Kronostads mätsticka och mareograph

Kronstadt-nivåmätaren är ett instrument utformat för att mäta nollnivån för djup och höjd både i Östersjön och andra absoluta höjder inom Ryska Federationens territorium. Det är en av världens äldsta nivelleringsstolpar. Stolpen är installerad som en porslinskala med indelningar på landfästet vid Blå bron över Obvodny-kanalen och är avsedd för att mäta Östersjöns vattennivå.
Kronstadt-stolpen är den första i Ryssland. En stav (från tyskan Fuss-stock) är en stång eller balk med indelningar monterad vid en vattenmätarstolpe för att observera vattennivåer i hav, flod eller sjö. Tjänsten för övervakning av vattennivåvariationer i Kronstadt har fungerat sedan 1707, även om observationer av förändringar i Östersjöns vattenyta började 1703 på order av Peter I.

Kraftiga svängningar i vattennivån krävde regelbunden övervakning av denna indikator. Detta var viktigt inte bara för att i tid varna befolkningen och ge snabba svar vid översvämningar, utan också för att planera navigering genom de grunda vattnen i Finska viken och vid Neva-flodens mynning, samt för att bygga försvarsstrukturer på Kotlinön.

Med tiden förbättrades pravisen för regelbundna observationer och stav-tjänsten kontinuerligt. Sedan 1731 utfördes havnivåobservationer i Kronstadts Mellanhamn. Stolpen ställdes in enligt det "vanliga vattnet", det vill säga den genomsnittliga havnivån i Kronstadt, vilket var 21 fot (6,39 meter) från kanalbotten. Värdet för det "vanliga vattnet" fixerades som horisontella linjer på väggarna i slussar, kanaler och bassänger.

År 1752 öppnades Rysslands första marina hydrografiska station i Kronstadt, där regelbundna havsnivåobservationer genomfördes. År 1777, i samband med organiseringen av tjänsten för Östersjöflottan i Kronstadt, började observationer göras med hjälp av den måttstock som installerats i Köpmannshamnen. Vid den tiden var mätstaken placerad på den västra väggen i Köpmannshamnen. Det var först år 1800 som måttstaken flyttades till landfästet vid den Blå bron över Obvodnyjkanalen.

Regelbundna havsnivåobservationer med måttstocken i Kronstadt började 1806. Måttstockens nollpunkt sammanföll, som under den föregående perioden, med markeringen för "vanligt vatten", det vill säga 21 fot (6,39 meter) över kanalbottnen. Men användningen som vanlig nivå innebar också sina faror, vilket påminns tydligt av händelserna i november 1824.

Under den berömda översvämningen från den 6 till 7 november (gammal stil) (19 november ny stil) - den svåraste översvämningen i hela observationshistoriken - drabbades Sankt Petersburg, då vattennivån steg 3 meter 67 centimeter över den vanliga nivån. Staden kom aldrig att glömma denna katastrof, som förevigades av Pushkin i dikten "Den bronsaktiga ryttaren", och på husen längs Nevas kajer kan man än idag hitta minnesmärken i höjd med mitten av den andra våningen, där vattnet steg.

Minnet av översvämningen är också märkt på den Blå bron i Kronstadt, där en minnesplakett i brons visar vattennivån under denna förödande översvämning i Sankt Petersburg. Själva måttstocken i Kronstadt revs senare och återuppbyggdes.

År 1840 föreslog hydrograven Mikhail Reinecke, som hade studerat havsnivåer i 15 år, att man skulle installera ett märke på landfästet till den blå bron (nollpunkten för Kronstadt-mätstokken). Det återspeglade den genomsnittliga vattennivån i Finska viken under perioden 1825 till 1839.

Den första mareografen - en självregistrerande mätare för havsnivå - dök upp här år 1870.

Nollmärket på Kronstadt-mätstokken används i Ryssland för att bestämma höjden på geodetiska punkter som behövs för topografisk kartläggning av terrängen.

Kontrollen över mätstockens nollposition upprätthålls med hjälp av speciella referenspunkter (märken på en stabil yta). Referenspunkten för Kronstadt-mätstokken är ingraverad på monumentet till Petr Pakhtusov, som är placerat nära det italienska palatset. I ordet "Польза" ("Nytta"), som är uthugget på sockeln, är bokstaven "П" utstansad i horisontellt läge referenspunkten.

Det sista tredjedelar av 1800-talet präglades av innovationer som fördes med sig av vetenskapliga och tekniska framsteg. Sedan 1870 har havsnivån observerats med hjälp av en mareograf - en speciell apparat för kontinuerlig registrering av havsnivåsvariationer. Något senare flyttades mareografen till en liten paviljong med en djup brunn, där mareografens självregistrerare opartiskt registrerade havsvariationer och noterade både ebb och flod.

En betydande prestation i observationen av vattennivåsvariationer var etablerandet av höjdskillnadskopplingar mellan nollpunkten för Kronstadt-mätstokken och märken på fastlandet.

Det första nivelleringsnätet i dagens Leningrad oblasts territorium, som inkluderar den östra delen av Finska viken, skapades i slutet av 1800-talet. Den genomsnittliga nivån i Kronstadt, beräknad över observationsperioder av olika längd, användes som referenshorisont för dessa nivelleringsnät. Vid den tiden fanns flera nivelleringssystem uppkallade efter sina författare (Rylke-systemet, Vitram-systemet, Fuss-systemet, Rudovitz-systemet).

År 1886 inbyggde astronom-geodesisten Fjodor Fjodorovitj Vitram en kopparplatta med en horisontell linje i stenen vid nollmärket, vilket representerar nollpunkten för Kronstadt-staven.

År 1898–99 installerades en mareograf på stranden vid Obvodnyjkanalen i en träbyggnad. Den automatiska enheten registrerade vattennivån i en övergiven brunn i förhållande till stavens nollmärke.

Det stora fosterlandet krig förde med sig nya prövningar för Östersjön: Kronstadt-staven skadades allvarligt – staven böjdes och även nollpunktsmarkeringen skadades. En särskild interdepartemental kommission för reglering av Kronstadt-staven fann dess skick otillfredsställande. Kommissionen konstaterade att stavens stång och dess "nollplatta" försum LHCats; under vintern avlägsnades inte is från staven och nollpunkten, vilket ledde till att nivåavläsningar gjordes "på ögonmått"; röret som förband mareografbrunken med kanalen hade inte rengjorts på omkring 10 år; nivåmätarstången var böjd, etc.

Men nästan omedelbart efter kriget, den 7 april 1946, genom dekret nr 760 från Sovjetunionens ministerråd "Om införandet av ett enhetligt system för geodetiska koordinater och höjder på Sovjetunionens territorium", antogs Östersjön – Kronstadt-staven – som referensnivå för höjder. Huvuddirektoratet för geodesi och kartografi (GUGK) fick i uppgift att beräkna om nivelleringsnätet som utfördes före 1946 till ett enhetligt höjdsystem (för att färdigställa arbetet inom fem år).

I maj 1948 togs beslutet att uppföra en ny centenialinstallation av Kronstadt-staven. Det bestämdes också att inrätta en skyddande ram kring den befintliga nollpunktsplattan och tillverka en ny metallstav. Den interdepartementala kommissionen diskuterade grundligt projektet för den nya mareografinstallationen, och 1949 påbörjade flottans ingenjörskonstruktionsavdelning byggandet av en brunn och en mareografbå -> nära Blå bron. Samtidigt inleddes andra restaurerings- och reparationsarbeten planerade av kommissionen vid platsen av "nationell betydelse".

År 1950 byggdes en åttkantig tegelpaviljong för mareografen nära Blå bron. Paviljangen täcker en 7 meter djup brunn med betongväggar. I sin nedre del ansluts brunnen till Obvodny-kanalen med ett horisontellt rör, och under paviljangdets tak är en speciell anordning - en självregistrerande enhet - installerad, som registrerar vattenståndsparametrar och överför dessa data till väderstationen. Mätningar av Östersjöns djup och absoluta höjder över hela det forna Sovjetunionens territorium görs med referens till nollpunkten på Kronstadt-staven (inom det baltiska höjdsystemet). Alla geografiska kartor över Ryssland är anpassade efter referenspunkten i Kronstadt. 1983, på grund av det kommande bygget av ett hydrauliskt komplex för att skydda Leningrad från översvämningar, vars dammar skulle påverka noggrannheten i avläsningarna från Kronstadt-staven, togs beslutet att skapa dubbletter av staven i Kronstadt och Lomonosov (väster om dammen). Dubletterna byggdes ungefär 40 kilometer väster om staden Lomonosov, söder om Shepelevsky-fyren nära Kap Kamenny vid Battery Bay, och utgör hydrometeorologiska och nivåmätande komplex med observatoriebyggnader. Observationerna vid Shepelevsky är synkroniserade med observationerna vid nivåmätarposterna i Kronstadt och Lomonosov och har utförts regelbundet sedan den 1 november 1987.

Det finns en legend i Kronstadt om att planetens första kosmonaut - Jurij Gagarin - kallade platsen för fotstocken och mareografen för "Jordens nav". Det är mycket möjligt att detta är sant.

Källor:

https://kronshtadt.spb.ru/catalog/dostoprimechatelnosti/kronshtadtskij-futshtok/

https://love-gorod.ru/kronstadt/obj/kronshtadtskiy-futshtok

https://a-121.ru/kronshtadtskij-futshtok-rossijskaya-tochka-otscheta-ili-pup-zemli/