она не перегревалась.

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

Основная информация о свинце в питьевой воде

EPA и Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) согласны с тем, что безопасный уровень свинца в крови ребенка неизвестен. Принятие мер по уменьшению этих воздействий может улучшить результаты. Свинец вреден для здоровья, особенно для детей.

На этой странице:

Общая информация о свинце в питьевой воде

Что вы можете сделать

Требования к питьевой воде по содержанию свинца

---

Общая информация о свинце в питьевой воде

Как свинец попадает в питьевую воду

Свинец может попасть в питьевую воду, когда материалы сантехники, содержащие свинец, подвергаются коррозии, особенно там, где вода имеет высокую кислотность или низкое содержание минералов, которые вызывают коррозию труб и арматуры.Наиболее распространенными источниками свинца в питьевой воде являются свинцовые трубы, краны и арматура. В домах со свинцовыми трубами, которые соединяют дом с водопроводом, также известными как свинцовые линии обслуживания, эти трубы обычно являются наиболее значительным источником свинца в воде. Свинцовые трубы с большей вероятностью можно найти в старых городах и домах, построенных до 1986 года. Среди домов без свинцовых коммуникаций самая распространенная проблема связана с латунными или хромированными латунными кранами и сантехникой со свинцовым припоем.

Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) снизил максимально допустимое содержание свинца, то есть содержание, которое считается «бессвинцовым», до средневзвешенного значения 0.25 процентов рассчитано для смачиваемых поверхностей труб, трубных фитингов, сантехнических фитингов и приспособлений и 0,2 процента для припоя и флюса.

Коррозия — это растворение или изнашивание металла, вызванное химической реакцией между водой и водопроводом. На степень поступления свинца в воду влияет ряд факторов, в том числе:

• химический состав воды (кислотность и щелочность), типы и количество минералов в воде,
• количество свинца, с которым он соприкасается,
• температура воды,
• сумма износа труб,
• сколько времени вода остается в трубах и
• наличие защитных отложений или покрытий внутри сантехнических материалов.

Для борьбы с коррозией свинца и меди в питьевой воде Агентство по охране окружающей среды (EPA) издало Правило для свинца и меди (LCR) под руководством SDWA. Одним из требований LCR является обработка против коррозии, чтобы предотвратить загрязнение питьевой воды свинцом и медью. Антикоррозионная обработка означает, что коммунальные предприятия должны сделать питьевую воду менее агрессивной по отношению к материалам, с которыми она вступает в контакт на пути к кранам потребителей. Узнайте больше о правилах EPA по предотвращению использования свинца в питьевой воде.

Последствия воздействия свинца в питьевой воде на здоровье*

*Информация о влиянии на здоровье на этой странице не предназначена для каталогизации всех возможных последствий для здоровья от свинца. Скорее, он предназначен для того, чтобы сообщить вам о наиболее значительных и вероятных последствиях для здоровья, связанных с содержанием свинца в питьевой воде.

Существует ли безопасный уровень содержания свинца в питьевой воде?

Закон о безопасной питьевой воде требует, чтобы Агентство по охране окружающей среды определяло уровень содержания загрязняющих веществ в питьевой воде, при котором неблагоприятные последствия для здоровья могут возникнуть при достаточном уровне безопасности. Эти необязательные цели для здоровья, основанные исключительно на возможных рисках для здоровья, называются целями максимального уровня загрязнения (MCLG). Агентство по охране окружающей среды установило нулевой максимальный уровень загрязнения свинцом в питьевой воде, поскольку свинец является токсичным металлом, который может нанести вред здоровью человека даже при низких уровнях воздействия. Свинец стойкий и со временем может биоаккумулироваться в организме.

Маленькие дети, младенцы и плод особенно уязвимы к воздействию свинца, поскольку физические и поведенческие эффекты свинца проявляются у детей при более низких уровнях воздействия, чем у взрослых.Доза свинца, которая мало подействовала бы на взрослого человека, может оказать существенное влияние на ребенка. У детей низкие уровни воздействия были связаны с повреждением центральной и периферической нервной системы, трудностями в обучении, низким ростом, нарушением слуха и нарушением образования и функции клеток крови.

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) рекомендуют принимать меры общественного здравоохранения, когда уровень свинца в крови ребенка составляет 5 микрограммов на децилитр (мкг/дл) или более.

Важно распознавать все способы воздействия свинца на ребенка. Дети подвергаются воздействию свинца в краске, пыли, почве, воздухе и пище, а также в питьевой воде. Если уровень свинца в крови ребенка находится на уровне действия CDC 5 микрограммов на децилитр или превышает его, это может быть связано с воздействием свинца из комбинации источников. По оценкам EPA, питьевая вода может составлять 20 или более процентов от общего воздействия свинца на человека. Младенцы, которые потребляют в основном смешанные смеси, могут получить от 40 до 60 процентов своего воздействия свинца из питьевой воды.

Дети

Даже низкий уровень свинца в крови детей может привести к:

• Проблемы с поведением и обучением
• Низкий IQ и гиперактивность
• Замедленный рост
• Проблемы со слухом
• Анемия

В редких случаях проглатывание свинца может вызвать судороги, кому и даже смерть.

Беременные женщины

Свинец может со временем накапливаться в нашем организме, где он хранится в костях вместе с кальцием. Во время беременности свинец высвобождается из костей в виде материнского кальция и используется для формирования костей плода. Это особенно верно, если женщина не получает достаточного количества кальция с пищей. Свинец также может проникать через плацентарный барьер, подвергая плод воздействию свинца. Это может привести к серьезным последствиям для матери и ее развивающегося плода, в том числе:

• Замедление роста плода
• Преждевременные роды

Узнайте больше о влиянии свинца на беременность:

Свинец также может передаваться через грудное молоко.Узнайте больше о воздействии свинца на беременных и кормящих женщин (PDF) (302 стр., 4,3 МБ, о PDF).

Взрослые

Свинец также вреден для взрослых. Взрослые, подвергшиеся воздействию свинца, могут страдать от:

• Воздействие на сердечно-сосудистую систему, повышение кровяного давления и возникновение гипертензии
• Снижение функции почек
• Репродуктивные проблемы (как у мужчин, так и у женщин)

Дополнительная информация

Можно ли принимать душ в загрязненной свинцом воде?

Да. Купание и душ должны быть безопасными для вас и ваших детей, даже если в воде содержится свинец, превышающий уровень действия EPA. Кожа человека не поглощает свинец в воде.

Эта информация применима к большинству ситуаций и к подавляющему большинству населения, но индивидуальные обстоятельства могут различаться. В некоторых ситуациях, например, при использовании воды с высокой коррозионной активностью, могут потребоваться дополнительные рекомендации или более строгие меры. Ваш местный орган водоснабжения всегда является вашим первым источником для тестирования и выявления загрязнения свинцом в вашей водопроводной воде.У многих государственных органов водоснабжения есть веб-сайты, на которых размещены данные о качестве питьевой воды, в том числе результаты анализа на содержание свинца. Ссылки на такие данные можно найти на веб-сайте отчета EPA Consumer Confidence Report.

Для получения дополнительной информации см. веб-страницу CDC «Источники свинца: вода».

Что вы можете сделать

Узнайте, есть ли свинец в вашей питьевой воде

Сначала узнайте больше о воде, поступающей в ваш дом

EPA требует, чтобы все общественные системы водоснабжения готовили и предоставляли своим клиентам ежегодный отчет о качестве воды, который называется Consumer Confidence Report (CCR) , к 1 июля каждого года. Обратитесь в водоканал, если хотите получить копию их последнего отчета. Если ваша вода поступает из домашнего колодца или другого частного источника водоснабжения, обратитесь в свой отдел здравоохранения или в любые близлежащие водоканалы, использующие грунтовые воды, для получения информации о загрязняющих веществах, вызывающих озабоченность в вашем районе.

В соответствии с правилом общественного уведомления Агентства по охране окружающей среды системы общественного водоснабжения должны оповещать вас о проблемах с питьевой водой.

Во-вторых, вы можете проверить воду на содержание свинца

Дома могут иметь внутреннюю сантехнику, содержащую свинец.Поскольку вы не можете увидеть, попробовать на вкус или почувствовать запах свинца, растворенного в воде, тестирование — единственный верный способ определить, есть ли вредные количества свинца в вашей питьевой воде. Список сертифицированных лабораторий можно получить в вашем штате или в местном органе по питьевой воде. Тестирование стоит от 20 до 100 долларов. Обратитесь к своему поставщику воды, так как у них может быть полезная информация, в том числе о том, сделан ли сервисный разъем, используемый в вашем доме или в вашем районе, из свинца.

Вы также можете просмотреть и распечатать информационный бюллетень по тестированию питьевой воды в вашем доме.

Важные шаги, которые вы можете предпринять, чтобы уменьшить содержание свинца в питьевой воде

• Сделайте анализ воды . Обратитесь в водоканал, чтобы проверить воду и узнать больше об уровне содержания свинца в питьевой воде.
• Узнайте, есть ли у вас ведущая линия обслуживания . Обратитесь в водоканал или к лицензированному сантехнику, чтобы определить, сделана ли труба, соединяющая ваш дом с водопроводом (называемая магистралью), из свинца.
• Запустите воду. Перед тем, как пить, промойте трубы дома, включив кран, приняв душ, постирав или помыв посуду. Время подачи воды будет зависеть от того, есть ли в вашем доме ведущая линия обслуживания или нет, а также от длины ведущей линии обслуживания. Жителям следует обратиться в водоканал за рекомендациями относительно времени промывки в их сообществе.
• Узнайте о строительстве в вашем районе. Будьте в курсе любых строительных или ремонтных работ, которые могут нарушить работу вашей линии обслуживания.Строительство может привести к выбросу большего количества свинца из свинцовой линии обслуживания.
• Используйте холодную воду. Используйте только холодную воду для питья, приготовления пищи и детского питания. Помните, что кипяток не удаляет свинец из воды.
• Очистите аэратор. Регулярно очищайте сетку смесителя (также известную как аэратор). Осадок, мусор и частицы свинца могут скапливаться в аэраторе. Если частицы свинца попадут в аэратор, свинец может попасть в вашу воду.
• Правильно используйте фильтр. Если вы используете фильтр, убедитесь, что он сертифицирован для удаления свинца. Прочтите инструкции, чтобы узнать, как правильно установить и использовать картридж, а также когда его заменять. Использование картриджа после истечения срока его действия может сделать его менее эффективным при удалении свинца. Не пропускайте горячую воду через фильтр.

Узнайте больше, ознакомившись с инфографикой EPA Lead in Drinking Water.

Сопутствующая информация

Узнайте, есть ли в вашем доме свинцовые трубы, с помощью руководства «Защитите свой кран: краткая проверка на наличие свинца»

Защитите свой кран: Быстрая проверка на наличие свинца — это пошаговое онлайн-руководство , которое поможет вам найти свинцовые трубы, называемые линиями обслуживания, в вашем доме.В нем также приводятся советы о том, как уменьшить воздействие свинца в питьевой воде и как проверить воду на содержание свинца, а также ресурсы, чтобы узнать больше.

Вы можете узнать о том, как было разработано это руководство, а также о наборах инструментов, которыми можно поделиться с другими, на информационной странице Protect Your Tap.

Наборы инструментов для различных секторов с ресурсами для создания собственной кампании, чтобы другие могли использовать Protect Your Tap:

Проверьте своего ребенка на определение уровня свинца в его или ее крови

Семейный врач или педиатр может сделать анализ крови на свинец и предоставить информацию о влиянии свинца на здоровье.Департаменты здравоохранения штата, города или округа также могут предоставить информацию о том, как вы можете сдать кровь вашего ребенка на содержание свинца. Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют принимать меры общественного здравоохранения, когда уровень свинца в крови ребенка составляет 5 микрограммов на децилитр (мкг/дл) или более.

Узнайте, является ли свинец в питьевой воде проблемой в школе или детском учреждении вашего ребенка

Дети проводят значительную часть своего дня в школе или в детском учреждении. Краны, из которых подается вода, используемая для потребления, включая питье, приготовление обеда и приготовление сока и детской смеси, должны быть проверены.

Требования к питьевой воде по содержанию свинца

Правила EPA по питьевой воде для свинца

В 1974 году Конгресс принял Закон о безопасной питьевой воде. Этот закон требует, чтобы Агентство по охране окружающей среды определяло уровень загрязняющих веществ в питьевой воде, при котором неблагоприятные последствия для здоровья могут возникнуть с достаточным запасом безопасности.Эти необязательные цели для здоровья, основанные исключительно на возможных рисках для здоровья, называются целями максимального уровня загрязнения (MCLG). MCLG для свинца равен нулю. EPA установило этот уровень на основе наилучших имеющихся научных данных, которые показывают, что не существует безопасного уровня воздействия свинца. Тот факт, что не существует безопасного уровня воздействия, подчеркивает тот факт, что любые действия по снижению воздействия могут иметь последствия для жизни и средств к существованию.

Для большинства загрязняющих веществ EPA устанавливает обязательные для исполнения правила, называемые максимальным уровнем загрязнения. максимальный уровень загрязнения. Максимальный уровень загрязнения, который допускается EPA в питьевой воде.MCL гарантируют, что питьевая вода не представляет ни краткосрочного, ни долгосрочного риска для здоровья. EPA устанавливает MCL на уровнях, которые экономически и технологически осуществимы. Некоторые штаты устанавливают MCL, которые являются более строгими, чем EPA. (MCL) на основе MCLG. MCL устанавливаются как можно ближе к MCLG с учетом затрат, выгод и способности систем общественного водоснабжения обнаруживать и удалять загрязняющие вещества с использованием подходящих технологий очистки.

Однако, поскольку загрязнение питьевой воды свинцом часто является результатом коррозии водопроводных материалов, принадлежащих потребителям системы водоснабжения, EPA установило метод очистки, а не MCL для свинца.Техника очистки – это обязательная процедура или уровень технологических характеристик, которым должны следовать водные системы, чтобы гарантировать контроль над загрязняющим веществом.

Постановление о методах очистки от свинца (называемое Правилом для свинца и меди ) требует, чтобы водные системы контролировали коррозионную активность воды. Постановление также требует, чтобы системы собирали пробы крана на объектах, обслуживаемых системой, где с большей вероятностью используются сантехнические материалы, содержащие свинец.Если более 10 процентов проб водопроводной воды превышают уровень действия свинца в 15 частей на миллиард, то системы водоснабжения должны принять дополнительные меры, включая:

• Принятие дальнейших мер по оптимизации антикоррозионной обработки (для систем водоснабжения, обслуживающих 50 000 человек, которые не полностью оптимизировали антикоррозионную обработку).
• Информирование общественности о содержании свинца в питьевой воде и действиях, которые потребители могут предпринять, чтобы уменьшить воздействие свинца на себя.
• Замена участков ведущих линий обслуживания (линий, соединяющих распределительные сети с потребителями) под управлением системы водоснабжения.

Агентство по охране окружающей среды издало Правила для свинца и меди в 1991 году и пересмотрело это правило в 2000, 2007 и 2021 годах. Штаты могут устанавливать более строгие правила в отношении питьевой воды, чем Агентство по охране окружающей среды.

Дополнительно:

• Агентство по охране окружающей среды требует, чтобы все общественные системы водоснабжения готовили и предоставляли своим клиентам ежегодный отчет о качестве воды, называемый Отчетом о доверии потребителей (CCR) .
• В соответствии с правилом общественного уведомления Агентства по охране окружающей среды системы общественного водоснабжения должны оповещать вас о проблемах с питьевой водой.
• В 2011 году изменения в Законе о безопасной питьевой воде снизили максимально допустимое содержание свинца, т. е. содержание, которое считается «бессвинцовым», до средневзвешенного значения 0,25 процента, рассчитанного по смоченным поверхностям труб, труб арматуры, сантехнической арматуры и приспособлений и 0,2 процента для припоя и флюса. Узнайте больше о максимально допустимом содержании свинца в трубах, припое, фитингах и арматуре.

Как EPA требует от штатов и общественных систем водоснабжения защиты питьевой воды

Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) требует от Агентства по охране окружающей среды (EPA) установить и обеспечить соблюдение стандартов, которым должны следовать общественные системы питьевой воды.EPA делегирует основную ответственность за правоприменение (также называемую primacy ) для систем общественного водоснабжения штатам и племенам, если они соответствуют определенным требованиям. Узнать больше о:

Соответствующая информация от других федеральных правительственных учреждений

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC):

Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR):

Сочетание лимнологии с экономикой для устойчивого развития гидроэнергетики

Abstract

Колебания уровня воды в озерах приводят к смещению береговой линии. Сезонность затопления или выбрасывания на берег прибрежной зоны влияет на круговорот питательных веществ, окислительно-восстановительные градиенты в отложениях и жизненные циклы водных организмов. Несмотря на экологическое значение колебаний уровня воды, у нас все еще нет метода, позволяющего оценивать уровни воды в контексте эксплуатации гидроэлектростанций. На уровень воды в водохранилищах влияет оператор гидроэлектростанции, который сбрасывает воду через турбины или хранит воду в водохранилище таким образом, чтобы максимизировать прибыль.Это обоснование определяет схему сезонной эксплуатации и, следовательно, определяет уровни воды в границах водного баланса водохранилища. Для продвижения к устойчивому развитию гидроэнергетики необходимо сопоставить преимущества этой формы производства электроэнергии с возможными пагубными последствиями антропогенных колебаний уровня воды. Мы разработали гидроэкономическую модель, сочетающую функцию экономической оптимизации с гидрологическими оценками водного баланса водохранилища. Применение этой модели позволило точно прогнозировать колебания уровня воды в водохранилище. Гидроэкономическая модель также позволила провести сценарный расчет изменения уровня воды при сценариях изменения климата и при изменении схемы работы водохранилища (увеличение мощности турбины). Дальнейшая разработка модели позволит учитывать ряд дополнительных параметров, таких как забор воды для орошения, снабжение питьевой водой или изменение энергетической политики. Это повышает нашу способность рационально управлять водными ресурсами, что должно соответствовать как экономическим, так и экологическим требованиям.

Образец цитирования: Hirsch PE, Schillinger S, Weigt H, Burkhardt-Holm P (2014) Гидроэкономическая модель колебаний уровня воды: сочетание лимнологии с экономикой для устойчивого развития гидроэнергетики. ПЛОС ОДИН 9(12): е114889. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889

Редактор: Махарадж К. Пандит, Университет Дели, Индия

Получено: 14 июля 2014 г.; Принято: 12 ноября 2014 г .; Опубликовано: 19 декабря 2014 г.

Авторское право: © 2014 Hirsch et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Авторы подтверждают, что по утвержденным причинам к данным, лежащим в основе выводов, применяются некоторые ограничения доступа. Все данные о притоках и ценах на энергоносители, использованные при моделировании, содержатся в документе и в его файлах со вспомогательной информацией.Реальные данные WLF из водохранилища были предоставлены нам (только для исследовательских целей) Kraftwerk Göschenen AG, Remo Infanger, Postfach CH-6002 Luzern, Швейцария. Заинтересованные исследователи могут связаться с Remo Infanger, Kraftwerk Göschenen AG, Postfach CH-6002 Luzern, Швейцария, для получения данных.

Финансирование: Исследование финансировалось за счет грантов Базельского университета в рамках программы «Человек-общество-окружающая среда» и проводилось в рамках Исследовательского центра устойчивой энергетики и водоснабжения (FoNEW), финансируемого местными спонсорами (Amt für Umwelt). und Energie AUE, Базель; EBL: Genossenschaft Elektra Baselland; EBM: Genossenschaft Elektra Birseck; IWB: Industrielle Werke Basel).Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Развитие гидроэнергетики является спорным вопросом. Новые плотины используют воду в качестве возобновляемого источника энергии и могут помочь ограничить выбросы. Хранение воды в водохранилищах также снимает проблемы снабжения питьевой водой, дает воду для орошения и улучшает борьбу с наводнениями [1].Но новые плотины также имеют далеко идущие экологические последствия. Перекрытие рек изменило биоразнообразие и функционирование речных экосистем в глобальном масштабе [2]. Плотины нарушают естественный режим стока рек и уменьшают продольную и широтную связность водных экосистем; изменение круговорота питательных веществ, вызванное изменениями стока, и нарушение перемещений видов, вызванное блокировкой путей миграции, — это лишь два основных последствия. Создание водоемов влияет и на наземные экосистемы, т.е.г., затоплением растительного биоразнообразия во вновь затопляемых долинах [3], [4].

Несмотря на пагубные последствия превращения запруженного озера в водохранилище, оно продолжает оставаться экосистемой. В этой экосистеме водохранилища, хотя и сформированной людьми, обитает биота, реагирующая на работу гидроэнергетики. Преобладающим изменением, вызванным работой гидроэнергетики, является переход от естественного к искусственному режиму уровня воды. Например, в богатых водой и горами странах Европы более 30% всех природных озер утратили свой естественный уровенный режим.В 95% случаев естественный режим уступил место уровням воды, регулируемым гидроэнергетикой [5].

Особо сильное влияние на экосистемные процессы в озерах оказывает уровень воды, так как он влияет на литоральную зону [6]. Прибрежная зона, протяженность которой определяется уровнем озера, имеет несоразмерное значение для пищевой сети озер [7]. На прибрежные растения и водоросли приходится основная часть первичной продукции озер (т.е. формирование биомассы посредством фотосинтеза).Прибрежная первичная продукция особенно важна в чистых высокогорных озерах с низкой концентрацией питательных веществ. Так, чем прозрачнее и менее богата питательными веществами вода, тем больше солнечной радиации достигает затопляемой литорали и тем больше первичной продукции озерной экосистемы происходит на литорали [8]. Озера, которые менее богаты питательными веществами, но имеют функционирующую прибрежную зону, могут, таким образом, поддерживать гораздо более высокую биомассу и разнообразие видов [9]. Уровень воды колеблется естественным образом и может быть важным фактором, влияющим на жизненные циклы рыб и других видов, например.г., путем создания подходящих нерестилищ или убежищ в виде свежезатопленных или выброшенных на берег участков [10]. Колебания уровня воды (далее WLF) также могут изменить окислительно-восстановительный потенциал над отложениями и газообмен между озером и атмосферой. Например, WLF влияют на выделение метана из прибрежных отложений, изменяют дальнейшие биохимические параметры воды и даже влияют на прозрачность воды во всем озере [11], [12].

Производство гидроэлектроэнергии на реках и озерах, запруженных плотинами, приводит к ВРП, существенно отличающемуся от естественного ВРП.Особенно на амплитуду ВНЧ влияет производство гидроэлектроэнергии. Естественные WLF находятся в диапазоне от нескольких сантиметров до максимум 3 м, тогда как антропогенные WLF обычно показывают гораздо более широкие диапазоны: от нескольких метров до 100 м [12]. В табл. 1 собраны данные о ВЛП, вызванных водным хозяйством водохранилищ и ВЛП из чистых озер с естественным режимом уровня воды. Разница между двумя типами WLF особенно наглядна, когда доступны данные о WLF до и после запруживания.Строительство плотины обычно приводит к увеличению амплитуды ВНЧ в 5-10 раз (табл. 1). Это резкое изменение амплитуды WLF является результатом перехода уровней воды, определяемых гидрологическими процессами, к уровням воды, определяемым работой гидроэнергетики. Несколько хорошо описанных случаев того, что происходит в случае демонтажа плотин, олицетворяют экологические последствия плотин и их колебания уровня воды: после демонтажа плотин и восстановления первозданного уровня воды биоразнообразие и функционирование озерной экосистемы в значительной степени вернутся к прежним уровням. -уровни плотины [13].Однако примерно 40 000 крупных водохранилищ в мире никуда не денутся. В будущем их число будет увеличиваться, а не уменьшаться [3], [4]. Очевидно, как выразился Б. Мосс, «мы должны извлечь из них максимум пользы», включая управление WLF [1]. Для достижения устойчивого управления и развития гидроэнергетики нам нужна методология, позволяющая оценить, как различные схемы эксплуатации гидроэлектростанций приведут к изменениям в WLF. Необходимость в методе оценки WLF в контексте гидроэнергетики тем более актуальна, что развитие гидроэнергетики станет одним из самых серьезных факторов стресса для водных экосистем в будущем [14], [15].

В водохранилищах ВЛФ работают по схеме электростанции, которая сбрасывает воду через турбины для производства энергии. Данные о ВЛЧ, вызванных такой работой гидроэлектростанций, получить трудно. Операторы регистрируют данные об уровне воды, но у них мало стимулов предоставлять данные WLF своего водохранилища и, следовательно, схемы работы любой другой стороне. Публикация таких данных может сделать корпоративную стратегию доступной для конкурентов, что может привести к конкурентным недостаткам.Это создает потребность в моделях, которые косвенно оценивают уровни воды и, следовательно, WLF. В чисто естественном контексте нетронутых озер моделирование WLF возможно с постоянно возрастающей точностью. Например, используя сложную гидроинформатику, Noury ​​et al. [16] с большой точностью смоделировали гидрологические факторы WLF в озере Умурия в Иране. Однако в водохранилищах именно производство энергии в основном приводит в движение ВЛЧ, а не гидрологические процессы [12]. Это требует интегративного подхода к моделированию, который объединяет гидрологические и экономические факторы эксплуатации водохранилища и, следовательно, WLF.Гидрологические модели, не учитывающие схему эксплуатации, будут непригодны для отражения развития ВРП в контексте гидроэнергетических операций. Недавно были разработаны гидроэкономические модели для оценки и балансировки противоречивых потребностей в воде в масштабе бассейна. Например, Kimaite [17] представил модель, которую можно использовать для моделирования того, как растущий спрос на воду может быть удовлетворен путем изменения политики эксплуатации водохранилищ в Джорджии, США. Используя другой подход, Luwesi et al. [18] объединили модель денежной инвентаризации с гидрогеологической информацией об использовании воды и земли.Модель Лувеси и др. использовалась для оценки эффективности забора воды из плотины Муони в Кении при различных сценариях осадков.

В настоящем исследовании мы развиваем эти подходы, комбинируя гидрологические факторы уровня воды в водохранилищах с предположением, что водохранилища эксплуатируются для получения максимальной прибыли. Цель нашего исследования — представить модель, которая точно описывает ВРП и, следовательно, процессы в водохранилище над плотиной. Это контрастирует с предыдущими моделями, которые нацелены на описание спроса и предложения воды ниже плотины (т.г. [17], [18]). Полученная в результате гидроэкономическая модель позволяет оценить WLF в водохранилищах и способствует нашему пониманию и научной основе для управления водохранилищами. Контекст того, как WLF возникает в результате работы гидроэлектростанции, схематично показан на рис. 1: гидрологические ограничения водохранилища, такие как максимальный объем хранилища и параметры притока, устанавливают границы. В этих пределах работа электростанции направлена ​​на получение максимальной прибыли за счет оптимального сброса воды через турбины. На основе этой концепции мы разрабатываем базовую модель, которая является универсальной и может быть применена к любому резервуару. Чтобы уточнить и проверить модель, мы применяем ее к конкретному случаю. Используя швейцарское озеро, управляемое для гидроэнергетики, мы проверяем соответствие между смоделированными уровнями воды и реальными уровнями воды и рассчитываем базовый сценарий в качестве эталонного случая (Sc1). Мы продолжаем иллюстрировать общую достоверность нашей модели, сравнивая ее результаты с скомпилированными данными из 85 других альпийских водоемов. На следующем этапе мы проверяем применимость модели для оценки WLF в условиях меняющегося климата и различных политических ограничений.Мы реализовали этот тест, сравнив конкретный эталонный сценарий для одного озера (Sc1) с двумя возможными будущими вариантами развития управления водными ресурсами: сценарием изменения климата (Sc2), который предполагает изменение притока в водохранилище, и сценарием изменения цен (Sc3). что предполагает изменяющееся развитие энергетического рынка и, следовательно, колебания цен. Мы пришли к выводу, что наша модель может служить для более устойчивого развития гидроэнергетики.

Рис. 1. Колебания уровня воды в гидроэнергетическом водохранилище, описываемые гидрологическими и экономическими параметрами.

Концептуальная диаграмма колебаний уровня воды (WLF) и их оценка с помощью гидроэкономической модели. Пунктирные стрелки указывают на косвенное, а сплошные стрелки на прямое влияние. Разница между естественным и антропогенным WLF (подробнее см. основной текст и таблицу 1) демонстрируется как амплитуда WLF в течение двух вымышленных периодов времени, где t обозначает период времени ( _t+100 и _t+1 означает 100 и один день, соответственно, после первого дня).

https://дои.org/10.1371/journal.pone.0114889.g001

Материалы и методы

Общая модель, определяющая эндогенные параметры

Разработка экономической модели: описание системы гидроэнергетического водохранилища.

Оптимальная работа водохранилища заключается в сбросе воды при высоких ценах на электроэнергию и сохранении воды при низких ценах (рис. 1). Вода, которая была сброшена через турбины для выработки энергии, не может быть использована для последующей турбины. Таким образом, задача может быть поставлена ​​как нахождение расходов воды во все периоды временного горизонта t  =  1,…, T, оптимизирующих целевую функцию с учетом ограничений.С учетом этого обоснования ниже мы представим обобщенную структуру модели. Мы ограничим модель теми элементами, которые необходимы для отражения основных экономических и физических аспектов. Эндогенные переменные модели представлены прописными буквами, а экзогенные параметры — строчными. Экзогенные параметры могут быть скорректированы для имитации различных естественных или рыночных условий (см. Sc1–Sc3). Возможные расширения и включение в модель более подробных параметров представлены в разделе обсуждения, а дополнительные сведения можно найти во вспомогательной информации (файл S1).

Чтобы отразить обоснование максимизации прибыли от гидроэнергетики, модель должна включать i) экономическую основу эксплуатации станции, ii) физические границы эксплуатации (т. е. гидрологические параметры, такие как приток (рис. 1), iii) эксплуатационные ограничения (например, мощность турбины).

1. Целевая функция оптимизации, которую необходимо максимизировать, может быть выражена как:

, где p _t — цена энергии в момент времени t , а G _t — энергия, выработанная во времени t .Уравнение (I) в основном представляет денежную стоимость сбрасываемой воды, которая должна быть максимизирована в заданном временном горизонте T . Вода по существу является общим достоянием и, как таковой, бесплатным ресурсом. Все блоки затрат гидроэлектростанций в основном не зависят от фактической эксплуатации (т.е. затраты на оплату труда должны оплачиваться независимо от почасовой выработки). Следовательно, элемент затрат может быть исключен из максимизации прибыли.

На целевую функцию накладываются ограничения двух видов: ограничения равенства и ограничения неравенства или простые ограничения переменных. Они могут быть сформулированы как:

1. II. Выработка электроэнергии, которая может быть выражена как:

;

Количество вырабатываемой энергии Г _t во времени t является функцией расхода воды Вт _t через турбины во времени t , среднего напора в водохранилище t

87 8

6 H

6 при времени t и КПД σ. Коэффициент преобразования µ преобразует удельный расход воды Вт (в м ³ с ⁻¹ ) в электроэнергию G (в МВтч).

1. III. Притоки и оттоки с течением времени следуют уравнению водного баланса водохранилища, так что:

;

Уровень хранения S _T T Время T Зависит от предыдущего времени T-1 Уровень хранения S _T-1

8 , натуральный приток I _T-1 между T и т-1 , количество турбинной воды Вт _т-1 и остаточный расход R _т-1 на момент времени т-1 . Остаточный поток является юридически обязывающим ограничением, обычно в форме минимального сброса или разлива. Операторы электростанций обязаны предоставить это определенное количество воды, чтобы обеспечить минимальные потоки в водах ниже по течению от электростанции [19].

Водохранилище ограничено верхним и нижним уровнями водохранилища, определяемыми вместимостью водохранилища, таким образом, что:

;

, где s ^t,min — минимальный объем хранилища, а s ^t,max — максимальный объем хранилища.

1. IV. Сбросы для производства гидроэлектроэнергии связаны с мощностью турбины таким образом, что:

;

, где w ^t,min — минимальный расход, а w ^t,max — максимальный расход, который можно считать зависимым от напора ( H _t ).

1. V. Минимальные сбросы связаны с остаточными потоками, которые не должны подрываться юридическими обязательствами (см. III).

;

r ^t,min минимальное ограничение расхода остаточной воды в момент времени t .

Для решения полученной квадратичной модели можно использовать широкий набор математических программ. Применяем quadprog.m-функцию в Matlab.

Перевод экономической функции в WLF.

Чтобы иметь возможность перевести изменения объема водохранилища в WLF, мы используем общую математическую зависимость между объемом водохранилища и глубиной воды над самой глубокой частью озера, которую мы называем зависимостью глубина-объем [20] ( Рис. 2 А). Эта зависимость зависит от глубины, объема и уклона бассейна водохранилища [21] и для запруженной реки равна

Рис. 2.Форма бассейна водохранилища определяет степень колебаний уровня воды.

A: Соотношение между площадью поверхности A , уровнем озера h и объемом V резервуара, оптимизированного из [21], где площадь поверхности и уровень озера уменьшаются с объемом. V _max максимальный объем озера, A _max максимальная площадь поверхности и h _max максимальный уровень озера. V _t объем в момент времени t , h _t уровень озера в момент времени t и A _t площадь поверхности в момент времени t.Серая линия изображает контур бассейна водохранилища, разрезанного пополам и повернутого на 90 градусов вокруг оси x (где X — самая глубокая точка в центре бассейна). Черный кружок указывает значение, которое принимает параметр формы p (уклон на любом заданном уровне бассейна водохранилища). B: упрощенная модель для предполагаемой морфометрии резервуара в нашем примере: пирамида сверху вниз, которая разрезана по диагонали ( A _t  =  площадь поверхности, l  =  длина, p  =  форма береговой линии, k  =  ширина плотина и темно-серая область  =  плотина),

https://дои. org/10.1371/journal.pone.0114889.g002

где S _t – запасенный объемный уровень озера в момент времени t , полученный из уравнения баланса запаса, H _t глубина воды озера при t и κ 9 на основе соотношения глубины и объема. κ зависит от уклона бассейна водохранилища (рис. 2 А, Б). Чем более открыта и полога долина, тем больше κ [22], [23].Величина α определяет вогнутость бассейна (подробнее см. [20], [23]).

Затем можно определить WLF через изменение глубины между периодами t и t+1. Математическое уравнение для протяженности WLF задается как

Расчетное значение для WLF представляет собой изменение уровня воды между глубиной H _t периода t и глубиной H _t+1 периода после него, связанное с процессом производства гидроэнергии. .

Конкретная модель, определение экзогенных параметров: пример озера Гешенер в Альпах

Чтобы проверить применимость нашей модели, мы тестируем ее на конкретном примере. В качестве модельного случая мы выбрали озеро Гешенер-Альп (далее озеро GA), крупномасштабное водохранилище гидроэлектростанции в центральной Швейцарии без какой-либо насосной системы (высота стены плотины около 100 м, макс. объем около 75 млн м ³ , мощность ≥ 40 МВт) [24]. Для наглядности в дополнительном материале приводим рис. со списком всех водоемов, ранжированных по объему, включая озеро GA (S1 рис.). Водохранилище питается за счет стока с водосбора шириной 95 км ² , в состав которого входит ледник (ледник Дамма, покрывающий 20% общей площади водосбора) [25]. В более крупных водохранилищах (мощностью > 10 МВт) изменение напора на протяжении всего периода планирования настолько мало, что не оказывает существенного влияния на какие-либо эксплуатационные решения [26], [27]. В краткосрочных исследованиях эффектами напора обычно вообще пренебрегают [27], [28]. Поскольку здесь мы моделируем большой резервуар в среднесрочных масштабах времени, мы получаем напор H _t как линейную функцию среднего уровня хранения в начале t и в конце времени t-1 .

Реальные данные WLF из водохранилища были предоставлены нам (только для исследовательских целей) компанией Kraftwerk Göschenen AG, Remo Infanger, Postfach, CH-6002 Luzern, Швейцария, с которой можно связаться для получения разрешений в будущем. Чтобы проверить способность нашего модельного подхода фиксировать реальный мир WLF и предоставить инструмент оценки потенциальных изменений на рынке и в окружающей среде, мы применим следующий подход: во-первых, мы моделируем исторический эталонный случай WLF (Sc1) и сравнить его с наблюдаемыми значениями (т.е. реальный уровень воды). Во-вторых, мы проводим сценарные оценки с измененными значениями притока (Sc2) и цены энергии (Sc3). Наконец, мы предоставим входные данные модели для эталонного теста и сценариев. Результаты представлены в следующем разделе.

Входные данные конкретной модели.

Продолжительность времени t и общий временной горизонт T (t  =  [1…T]) могут варьироваться в зависимости от доступных данных и требуемой детализации выходного разрешения. Для нашей оценки мы берем временной горизонт гидрологического года 2010–2011 во все дни t , но рассматриваем энергию, вырабатываемую только в часы пиковой нагрузки в период времени t .В качестве определения часов пиковой нагрузки мы применяем определение EPEX [29], которое описывает пиковые нагрузки как часы с 09:00 до 20:00. В этот период спрос на электроэнергию выше среднего, т.к. потребители используют свои плиты для приготовления пищи [30].

Мы используем цены на энергоносители 2010–2011 гг. от Европейской энергетической биржи [29]. Цены представляют собой пиковые цены дня спотового рынка Swissix в период с октября 2010 г. по сентябрь 2011 г.

Для гидрологических входных значений мы рассчитываем приток в рассматриваемый водохранилище (см. ниже) на основе специально составленных баз данных для оценки водного баланса в водосборных бассейнах швейцарских Альп (см. [31], [32] для получения подробной информации о базах данных). .Площадь водосбора была определена в ArcGIS на основе набора растровых ячеек и объединена с информацией базы данных о средних (за период 1981–2000 гг. ) водных балансах (стока, осадков и т. д.) водосборов в Швейцарии [32]. ]. Комбинируя среднемесячные значения стока в м ³ с ⁻¹ для каждой ячейки растра на водосборе [33], можно рассчитать среднемесячный приток в оз. ГА (рис. 3). Таким образом, приток захватывает сток с водосбора водохранилища, а также прямые притоки проточных вод.

Рисунок 3. Притоки в водохранилище меняются в зависимости от сценариев.

Сезонная динамика притока (м ³ месяц ⁻¹ ) на основе современных данных, используемых для гидроэкономической модели (сплошная линия: базовый сценарий (Sc1)) и на основе сценария изменения климата ( Sc2, синие пунктирные линии), который прогнозирует изменение характера стока из-за усиления таяния ледников в будущем, и основанный на сценарии изменения цен (Sc3, красная пунктирная линия), который прогнозирует увеличение мощности турбин и волатильность цен.Обратите внимание, что сценарии Sc1 и Sc3 предполагают идентичные притоки, а линии и точки здесь просто сдвинуты на 1000 м ³ для улучшения видимости.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.g003

Моделирование уровня воды в озере Гешенер-Альп и сравнение его с другими альпийскими водоемами

Теоретически взаимосвязь между формой и объемом резервуара (рис. 2) также может быть использована для оценки взаимосвязи между уровнем воды и объемом резервуара.По определению, в нашей общей модели мы не можем делать такие конкретные предположения относительно отношений формы и объема. Однако для данного конкретного примера мы предполагаем, что форма водохранилища имеет определенную форму, чтобы можно было преобразовать объем водохранилища в м ³ в уровни воды в м. Мы хотели бы подчеркнуть, что другие морфометрические параметры (т.е. склоны бассейнов) могут быть специально рассмотрены, предполагая другую взаимосвязь (см. Liebe et al. [20] для рабочих примеров по другим типам морфометрических параметров коллектора).Подробнее о том, как определяются значения κ и α , см. в [20], [22], [23]. Для простоты сравнения уровней воды в озере GA с другими озерами мы выразили уровни воды в озере GA в % от общей емкости водохранилища, при этом минимальная емкость водохранилища представляет собой уровень воды при максимальной просадке. Ниже этого уровня в водохранилище еще есть вода, но эта вода необходима для стабилизации плотины.

На практике, чтобы оценить сопоставимость уровня воды в озере Джорджия с другими водохранилищами и проверить, достаточно ли данные нашей модели применимы на рынке, мы собрали данные об уровне воды из 85 альпийских водохранилищ в Швейцарских Альпах.Данные были получены из базы данных Швейцарского федерального управления энергетики [34], в которой каждое воскресенье в полночь регистрируются уровни хранения во всех швейцарских водохранилищах (однако только в % от общей емкости). См. рис. S1 для списка всех резервуаров. Данные находятся в свободном доступе в Интернете, и мы вручную извлекли данные хранения за гидрологический 2010–2011 год из базы данных.

Первое модельное приложение: изменение WLF из-за изменения климата (сценарий изменения климата Sc2)

Будущее развитие гидроэнергетики будет наиболее быстрым в горных районах, где существуют долины, которые можно легко перекрыть плотиной для создания водохранилищ [15].Чтобы проверить, может ли наша модель отразить будущие изменения WLF из-за изменения климата, мы использовали существующие прогнозы изменения климата в качестве экзогенных гидрологических параметров. Сток и, следовательно, приток в водохранилища в таких горных районах может сильно зависеть от сезонности снегопадов и таяния ледников. Эта сезонность, вероятно, будет реагировать на изменение климата [15], [33], [35]. В подтверждение этого мнения недавно опубликованное исследование показало, как изменение климата в период 2021–2050 гг. повлияет на стоки в самом водосборе, где расположено рассматриваемое нами водохранилище [25], [35], [36].Прогноз, который мы использовали в качестве экзогенных параметров для нашей модели, был основан на климатических моделях проекта ЕС ENSEMBLES [37]. ENSEMBLES использует сценарий МГЭИК «умеренное потепление» и переходит к модели общей циркуляции. Для динамического уменьшения масштаба применяется региональная климатическая модель, а для статистического уменьшения масштаба реализуется сценарий изменения климата для конкретной гидрологической станции. Наконец, уменьшенные климатические сценарии были объединены с существующей подробной гидрологической моделью. Эта конкретная гидрологическая модель была основана на крупномасштабной трехлетней выборке эмпирических данных по всему водосборному бассейну озера Джорджия.Полученная в результате комбинированная модель PREVAH непосредственно генерировала измененное распределение притоков, которое мы использовали для сценария изменения климата Sc2 (дополнительную информацию о расчете сценария изменения климата см. на www.c2sm.ethz.ch/services/Ch3011 и www.cces.ethz. ch/projects/clench/BigLink и ссылки [15], [33], [35]) Обоснование этого изменения притока основано на ускоренном таянии ледника Дамма-глетьер из-за более высоких температур [33]. После этого прогнозируемого более раннего начала таяния ледников период максимального притока летом сдвигается вперед на три недели [33] (Sc2, рис.3). Величина притока меняется незначительно: максимальный приток увеличивается на 0,6% [33]. Вкратце: существующая спецификация типового исследования Lake GA была дополнительно изменена путем изменения входных гидрологических значений для озера GA.

Применение второй модели: изменение WLF в связи с изменением цен на энергоносители (сценарий изменения цен Sc3)

Любое изменение графика работы ГЭС имеет смысл только с учетом цены на электроэнергию.Влияние изменения климата на водный баланс и, следовательно, на ВОД в водохранилищах трудно предсказать, так же как и на рыночные эффекты, которые изменяют график работы и, следовательно, на ВОД в водохранилище.

Например, одним из вероятных сценариев будущего энергетических рынков во всем мире является растущее развитие переменных возобновляемых источников энергии: солнечной и ветровой энергии. И солнце, и ветер будут производить энергию в соответствии с суточными солнечными и ветровыми моделями. Следовательно, как и погода, пиковые и непиковые цены на электроэнергию в будущем будут стохастически распределены во времени.

Операторы гидроэнергетических резервуаров могут справиться с будущим ростом волатильности цен, увеличив мощность своих турбин [38]. Это позволит им быстрее реагировать на ценовые пики, сбрасывая больше воды за более короткое время (более м 90 845 3 90 846 с 90 845 -1 90 846 ) [38]. Например, на озере Джорджия оператор мог увеличить мощность, модернизировав четыре турбины до шести мощностью 7,5 м 90 845 3 90 846 с 90 845 −1 90 846 каждая. Поэтому мы проверили, позволяет ли наш метод моделировать развитие WLF при изменении энергетических рынков и реакции оператора на эти изменения энергетических рынков в виде увеличения максимальной мощности турбины.Чтобы смоделировать изменение ценового распределения, на которое будет реагировать оператор, мы предполагаем более высокую волатильность цен на энергоносители [39]. Мы основываем наше моделирование на сценарии Федерального управления энергетики Швейцарии [39], который учитывает изменения в условиях спроса и предложения в связи с будущим развитием переменных возобновляемых источников энергии. Сценарий предсказывает увеличение ежедневных пиковых цен на 17,25% к 2035 году [39] по сравнению со средней пиковой ценой на электроэнергию в 2011 году. Мы включили этот прогноз в нашу модель, манипулируя 20% самых высоких пиковых цен на энергию с увеличением 17.25%. Поскольку сценарий также предсказывает увеличение волатильности цен, мы соответственно манипулировали самыми низкими 20% пиковых цен, уменьшая их на 17,25%.

Статистический анализ для оценки модели и сравнения сценариев

Для оценки совпадения смоделированных и реальных данных, а также для сравнения наблюдаемых данных об уровне озера с уровнем озера из модели (базовый сценарий Sc1) мы рассчитали критерий Нэша-Сатклиффа. Критерий Нэша-Сатклиффа или коэффициент эффективности модели используется для оценки прогностической способности гидрологических моделей. Коэффициенты Нэша-Сатклиффа могут варьироваться от -∞ до 1, где 1 соответствует идеальному совпадению смоделированных и наблюдаемых данных. Эффективность меньше нуля возникает, когда среднее значение наблюдаемых данных является лучшим предсказателем, чем данные модели. Чем ближе значения приближаются к 1, тем точнее модель.

Поскольку критерий Нэша-Сатклиффа чувствителен к выбросам, мы сначала проверили данные на выбросы, используя тест Грабба для выбросов [40]. Как упоминалось выше, WLF представляют изменение уровня воды между глубиной H _t периода t и глубиной H _t+1 .Выражение WLF в виде абсолютных перепадов уровня воды между двумя днями в метрах приводило к получению суточных значений изменения уровня, отличающихся своими алгебраическими знаками. Эта смена алгебраического знака описывает относительное затопление или снижение уровня воды независимо от амплитуды (рис. 4). Поэтому мы решили выразить WLF в виде изменения уровня по отношению к общей емкости водохранилища. Таким образом, ежедневные WLF описывались как процентное изменение относительно эталонного состояния полного резервуара, что соответствует 100%.Это представление позволило избежать чувствительности критерия Нэша-Сатклиффа [41] и позволило провести сравнение с соответствующими справочными данными по другим резервуарам, которые были доступны в том же формате. Тем не менее, для согласованности с нашим исследованием и для иллюстрации общих и конкретных результатов модели мы дополнительно представляем ежедневные данные WLF как разницу в m в дополнительных материалах (рис. S2 и S3).

Рисунок 4. Объем водохранилища и колебания уровня воды меняются в зависимости от сезона.

Сезонное развитие моделируемого уровня водохранилища (объем воды в водохранилище в м ³ (сплошная кривая) и по данным суточной WLF (серые пунктирные столбцы)) в озере GA в 2010–2011 гг.Более низкие уровни с марта по июнь указывают на меньший объем хранения в водохранилище, от которого уровень воды увеличивается к октябрю, пока снова не уменьшится. WLF изображаются как суточное максимальное или минимальное изменение уровня воды (в м) по отношению к предыдущему дню, т. е., если столбец находится выше нулевой изоклины правой оси ординат, WLF представляет собой повышение уровня воды относительно предыдущего дня. уровень, найденный накануне. Соответственно, если столбцы указывают ниже нулевой изоклины, они представляют собой понижение уровня воды.Обратите внимание на разные разрешения осей Y.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.g004

Чтобы проверить различия в амплитудах WLF в разных сценариях, мы использовали тест Левена на однородность дисперсии. Тест Левена показывает, относятся ли различия между разными группами к одной и той же выборочной совокупности. Мы предположили, что дисперсии сценариев (Sc1, Sc2, Sc3) отражают амплитуды, поскольку дисперсия описывает, насколько набор значений разбросан от среднего значения.Если критерий Левена значим, то это говорит о том, что способ распределения уровня озера вокруг среднего значения различается в разных сценариях. Значимый критерий Левена также подтверждает гетероскедастичность данных. Следовательно, чтобы специально проверить, как курс WLF меняется в течение сезона в разных сценариях, мы провели тест на однородность склонов по сценариям. В отличие от традиционных моделей ANCOVA, однородность дизайна склонов не предполагает однородность дисперсии по факторам.Он скорее проверяет, имеют ли непрерывные предикторы (дни в нашем случае) разные эффекты (изменение WLF) на разных уровнях категориальных предикторов (сценарии Sc1, Sc2, Sc3 в нашем случае) [40]. Это позволяет нам проверить, различается ли сезонность в разных сценариях, сравнивая наклон зависимости между временем (используемым как ковариата) и уровнем воды в каждом сценарии. Этот тест можно также использовать для проверки различий в сезонности WLF в озере Джорджия и других высокогорных водоемах.

Результаты

Гидроэкономическая модель в достаточной мере описывает как кривую уровня водохранилища, так и WLF в тематическом исследовании Lake GA (Sc1)

Основным результатом функции оптимизации (уравнение I) было построение кривой уровня водохранилища специально для озера GA (рис. 4). Кривая уровня водохранилища показывает, как уровень резервуара изменяется в течение временного горизонта T . Развитие кривой уровня хранения соответствует водному балансу водохранилища, рассчитанному по уравнению водного баланса (III).Запасы воды уменьшаются в течение семи месяцев, пока, в конце концов, весной не достигают минимума. От этого минимума объем хранения увеличивается в течение четырех летних месяцев, снова достигая максимального объема хранения осенью. Исходя из прогрессии кривой хранения, значения каждого изменения уровня водохранилища используются в качестве входных данных S _t для каждого дня t для моделирования отношения глубины к объему. Здесь мы получаем WLF, которые приводят к WLF по отношению к предыдущему дню (рис.4). ВЛФ преимущественно проявляются в виде относительного уменьшения, т. е. потери литорали из-за смещения береговой линии до весны. С этого момента ВЛФ происходят как относительное увеличение, т. е. затопление прибрежной зоны. Следует отметить, что WLF часто меняет направление. Это означает, что уровни воды могут снижаться или повышаться относительно предыдущего дня, независимо от того, приходятся ли они на период общего опустошения или заполнения водохранилища (рис. 4). Наибольшая амплитуда WLF наблюдается в весенние и ранние летние месяцы.Максимальное отрицательное изменение объема (максимальный уровень хранения минус минимальный уровень хранения) за период составляет 60 656 100 м ³ , что соответствует почти 65-метровому изменению уровня озера за восемь месяцев. Сравнение смоделированной кривой хранения и реальных данных показало хорошее совпадение (E _{Nash-Sutcliffe}  =  0,867, рис. 5). Тест на выбросы Грабба не обнаружил каких-либо выбросов в данных (статистика теста Грабба _{смоделированных данных}  = 1,42, p = 1,0; статистика теста Грабба _{реальных данных}  = 1.69, р = 1,0).

Рисунок 5. Смоделированные уровни хранения соответствуют наблюдаемым уровням хранения.

Сезонное изменение уровня водохранилища (м ³ ) (объем хранимой воды) на основе суточных значений в озере Джорджия. Сплошная кривая: смоделированные суточные значения (базовый сценарий Sc1), пунктирная кривая: данные о реальном уровне водохранилища, предоставленные в виде суточных уровней воды оператором электростанции Lake GA за 2010–2011 гг.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.g005

Близкое соответствие между смоделированными и наблюдаемыми уровнями хранения дополнительно иллюстрируется аналогичным распределением среднемесячных значений смоделированных и наблюдаемых значений WLF (рис.6). Имелись некоторые различия в амплитудах: базовый сценарий, по-видимому, занижал амплитуду весной и в начале лета, но завышал амплитуды в зимний месяц. Однако в целом наблюдалось хорошее соответствие смоделированных и наблюдаемых данных (E _{Nash-Sutcliffe}  =  0,793). Здесь также тест Грабба на выбросы не выявил каких-либо выбросов (статистика теста Грабба _{смоделированных данных}  = 1,51, p = 1,0; статистика теста Грабба _{реальных данных}  = 1,97, p = 1. 0).

Рисунок 6. Смоделированные колебания уровня воды соответствуют наблюдаемым колебаниям уровня воды.

Сезонное развитие ВЛФ в озере Джорджия в 2010–2011 гг. на основе уровней запасов, рассчитанных по гидроэкономической модели (графики черного ящика: смоделированные данные, эталонный сценарий Sc1) и на основе реальных данных об уровнях запасов, предоставленных оператором ( синие диаграммы: наблюдаемые данные). Амплитуда WLF изображается как внутреннее и внешнее распространение диаграмм.

https://дои.org/10.1371/journal.pone.0114889.g006

Сезонные уровни воды в рассматриваемом примере озера GA аналогичны уровням других высокогорных водоемов

Сезонная динамика уровня воды в озере GA показала большое сходство со средним уровнем воды в 85 других высокогорных гидроэлектростанциях (рис. 7). Скомпилированные швейцарские данные существенно не отличались от модельных данных (тест на однородность наклонов, F _2,1092  =  0,17, сумма квадратов = 13,0, p = 0,89). В целом, как в озере GA, так и в других альпийских водоемах уровень воды снижается до ранней весны, после чего уровень воды снова поднимается.Кроме того, амплитуда WLF кажется похожей в озере GA, а также в других высокогорных водоемах: оба данных показывают увеличение амплитуды WLF в начале лета (особенно в июне и июле, рис. 7)

Рис. 7. Смоделированные сезонные изменения уровня воды аналогичны изменениям в других высокогорных водоемах.

Сезонное развитие WLF в озере Джорджия на основе среднего уровня воды во всех швейцарских водохранилищах (черные ящики) по сравнению с WLF, рассчитанным гидроэкономической моделью (симулированные данные, эталонный сценарий Sc1, синие ящики).Список всех включенных резервуаров см. на рис. S1. Для получения дополнительной информации о данных см. раздел «Материалы и методы».

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.g007

Сценарии изменения климата (Sc2) и изменения цен (Sc3) приводят к различным моделям WLF

Характеристики WLF, оцененные нашей моделью (Sc1), реагировали на дальнейшие модификации гидрологических и экономических входных значений. Значимый тест Левена показал, что дисперсии по сценариям были разными (Левена F _2,1095  = 42.97, средние суммы квадратов 0,92, p<0,001). После прогнозируемого более раннего начала таяния ледников в сценарии изменения климата (Sc2) период максимального притока летом сдвинулся на три недели вперед [35] (рис. 3). Величина притока изменилась незначительно, максимальный приток увеличился всего на 0,6% [35]. Смоделированное развитие ВЛП при данном конкретном сценарии изменения климата показывает, что ВЛП с большей амплитудой возникают в начале гидрологического года, а менее выражены в марте и апреле (рис.8, S3 рис.). Это связано с более ранним заполнением водохранилища за счет увеличения притока талых ледников, что дает больше воды для турбины в более ранний момент времени (рис. 3).

Рисунок 8. Колебания уровня воды различаются в зависимости от ценового сценария и сценария изменения климата.

Ежемесячный WLF в озере Джорджия, рассчитанный по нашей гидроэкономической модели (Sc1, черная, сплошная линия) и рассчитанный для двух различных сценариев (Sc2, красная прямоугольная диаграмма и красная пунктирная линия): изменение сезонности стока из озера водосбора из-за таяния ледников, как это предсказывает модель изменения климата, специально разработанная для озера Джорджия. Sc3 (графики синего цвета и синяя пунктирная линия): изменение мощности электростанции на озере Джорджия в виде увеличения мощности турбины, как ожидается, для будущего развития гидроэнергетики в большей зоне водосбора, где расположено озеро Джорджия. Для лучшей наглядности средства соединены линиями. Обратите внимание, что WLF представляет собой средние колебания с уровнем воды первого числа месяца в качестве начального уровня, и что WLF, хотя и представлен здесь отдельно, накапливается в течение сезона.

https://дои.org/10.1371/journal.pone.0114889.g008

Амплитуды изменения климата (Sc2) и базового сценария (Sc1) близки (коэффициент дисперсии Sc1 = 0,27, Sc2 = 0,24), но обнаруживают различия в их сезонном распределении . В то время как Sc1 и Sc2 показывают одинаковое развитие до ранней весны, WLF в Sc2 происходят с более низкими амплитудами до конца года. В связи с тем, что первый отрицательный диапазон Sc1 приходится на весну, амплитуды сместились к концу лета (рис. 8).

Наиболее заметное различие между сценариями заключается в более высокой дисперсии (т.е. амплитуда в WLF) в сценарии изменения цен Sc3 по сравнению с Sc1 (Коэффициент дисперсии Sc3 = 0,39, Sc1 = 0,27, рис. 8), особенно зимой и весной. Сценарий Sc3 также показывает самый высокий максимум WLF. Это отражает более высокий расход через турбины, когда смоделированные цены выше, чем в других сценариях. В целом, сценарий изменения цен отражает увеличение сброса с более высокими ценами как конечными факторами и более высокой мощностью турбины как непосредственными факторами.

Результаты теста на однородность склонов подтверждают, что развитие ВЛФ по сезонам существенно различается между сценариями (F =  3.53, сумма квадратов = 0,649, p = 0,030). Сценарий значимого периода взаимодействия x дней дополнительно демонстрирует, что тип сценария влияет на сезонность WLF, то есть на то, как ежедневные WLF распределяются в течение года (F =  25,61, сумма квадратов = 2,33, p<0,001).

Обсуждение

Факторы точности и неопределенности модели

Мы признаем, что многие другие факторы, кроме забора воды для турбин, могут влиять на уровень воды и WLF в озерах. Испарение и другие переменные уравнения водного баланса, водообмен с почвами и просачивание воды на дно озера также могут влиять на водный баланс озера и, следовательно, вызывать ВЛФ [42].Недавние достижения в области гидроинформатики фактически позволили чрезвычайно точно моделировать уровни воды [16]. Однако такая точность была достигнута только в озерах, уровень воды в которых определяется исключительно естественными гидрологическими процессами [16]. Гидрологические процессы, вероятно, играют в водохранилищах лишь незначительную роль, по крайней мере, в определении амплитуды ВРП. Это становится очевидным при сравнении амплитуд естественного и антропогенного ВРП (табл. 1, [12]). Исследования ВРП в других системах подтверждают представление о том, что эксплуатация водохранилища для производства гидроэлектроэнергии будет преобладать над другими гидрологическими факторами при определении ВРП [5], [42], [43].

Очевидно, что, объединив две дисциплины, гидрологию и экономику, мы были вынуждены упростить допущения с обеих сторон. Для гидрологических данных это означает, что расчет притока основан на смоделированных значениях, которые отражают средний приток в озеро GA за период 1981–2000 гг., а не на согласованных по времени наблюдениях, параллельных временному горизонту модели. Фактические стоки в отдельные годы могут отличаться от этого долгосрочного среднего значения. Сравнение результатов модели с данными оператора (рис.3) поэтому показывает, что значения притока набора данных приводят к отклонению смоделированной кривой уровня объема хранилища по сравнению с реальными данными. Кроме того, в нашей модели не учитываются испарение с поверхности озера, инфильтрация со дна озера и осадки непосредственно в озеро (а не в виде стока с окружающего водосбора). Это означает, что в зависимости от того, какой прогноз изменения климата или изменения цен применяется, результирующие сценарии гидроэкономической модели будут наследовать степени неопределенности входной модели. Это привело бы к дополнительному повышению неопределенности сценариев WLF [33].

Возможные расширения модели с помощью различных экзогенных параметров

Наша общая модель может быть расширена и адаптирована к другим конкретным случаям путем включения более конкретных гидрологических моделей водосбора, более сложных моделей динамики цен и более подробных моделей изменения климата. Необходимое упрощение гидрологических параметров можно облегчить, объединив нашу общую модель с передовыми гидроинформационными моделями [16].Это позволит получить более подробную и более конкретную информацию о местных условиях, например, о притоке и испарении i _t . Помимо гидрологических параметров, наша модель также может быть дополнена стохастическим моделированием цен на энергию p _t . Схема работы электростанции меняется в зависимости от цен на энергию. Наше применение общей детерминистической модели не может полностью объяснить такое изменение. Цены на энергоносители, как правило, неопределенны и зависят от множества факторов.Доступны усовершенствованные стохастические модели для учета неопределенности в изменении цен на энергию, которые могут быть включены в гидроэкономическую модель. В вспомогательной информации мы предоставляем более подробную информацию и ссылки на то, как именно наша модель может быть расширена (файл S1). В любом случае, дальнейшие расширения модели требуют больших вычислительных мощностей и сильно различаются в зависимости от предполагаемых событий [44]. Более подробные модификации экзогенных параметров неизбежно приведут к повышению специфичности модели.Поскольку мы стремились представить общую модель и предоставить тематическое исследование для целей иллюстрации, мы посчитали, что более показательные модификации параметров выходят за рамки нашего исследования. Однако такая комбинация вполне возможна, если имеются или разработаны конкретные сценарии изменения климата или цен для конкретной системы обучения. Затем это позволит оценить развитие WLF в зависимости как от факторов окружающей среды, таких как изменение климата, так и от динамики цен.Будущие исследования в этой области могут исходить из нашей базовой модели. Следует также подчеркнуть, что модели изменения климата и модели изменения цен были основаны на опубликованной литературе, посвященной конкретно нашему тематическому исследованию. Часто доступны экзогенные параметры из других исследований, посвященных конкретным местам, и их можно использовать для адаптации модели к множеству дальнейших тематических исследований.

Преобразование WLF в смещение береговой линии или затопление – важность формы бассейна водохранилища

Сезонные изменения в смещении береговой линии можно легко оценить с помощью нашей модели, рассчитав площадь, на которой происходит высыхание, т.е.е., выбрасывается на берег или затапливается по отношению к WLF.

Расчет степени смещения береговой линии или затопления сильно зависит от формы бассейна водохранилища. Уклон бассейна определяет уклон литорали и, следовательно, величину смещения береговой линии на единицу изменения уровня воды. В этом исследовании упрощенная форма пирамиды с диагональным разрезом была выбрана как наиболее подходящая для нашего тематического исследования.

Это остается упрощающим предположением, которое не точно отражает форму водохранилища Озеро GA.Несмотря на эти различия в форме среди водоемов, расчет, который мы используем для оценки взаимосвязи между уровнем водохранилища и объемом хранилища, в достаточной степени описывает большинство высокогорных водоемов [20]. Это предположение подтверждается сходством между кривой уровня водохранилища озера Джорджия и средним значением 85 швейцарских водохранилищ вместе взятых. Увеличение амплитуды WLF к сезону, когда озеро менее заполнено, можно, по крайней мере частично, объяснить формой водохранилища. Если в пределах выпуклого склона водохранилища доступно меньше воды, то сбрасываемые объемы воды будут соответствовать более высоким изменениям уровня воды по сравнению с полным водохранилищем. Это явление подчеркивает важность получения более подробной информации о морфометрии коллектора для будущих эмпирических исследований WLF. Соответствие между реальным и смоделированным смещением береговой линии станет более точным при допущении более подробной формы бассейна водохранилища. Следовательно, подробные батиметрические карты значительно повысят точность наших прогнозов влияния ВЛФ на смещение береговой линии. Это также еще больше улучшит соответствие между смоделированными и наблюдаемыми WLF.

Экологическая значимость амплитуды и сезонности WLF

Реакция водной биоты — от первичных продуцентов до рыбы — на изменения в WLF олицетворяет важность понимания и управления WLF.Сезонность WLF, приводящая к свежему выбрасыванию на берег или затоплению прибрежной зоны, является важным триггером для жизненных циклов многих водных и полуводных видов. Оценка нашей гидроэкономической модели показывает изменения как амплитуды, так и сезонности WLF, вызванные двумя соответствующими будущими событиями: изменением климата и изменениями на энергетическом рынке. В частности, значительная разница в однородности склонов указывает на расхождение WLF в течение сезона между сценариями. Это очень актуально, поскольку исследователей будет интересовать изменение смещения береговой линии в течение сезона, так как это позволит лучше оценить экологические последствия WLF.На основании сравнения данных по озеру GA и другим водоемам увеличение амплитуды WLF в первые месяцы лета представляется общей закономерностью для высокогорных водоемов. Это имеет последствия для оценки и управления экологическими последствиями WLF. Изменения в амплитуде и сезонности WLF повлияют на фенологию видов, которые часто совпадают с естественными циклами уровней воды. Если высокие амплитуды ВЛЧ попадают в период, когда биота или биологические процессы особенно чувствительны, то этот период требует особого внимания со стороны исследователей и менеджеров.Например, контролируемые пики уровня воды могут спровоцировать нерест и поддержать популяции нерестящихся прибрежных рыб [45], [46]. И наоборот, литоральные беспозвоночные чувствительны к понижению уровня воды зимой: зимой многие виды полагаются на определенные места обитания, которые могут быть потеряны, если WLF подвергнет литоральную зону воздействию температур ниже нуля градусов Цельсия [45].

Результаты нашего моделирования сценария изменения климата показывают, что изменения стока и таяния ледников, как они предсказываются на основе различных сценариев изменения климата, могут повлиять на сезонность WLF.Озера в целом чувствительны к изменению климата, поскольку сезонные циклы питательных веществ и фенология водной биоты тесно связаны друг с другом [7], [45]. Более того, несоответствие видовой фенологии из-за изменения сезонности WLF, вероятно, ухудшит функционирование экосистемы озер [47], [48], [49]. Например, тростниковые насаждения ( Phragmites australis ) на береговой линии озер обеспечивают важные экосистемные услуги, такие как удержание загрязняющих веществ, но во многих экосистемах их численность резко сокращается [50]. Считается, что воздействие экстремальных уровней воды является основным фактором стресса, ответственным за это снижение. Кроме того, прогнозируется, что такие WLF будут негативно действовать вместе с более высокими температурами поверхностных вод: экстремальные уровни воды и более высокие температуры способствуют росту паразитических тростниковых грибов, которые могут вызвать отмирание тростника [51], [52].

Можно ожидать еще более радикальных изменений WLF, по крайней мере, с точки зрения более высоких амплитуд, в результате развития нестабильных возобновляемых источников энергии и сопутствующих изменений в энергетической политике.Остается неизученным, как изменения сезонности и амплитуды WLF приводят к более глубоким экологическим последствиям. Наши результаты, однако, показывают, что последствия изменения климата и пути развития гидроэнергетики могут привести к будущим изменениям WLF.

Выводы

Устойчивое развитие гидроэнергетики, производства питьевой воды и борьбы с наводнениями требует компромисса между максимизацией производства энергии и сохранением водной жизни со всеми ее ценностями для общества. Был достигнут значительный прогресс в создании экологических потоков в виде искусственных сбросов, которые имитируют или приближаются к естественным потокам ( in sensu [53], рассмотрено в [54]). Для продвижения к устойчивому развитию гидроэнергетики необходимо сопоставить ее преимущества с возможными пагубными последствиями. Это относится как к антропогенным режимам стока, так и к антропогенным ВЛФ. Такой анализ затрат и выгод должен основываться на надежных эмпирических данных. Доказательства того, какие потоки могут быть реализованы для максимизации как экологической целостности нетронутых потоков, так и вырабатываемой энергии, накапливаются для лотических систем ниже по течению от водохранилищ (обзор в [54]).Однако, насколько нам известно, нет данных о том, как такой компромисс может быть реализован для уровней воды в водохранилище над плотиной. Наша гидроэкономическая модель представляет собой фундаментальный метод для начала решения таких вопросов. Мы утверждаем, что прикладная экология экосистем может информировать о конкретных требованиях к «экологическим уровням воды». Затем на основе нашей гидроэкономической модели можно рассчитать, как можно приблизительно определить такие «уровни воды в окружающей среде». Это будет способствовать достижению компромисса между сохранением уровня воды, важного для экосистемы, и максимизацией производства энергии.Например, контролируемое сезонное выбрасывание на берег или затопление береговой линии может создать временные места нереста или гнездования рыб или птиц [10], [55]. Это сделает воду временно недоступной для сброса через турбины. По аналогии с обеспечением определенных потоков в случае экологических стоков, с помощью нашей модели можно провести исследование, позволяющее минимизировать такие потери воды для оператора при приближении уровня воды в окружающей среде. Такая методология в конечном итоге продвинет наше понимание того, как эффективное управление может максимизировать как экономический доход, так и экологическую целостность водных ресурсов.

Дополнительная информация

S1 Рис.

Альпийские резервуары. Список водохранилищ в Швейцарии, ранжированный по их емкости. Водохранилище Lake Goeschener Alp (в рукописи обозначенное как Lake GA) указано пустой колонкой, а средний объем озер указан серой пунктирной колонкой.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.s001

(TIF)

S2 Рис.

Смоделированные колебания уровня воды соответствуют наблюдаемым колебаниям уровня воды. Сезонное развитие WLF в м по отношению к предыдущему дню в озере Джорджия в 2010/11 г. на основе наблюдаемых уровней водохранилища (графики черного ящика) и смоделированного на основе гидроэкономической модели, эталонный сценарий Sc1). Медианы соединены сплошными черными и пунктирными синими линиями для наблюдаемых и смоделированных данных соответственно.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.s002

(TIF)

S3 Рис.

Колебания уровня воды изменяются при различных сценариях изменения климата и цен. Ежемесячный WLF в озере Джорджия, рассчитанный по нашей гидроэкономической модели (черный прямоугольник Sc1 и черная сплошная линия) и рассчитанный для двух разных сценариев: Sc2 (красный прямоугольник и красная пунктирная линия): изменение сезонности стока из водосбора озера из-за таяния ледников, как предсказывает модель изменения климата, специально разработанная для озера Джорджия. Sc3 (синие прямоугольники и синяя пунктирная линия): изменение мощности электростанции на озере Джорджия в виде увеличения мощности турбины, как ожидается, для будущего развития гидроэнергетики на большей площади водосбора, где расположено озеро Джорджия.Для лучшей визуализации средние значения соединяются линиями, а выбросы удаляются. Обратите внимание, что WLF представляет собой усредненные колебания с уровнем воды первого числа месяца в качестве начального уровня.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114889.s003

(TIF)

Благодарности

Мы благодарны сотрудникам Lake Goeschenen Kraftwerke AG за их поддержку и разрешение на использование данных об уровне воды. Мы благодарим I Schlecht за бесценную информацию о швейцарских водоемах и его самого, а также A N’Guyen, K Appoloni, C.Гейгеру и двум анонимным рецензентам за полезные комментарии к рукописи.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: PEH HW PBH SS. Проанализированы данные: SS HW. Предоставленные реагенты/материалы/инструменты анализа: HW PBH. Написал статью: PEH HW PBH SS. Написал статью с ценным вкладом всех соавторов: PEH.

Каталожные номера

1. 1. Мосс Б. (2008) Царство берега: достижение хорошего экологического потенциала водоемов.Свежее Откр. 1:29–42.
2. 2. Пофф Н.Л., Мэтьюз Дж.Х. (2014) Экологические потоки в антропоцене: прошлый прогресс и будущие перспективы. Текущая операционная среда Sustain 7: 140–140.
3. 3. Пандит М.К., Грумбайн Р.Е. (2012) Потенциальное воздействие текущего и планируемого развития гидроэнергетики на наземное биологическое разнообразие в Индийских Гималаях. Консерв Биол 26: 1061–1071.
4. 4. Грумбайн Р.Е., Пандит М.К. (2013) Угрозы со стороны индийских плотин в Гималаях. Наука 339:36–37.
5. 5. Марттунен М., Хеллстен С., Гловер Б., Тарвайнен А., Клинтволл Л. и др. . (2006 г.) Озера со строгим регулированием и Европейская рамочная директива по водным ресурсам. Сравнение из Финляндии, Норвегии, Швеции, Шотландии и Австрии. Европейская водная ассоциация: 1–22.
6. 6. Ванцен К.М., Ротхаупт К.О., Мортль М., Кантонати М., Тот Л. и др. (2008) Экологические последствия колебаний уровня воды в озерах: актуальная проблема. Гидробиология 613: 1–4.
7. 7. Хэмптон С.Е., Фрадкин С.К., Ливитт П.Р., Розенбергер Э.Е. (2011) Непропорциональное значение прибрежной среды обитания для пищевой сети глубокого олиготрофного озера.Mar Freshw Res 62: 350–358.
8. 8. Карлссон Дж., Быстрём П., Аск Дж., Аск П., Перссон Л. и др. (2009) Ограничение освещения бедных питательными веществами озерных экосистем. Природа 460: 506–509.
9. 9. Милбринк Г., Вреде Т., Транвик Л.Дж., Рыдин Э. (2011) Крупномасштабное и долгосрочное снижение прироста рыбы после строительства гидроэлектрохранилищ. Can J Fish Aquat Sci 68: 2167–2173.
10. 10. Stoll S (2013) Сложные взаимодействия между повышением преднерестового уровня воды, трофическим состоянием и биомассой нерестового стада определяют силу годового класса мелководной нерестовой рыбы. Дж. Аппл Ихтиол 29: 617–622.
11. 11. Ян Л., Лу Ф., Ван Х., Дуань Х., Сонг В. и др. (2012) Поверхностные выбросы метана от различных типов землепользования при различных уровнях воды в трех основных зонах понижения водохранилища «Три ущелья». J Geophys Res-Atmos 117: D10109.
12. 12. Зохари Т., Островский И. (2011) Экологические последствия чрезмерных колебаний уровня воды в стратифицированных пресноводных озерах. Внутренние воды 1: 47–59.
13. 13. Беднарек А.Т. (2001) Реки без плотин: обзор экологических последствий удаления плотин.Управление окружающей средой 27: 803–814.
14. 14. Бейтс Б.С., Кундзевич З.В., Ву С., Палутикоф Дж. П. , редакторы (2008) Изменение климата и вода. Технический документ Межправительственной группы экспертов по изменению климата, Женева: Секретариат МГЭИК, 210 стр.
15. 15. Фингер Д., Генрих Г., Гоби А., Баудер А. (2012) Прогнозы будущих водных ресурсов и их неопределенность в покрытом льдом водосборе в Швейцарских Альпах и последующее влияние на производство гидроэлектроэнергии в 21 веке. Ресурсы водных ресурсов 48:W02521.
16. 16. Нури М., Седги Х., Бабазедех Х., Фахми Х. (2014)Гидроинформатическое моделирование колебаний уровня воды в озере Урмия с использованием метода опорных векторов и объединения вейвлета и нейронной сети. Водные ресурсы 41: 261–269.
17. 17. Kimaite FM (2011) Гидроэкономическая модель для оценки водных ресурсов с применением к речному бассейну Апалачикола-Чаттахучи-Флинт. Кандидатская диссертация. Технологический институт Джорджии, 206 стр.
18. 18.Лувеси К.Н., Шисанья К.А., Обандо Дж.А. (2013) Гидроэкономическая инвентаризация для устойчивого жизнеобеспечения в кенийских ЗУМ: пример водосбора Муони. J Agir Food Appl Sci 1:46–55.
19. 19. Питер А. (2010 г.) Призыв к восстановлению альпийских рек: основные принципы, взятые из тематического исследования «Рона-Тур». В: У Бунди, редактор. Альпийские воды. стр. 247–260.
20. 20. Либе Дж., Ван де Гизен Н., Андрейни М. (2005) Оценка вместимости небольших водохранилищ в полузасушливой среде – тематическое исследование в Верхнем Восточном регионе Ганы. Phys Chem Earth 30: 448–454.
21. 21. Shang S (2013) Метод площади поверхности озера для определения минимального экологического уровня озера по кривым уровень-площадь-водоемкость. Дж. Засушливая земля 5: 133–142.
22. 22. Kühne A (1978) Charakteristische Kenngrössen schweizer Speichersee. География Гельветика 33: 191–199.
23. 23. Родригес Л., Либе Дж. (2013) Взаимосвязь глубины, площади и объема малых водохранилищ в регионах Саванны в Бразилии и Гане. Water Res Irrig Manag 1:1–10.
24. 24. Power Plant Goeschenen AG (2014) Веб-сайт электростанции Goeschenen. Доступно по адресу: http://www.kw-goeschenen.ch/. По состоянию на 23 ноября 2014 г.
25. 25. Кобирска Ф., Йонас Т., Заппа М., Бавай М., Магнуссон Дж. и др. (2013) Будущий сток с частично покрытого льдом водораздела в Центральной Швейцарии: двухмодельный подход. Adv Water Res 55: 204–214.
26. 26. Перес-Диас Д.И., Вильгельми Д. Р., Аревало Л.А. (2010) Оптимальный краткосрочный график работы гидроэлектростанции на конкурентном рынке электроэнергии.Energy Conv Manage 51: 2955–2966.
27. 27. Соарес С., Охиши Т. (1995) Краткосрочное планирование гидротермальной добычи с преобладанием гидротерм с помощью гибридного подхода моделирования-оптимизации – тематическое исследование. Труды IEE — Генерация, передача и распространение 142: 569–575.
28. 28. Шринивасан К.Р., Ведула С. (1996) Эксплуатация водохранилища для оптимизации гидроэнергетики: подход с ограниченными возможностями. Садхана 21: 503–510.
29. 29. Epex-Spot-SE (2012) Описание индексов спотового рынка EPEX.Европейская энергетическая биржа: 1–7. Доступно по адресу: http://static.epexspot.com/document/12852/EPEXSpot_Indices.pdf. Дата обращения: 23 ноября 2014 г.
30. 30. Филиппини М., Банфи С., Лучсингер С., Уайлд Дж. (2001) Perspektiven für die Wasserkraftwerke in der Schweiz: Langfristige Wettbewerbsfähigkeit und mögliche Verbesserungspotenziale. Швейцарское федеральное управление энергетики SFOE, Берн. Доступно по адресу: http://www.bfe.admin.ch/php/modules/enet/streamfile.php?file=000000007268.pdf&name=210268.pdf. Дата обращения: 23 ноября 2014 г.
31. 31.Федеральное управление энергетики Швейцарии SFOE (2013 г.) Einzugsgebitsgliederung Schweiz EZGG-CH. Берн, стр. 27. Доступно по адресу: http://www.bafu.admin.ch/hydrologie/01835/11452/index.html?lang=de&download=NHzLpZeg7t,lnp6I0NTU042l2Z6ln1acy4Zn4Z2qZpnO2Yuq2Z6gpJCGeoF2gmym162epYbg2c_JjKbNoKSn6A Дата обращения: 23 ноября 2014 г.
32. 32. Pfaundler M, Schoenenberger U (2013) Datensatz MQ-GWN-CH, modellierte mittlere natürliche Abflüsse für das Gewässernetz der Schweiz. Швейцарское федеральное управление по охране окружающей среды, Берн.Доступно по адресу: http://www.bafu.admin.ch/hydrologie/01835/12595/12603/index.html?lang=de. Дата обращения: 23 ноября 2014 г.
33. 33. Stähli M, Zappa M, Jonas T, Bobierska F (2011) Климавандель и Вассеркрафт: Fallstudie Stausee Goescheneralp. Швейцарский федеральный институт исследований леса, снега и ландшафта, Давос. стр. 18.
34. 34. Федеральное управление энергетики Швейцарии SFOE (2014 г.) Уровень воды в водохранилищах. Статистика электричества. Доступно по адресу: http://www.bfe.admin.ch/themen/00526/00541/00542/00630/index.html?lang=de&dossier_id=00766. Дата обращения: 10 октября 2014 г.
35. 35. Альфьери Л., Перона П., Бурландо П. (2006) Оптимальное водораспределение для альпийской гидроэнергетической системы при изменяющихся сценариях. Управление водными ресурсами 20: 761–778.
36. 36. Кобольшинг Г., Шенер В., Заппа М., Кройсляйтнер К., Хольцманн Х. (2008) Моделирование стока оледененного альпийского бассейна Верхнего Зальцаха (Австрия): многокритериальная проверка результатов. Гидрологические процессы 22:3950–3964.
37. 37.Ван дер Линден П., Митчел Дж. Ф. Б. (редакторы) (2009 г.) АНСАМБЛИ: изменение климата и его последствия: краткое изложение исследований и результатов проекта АНСАМБЛЕИ. Экстер, Великобритания. 160 р.
38. 38. Мэйс Л. (2009) Инженерия водных ресурсов. 2-е издание. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley. 928 стр. ISBN: 978-0-470-57416-4.
39. 39. Федеральное управление энергетики Швейцарии SFOE (2013 г.) Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken in der Schweiz im Rahmen der Energiestrategie 2050. 140 стр. Доступно по адресу: http://www.news.admin.ch/NSBSubscriber/message/attachments/33124.pdf. Дата обращения: 23 ноября 2014 г.
40. 40. Хилл Т., Левики П. (2006) Статистические методы и приложения — исчерпывающий справочник по науке, промышленности и интеллектуальному анализу данных. StatSoft, Талса: 832 стр.
41. 41. Krause P, Boyle DP, Bäse F (2005) Сравнение различных критериев эффективности для оценки гидрологической модели. Adv Geosc 5:89–97.
42. 42. Уайт М.С., Ксенопулос М.А., Меткалф Р.А., Сомерс К.М. (2010) О роли естественных колебаний уровня воды в структурировании литорального состава бентических сообществ макробеспозвоночных в озерах.Лимнол Океаногр 55: 2275–2284.
43. 43. Торнтон К.В., Киммел Б.Л., Пейн Ф.Е. (1990) Лимнология водохранилища: экологические перспективы. John Wiley & Sons, Inc., Сомерсет, Нью-Джерси. 246 стр. ISBN 0-471-88501-O.
44. 44. Abgottspon H, Bucher M, Andersson G (2012)Стохастическое динамическое программирование для единого краткосрочного и среднесрочного планирования гидроэнергетики с учетом рыночных продуктов. Швейцарская техническая школа Цюриха. Цюрих. стр. 5. Доступно по адресу: https://www.eeh.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/HA_PMAPS2012.пдф. Дата обращения: 23 ноября 2014 г.
45. 45. Котт П.А., Сибли П.К., Сомерс В.М., Лилли М.Р., Гордон А.М. (2008) Обзор колебаний уровня воды в отношении водной биоты с акцентом на рыбу в покрытых льдом озерах. J Am Water Resour Assoc 44: 343–359.
46. 46. Тернер М.А., Хьюберт Д.Б., Финдли Д.Л., Хендзел Л.Л., Янсен В.А. и соавт. (2005) Различное воздействие экспериментального понижения уровня озера на планктонные и бентические растительные сообщества в бореальном лесном озере. Can J Fish Aquat Sci 62: 991–1003.
47. 47. Schindler DW (2001) Совокупное воздействие потепления климата и других стрессов человека на пресноводные ресурсы Канады в новом тысячелетии. Can J Fish Aquat Sci 58:18–29.
48. 48. Mortsch LD (1998) Оценка воздействия изменения климата на водно-болотные угодья береговой линии Великих озер. Clim Change 40: 391–416.
49. 49. Мейер Дж.Л., Сейл М.Дж., Малхолланд П.Дж., Пофф Н.Л. (1999) Воздействие изменения климата на функционирование и здоровье водных экосистем. J Am Water Resour Assoc 35: 1373–1386.
50. 50. Кивиат Э. (2013) Экосистемные услуги Phragmites в Северной Америке с акцентом на функции среды обитания. Заводы AoB 5..
51. 51. Динст М., Шмидер К., Остендорп В. (2004) Влияние колебаний уровня воды на динамику тростниковых поясов Констансского озера. Лимнологика 34: 29–36.
52. 52. Nechwatal J, Wielgoss A, Mendgen K (2008) Наводнения и повышение температуры воды увеличивают значение тростникового патогена Pythium phragmitis как фактора, способствующего сокращению численности Phragmites australis .Гидробиология 613: 109–115.
53. 53. Артингтон А.Х., Банн С.Е., Пофф Н.Л., Найман Р.Дж. (2006) Задача обеспечения экологических правил стока для поддержания речных экосистем. Приложение Ecol 16: 1311–1318.
54. 54. Джагер Х.И., Смит Б.Т. (2008 г.) Устойчивая эксплуатация водохранилища: Можем ли мы генерировать гидроэнергию и сохранять ценности экосистемы? Приложение River Res 24: 340–352.
55. 55. Windels SK, Beever EA, Paruk JD, Brinkman AR, Fox JE, et al. (2013) Влияние управления уровнем воды на успех гнездования обыкновенных гагар.Дж. Уайлдл Менедж 77: 1626–1638.
56. 56. Geraldes AM, Boavida M-J (2005) Сезонные колебания уровня воды: последствия для лимнологии и управления водохранилищами. Лейкс Резерв Менеджмент 10:59–69.
57. 57. Кадиоглу М., Шен З., Батур Э. (1997) Величайшее озеро с содовой водой в мире и влияние на него климатических изменений. Энн Геофизик 15: 1489–1497.
58. 58. Уайт М.С., Ксенопулос М.А., Хогсден К., Меткалф Р.А., Диллон П.Дж. (2008) Естественные колебания уровня озера и связанные с этим соответствие качеству воды и водным сообществам в малых озерах в районе Великих Лаврентийских озер.Гидробиология 613: 21–31.
59. 59. Федеральное управление энергетики Швейцарии SFOE (2013 г.) Гидрологические данные озера Цюрих (Шмерикон). Доступно по адресу: http://www.hydrodaten.admin.ch/en/2209.html.
60. 60. Каль У., Хюльсман С., Радке Р., Бенндорф Дж. (2008) Влияние колебаний уровня воды на численность плотвы годового класса: последствия для управления рыбными запасами. Лимология 38: 258–268.
61. 61. Хелланд И.П., Угедал О., Финстад А.Г., Сандлунд О.Т. (2010) Стандартизированный улов кумжи как инструмент для оценки экологических последствий регулирования уровня воды в озерах Тронхейм, Норвежский институт природных исследований NINA.стр. 23.

Sonoma Water — Текущие уровни водоснабжения

Текущее обновление водоснабжения:  

Данные об осадках, погоде и речном стоке

Прогноз погоды Национальной службы погоды для Санта-Розы

Текущие показания водомера

притоки — веб-сайт Sonoma OneRain

Sonoma OneRain — данные об осадках, речных потоках и водохранилищах в режиме реального времени

Веб-сайт Центра обмена данными

Карта осадков за текущий водный год (с 1 октября по настоящее время)

Общие обновления

1. 16 ноября 2021 г. компания Sonoma Water подала ходатайство о временных срочных изменениях (TUCP) в Государственное управление водных ресурсов Контрольный совет (Государственный совет по водным ресурсам) Отдел водных прав (Отдел) с запросом изменение гидрологического показателя, используемого для установления состояния водообеспеченности в бассейне реки Русской.Разрешения Sonoma Water на водные ресурсы требуют поддержания минимального стока в русле ниже по течению от озер Мендосино и Сонома. 10 декабря Государственный совет по контролю за водными ресурсами издал приказ, в котором были утверждены запрошенные изменения ПТК с различными условиями. Подробнее здесь.
    
2. Sonoma Water, Консультативный комитет по водным ресурсам требует 20-процентного добровольного сохранения.
    
3. Наблюдательный совет округа Сонома 27 апреля объявил местную чрезвычайную ситуацию из-за засухи.Просмотрите пункт повестки дня и прокламацию. Прочитайте пресс-релиз.
    
4. Губернатор Ньюсом подписал указ о чрезвычайном положении в округах Сонома и Мендосино. Прочитайте воззвание. Читайте пресс-релиз губернатора. Прочтите заявление Сономы Уотер.
    
5. Водораздел реки Русской находится в исторической засухе. В этом водном году (WY-2021) на водоразделе наблюдались чрезвычайно засушливые погодные условия. Водный год начинается 1 октября и заканчивается 30 сентября ^-го -го года следующего года.Это второй подряд год с засушливой водой, наступающий вслед за WY-2020, который также был очень засушливым. Просмотрите данные мониторинга засухи для Санта-Розы и Юкайи.
6. Текущая засуха зарегистрирована в 1976/1977 годах, когда в Юкайе выпало всего 16,12 дюйма осадков. На сегодняшний день в этом году в Юкайе выпало всего 14,83 дюйма осадков, тогда как в 1976/1977 годах выпало 11,27 дюйма до 15 апреля. В среднем Юкайа получает 37 дюймов в год. В Санта-Розе в этом водном году выпало 21,71 дюйма осадков.Самый засушливый год (1976/1977) — это когда Санта-Роза измеряла 9,47 дюйма до 15 апреля. В среднем Санта-Роза получает 32,20 дюйма в год.
7. Емкость водохранилища ниже, чем во время последней засухи 2013/2014. Посмотреть больше данных об этой засухе.
8. Жителей призывают продолжать разумно использовать воду и отказаться от расточительного использования воды. Узнайте больше советов по экономии воды на сайте savewaterpartnership.org.
9. Просмотр дополнительной информации о текущих условиях сухой погоды.
10. Прочитайте часто задаваемые вопросы о засухе.
     

    Что делает компания Sonoma Water, чтобы подготовиться к засухе?

    • Компания Sonoma Water 23 декабря 2021 года получила около 9 миллионов долларов от Департамента водных ресурсов Калифорнии, чтобы сделать нашу систему водоснабжения более устойчивой во время этой и других засух. В частности, эти средства позволят расширить и повысить устойчивость системы снабжения питьевой водой более 600 000 человек в округах Сонома и Марин путем восстановления двух в настоящее время бездействующих колодцев, из которых будет обеспечено примерно 3.7 миллионов галлонов воды ежедневно. Эти средства также помогут в разработке мероприятий по планированию в бассейне реки Русская для решения проблем, связанных с засухой и изменением климата. Подробнее о финансировании читайте здесь.
    • В начале 2020 года компания Sonoma Water сэкономила 11 000 акров-футов воды в озере Мендосино (20% его вместимости в то время), выполнив запрос на отклонение, который позволил Инженерному корпусу армии США использовать прогнозные информированные операции водохранилища (FIRO). ) инструменты поддержки принятия решений.Это была огромная работа по обеспечению надежности водоснабжения, первая в своем роде в стране. Разработка и внедрение FIRO было прямым результатом последней засухи, с которой мы столкнулись в 2013/2014 гг.
    • В начале 2020 года из-за засушливых погодных условий компания Sonoma Water подала петицию о временном срочном изменении, чтобы сохранить воду в озере Мендосино. По оценкам, благодаря этим усилиям к концу 2020 года в озере Мендосино было сэкономлено более 10 000 акров футов воды. Мы также провели кампанию социальных объявлений, предупреждающую наше сообщество о засушливых погодных условиях и необходимости разумного использования воды.
    • В начале 2021 года Sonoma Water получила разрешение на повторное сокращение попусков воды из озера Мендосино на основании Приказа о временных срочных изменениях, одобренного Государственным советом по контролю за водными ресурсами. Читайте пресс-релиз здесь. На данный момент Sonoma Water производит минимальный сброс воды из озера Мендосино; в настоящее время мы выпускаем 25 кубических футов в секунду на озере Мендосино.
    • В начале 2021 года партнерство Sonoma Marin Saving Water Partnership запустило агрессивную информационно-просветительскую кампанию, чтобы подчеркнуть необходимость экономии воды, подчеркнув действия, которые клиенты могут предпринять для сокращения водопотребления и повышения эффективности водопользования.Это является дополнением к круглогодичной кампании по сохранению, проводимой Партнерством. Текущее региональное потребление воды Товариществом в размере 107 галлонов на человека в день (GPCD) представляет собой 37-процентное сокращение водопотребления, что намного превышает требуемое штатом 20-процентное сокращение водопотребления на душу населения в день к 2020 году.
    • 14 мая, В 2021 году Sonoma Water подала новую петицию о временных срочных изменениях (TUCP) для сохранения воды в озере Сонома. Читайте пресс-релиз здесь.
    • 18 мая 2021 г. Наблюдательный совет округа Сонома / Совет директоров Sonoma Water одобрили выделение 400 000 долларов на реализацию аварийного проекта скважины на равнине Санта-Роза.Прочтите эту новостную статью.
    • 14 июня 2021 года Государственный совет по контролю за водными ресурсами утвердил вышеупомянутый TUCP для сохранения воды в озере Сонома и приказал Sonoma Water и ее подрядчикам сократить водозаборы реки Русская на 20 процентов. Читайте пресс-релиз здесь.
    • 22 октября 2021 года Государственный совет по контролю за водными ресурсами издал приказ с изменениями, которым было изменено Условие 11 первоначального приказа. Условие 11 ограничивает суммарное водозаборы Sonoma Water с 1 июля до конца действия приказа (10 декабря) на 20% ниже водозаборов 2020 года за тот же период.Постановление с поправками приостанавливает действие этого требования, пока ограничения прав на воду в водосборном бассейне не действуют ни путем приостановки, ни отмены. Он также требует, чтобы клиенты Sonoma Water, которые являются поставщиками городского водоснабжения, реализовали соответствующий этап своих соответствующих планов действий в чрезвычайных ситуациях в связи с нехваткой воды в соответствии с объявлением губернатора о чрезвычайной ситуации в связи с засухой от 19 октября 2021 года.

Текущие уровни водоснабжения для озер Пиллсбери, Мендосино и Сонома

Бассейн для борьбы с наводнениями и переход на более высокий уровень эксплуатации на летний сезон.«Кривая целевого водоснабжения» представляет собой нормальный дневной уровень водохранилища для каждого дня в году. Суточные уровни запасов определялись на основе моделирования водохранилища в среднем за год при «нормальных» условиях водообеспеченности, определяемых гидрологическим индексом речной системы России. Категории условий водоснабжения основаны на критериях, определенных в Решении 1610 Государственного совета по контролю за водными ресурсами. Эти условия устанавливают применимые требования к стоку в русле.

О озерах Сонома и Мендосино

Sonoma Water является местным партнером по совместному финансированию озер Мендосино и Сонома и определяет количество воды, которое должно быть выпущено из каждого резервуара, когда уровень озера находится в бассейнах водоснабжения.Инженерный корпус армии США определяет количество воды, которое должно быть сброшено, когда уровень озера выше бассейнов водоснабжения и бассейнов для борьбы с наводнениями.

Озеро Мендосино зависит от ежегодных осадков для заполнения, а также от воды, отводимой в рамках проекта «Долина Поттера». Озеро Мендосино является ключевым источником питьевой воды для городов Юкайа, Хилдсбург, Кловердейл и Хопленд, а также обеспечивает водой систему водоснабжения российской реки Sonoma Water. Попуски воды из озера Мендосино поддерживают потоки в Русской реке для находящихся под угрозой исчезновения чавычи и стальноголовой форели в осенне-зимний сезон.

Озеро Сонома примерно в четыре раза больше, чем озеро Мендосино, и может обеспечить водой несколько лет. Озеро Сонома зависит от осадков, чтобы наполнять и поддерживать динамичную и хрупкую экосистему в Драй-Крик, в которую входят находящиеся под угрозой исчезновения кижуч и угрожаемая стальная форель. Озеро Сонома обеспечивает большую часть территории обслуживания Sonoma Water питьевой водой.

Русская река представляет собой управляемую речную систему с попусками из водохранилищ, регулирующими речной сток, особенно в течение большей части лета и осени.Когда сток притока низкий, Sonoma Water выпускает воду, хранящуюся в водохранилищах, в дополнение к естественному стоку реки Русская, чтобы обеспечить достаточный сток для водоснабжения, отдыха и водной среды обитания. Выпуск из водохранилища может быть классифицирован как «проходная вода» или «накопленная вода».