содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

§ 9. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ РАБОТ, ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ  МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

Гидрометрические работы выполняют в случаях, указанных в § 8, обычно на крупных реках, недостаточно изученных в гидрологическом отношении.

В состав гидрометрических работ входят: наблюдения колебаний уровней воды с фиксацией отдельных фаз состояния реки и отметок характерных уровней воды, измерение уклонов водной поверхности, средних скоростей и глубин, наблюдения направлений струй, траекторий движения льдин, плотов, судов и караванов.

Полный цикл гидрометрических наблюдений выполняют с периода ледохода до установления межени после весеннего паводка или с захватом ливневых паводков, если они превалируют над снеговыми.

Выполнению гидрометрических наблюдений предшествует подготовительный период, в течение которого разбивают и закрепляют створы наблюдений, устраивают водомерные посты, вышки для фиксации траекторий поплавков, льдин, судов, оборудуют плавучие средства приспособлениями для работы с вертушкой, измерения глубин.

В подготовительный .период выполняют подготовку для обеспечения безопасности работ в соответствии с имеющимися требованиями [107]: проводят подбор и инструктаж участников работ, комплектуют и проверяют спасательные принадлежности и т. д.
 

Полевые работы начинают со съемки поперечников по створам наблюдений, подводной съемки русла и определения толщины ледового покрова.

Полный объем наблюдений выполняют на основном створе, который желательно располагать по оси перехода или в непосредственной близости от него. Кроме того, частично наблюдения выполняют на одном-двух створах, разбиваемых в районе перехода, чтобы проследить изменение гидрологических элементов в районе мостового перехода.

Створы наблюдений разбивают нормально направлению течения. Если на отдельных участках створа наблюдения направление течения различно, прямолинейный створ заменяют ломаным с тем, чтобы его направление на каждом участке было бы нормальным течению. Створы закрепляют двумя вехами на каждом берегу.

Вертикали наблюдений скоростей вертушками размечают по профилю створа с тем, чтобы в руслах малых рек было бы не менее пяти — восьми вертикалей, на больших 12—15 вертикалей, на поймах — в характерных местах по рельефу и растительности, но не реже чем через 200—300 м.

Для возможности беспрепятственного передвижения судна для наблюдений на пойме прорубают просеку шириной 6—7 м.

При работе с лодки вертикали в русле фиксируются заранее определяемыми горизонтальными углами, измеряемыми от базиса с опорного пункта на берегу. Если по створу наблюдений для измерения глубин эхолотом размещены буйки, последние могут быть использованы в качестве вертикалей для вертушечных наблюдений.

При работе с парома или лодки, перемещающихся по перетянутому тросу, вертикали размечают на тросе.

Если створ наблюдений проходит по оси существующего моста, вертикали числом от 3 до 5 в каждом пролете размечают на мосту так, чтобы их было видно с промерного судна.

Водомерные посты устраивают в количестве трех по берегу русла. На основном посту, располагаемом по оси перехода или вблизи него, ведут водомерные наблюдения в полном объеме, по двум другим — в сокращенном объеме лишь для определения уклонов. Уклонные водомерные посты располагают вверх и вниз от перехода на расстоянии, определяемом повышением или понижением отметок свободной поверхности воды «а 30—40 см от перехода.

При значительном поперечном уклоне водной поверхности устраивают дополнительные посты на другом берегу русла, а при необходимости и в конце поймы у линии разлива высоких вод.

В зависимости от крутизны откоса водомерные посты устраивают свайные, реечные или смешанные (свайно-реечные).

Сваи располагают так, чтобы превышение торцов соседних свай составляло бы не более 0,5 м. На водомерном посту устанавливают репер, от которого нивелируют верх свай и нули реек.

Водомерный пост должен быть защищен от ледохода и волнений.
 

Для засечек поплавков при фиксации направления течений, льдин, судов и измерения поверхностных скоростей используется берег, если высота его достаточна и обеспечивается видимость всего участка наблюдений. В противном случае строят одну или несколько наблюдательных вышек.

Когда не удается расположить теодолит на высокой точке, применяют способ засечки поплавков двумя теодолитами. Положение поплавка в плане определяют по известному расстоянию между теодолитами и горизонтальными углами, измеренными при визировании на поплавок.

По окончании подготовительных работ выполняют гидрометрические наблюдения.

Измерения уровней на установленных водпостах ведут в течение всего периода наблюдений.

Частота измерений зависит от характера колебаний уровней и изменяется от 2—4 до 6—12 и более раз в сутки при резких колебаниях уровней.

При переходе от одной сваи к другой отсчеты для контроля производят по обеим сваям.

По каждому водомерному посту ведут журнал, в котором, помимо отсчетов, делают записи о гидрологических явлениях, наблюдаемых на реке (ледоход, шуга, карчеход и др.).

По данным наблюдений подсчитывают отметки уровней и составляют график колебаний уровней. Такой же график составляют по ближайшему многолетнему водомерному посту Гидрометеослужбы или другой организации.

На основании сопоставления сходственных характерных уровней по графикам на переходе и на многолетнем посту (рис. III-1, а) строят кривую связи сходственных уровней, которую используют для переноса максимальных я, в частности, расчетных уровней с многолетнего поста Нр1 на переход Нр2 (рис. III-I, б).

Продольные уклоны водной поверхности определяют по уклонным водомерным постам. По полученным значениям уклонов строят зависимости уклонов от времени и уровней.

Полученные значения уклонов используют для определения коэффициентов шероховатости, а также для переноса уровней со створов наблюдений на переход.

При вертушечных наблюдениях необходимо ими охватить фазу подъема, пик паводка и фазу спада. Наблюдения рекомендуется выполнять более часто на участке приближения паводка к пику— через 0,10—0,20 см изменения уровня воды, а на остальной
части паводка через 50—60 см. Работа с вертушкой производится на намеченных в русле и закрепленных ,на пойме вертикалях.

Для работы применяют вертушки, не работавшие после последней тарировки и имеющие тарировочный паспорт. Количество точек замера скоростей на вертикали зависит от глубины. При глубине до 1 м скорость измеряют в одной точке на 0,5 или на 0,6 глубины; при глубине 1—3 м — в двух точках на 0,2 и 0,8 глубины или в трех точках — на 0,2, 0,6 и 0,8 глубины; при глубине свыше 3 м — в пяти точках (помимо указанных трех также на поверхности и У дна).

Нормальная продолжительность наблюдений ,на поверхности и на 0,2 глубины — 2 мин, а на каждой последующей точке увеличивается на 1 мин.

Для построения эпюры средних скоростей по ширине потока принимают средний уровень за период -наблюдений. При значительном изменении уровня (более 0,10—0,15 м) определяют уровень, средневзвешенный по величинам элементарных расходов, замеренных на вертикалях.

Полный расход Q определяют как площадь фигуры, образованной эпюрой элементарных расходов и рабочим уровнем.

Если на обследуемом участке реки наблюдаются приливы и отливы, для каждого часа вычисляют полный расход и строят кривую хода расходов в течение периода прилива и отлива.

Из графика получают максимальную величину расхода воды.

Наблюдения направлений течения и поверхностных скоростей производят при помощи поплавков, положение которых фиксируют путем их засечки с отсчетами по вертикальному и горизонтальному кругам теодолита. В момент засечки делают отсчет времени по секундомеру.

При максимальном расстоянии от поплавка до наблюдательного пункта до 1 км для поплавка используют деревянные диски толщиной около 5 см с деревянным стержнем с флажком в центре. Для устойчивости поплавка, к его днищу прикрепляют небольшой груз.

При больших расстояниях от наблюдательного пункта до поплавка и плохой видимости поплавки сопровождает лодка.

Поплавковые наблюдения за период паводка выполняют 6—8 раз с равномерным их распределением по фазам паводка.

Длину участка поплавковых наблюдений назначают в зависимости от ширины русла реки и его очертания в плане от 1 до 3 км. Для небольших рек с шириной русла до 100—150 м длину участка принимают 0,5—0,7 км. Обычно 2/3 участка наблюдений располагают выше оси перехода, а 1/3 — ниже.
 

Число траекторий назначают от 7—8 до 13—15 в зависимости от ширины русла реки.

Промежутки времени между засечками зависят от масштаба плана траекторий хода поплавков и скоростей течения. Их принимают обычно для масштаба плана 1 : 5000 от 120 сек при малых скоростях течения до 40 сек при скоростях течения свыше 2 м/сек-, при масштабе 1 : 1000—соответственно от 60 до 20 сек.
 

Отметку рабочего уровня для исчисления величины hт определяют как среднюю из отметок уровней в начале и конце наблюдения.

Для определения поверхностных скоростей по поплавковым наблюдениям отмечают на траекториях поплавков постоянное время в каждую сторону от створа наблюдений, равное при масштабе планшета 1 : 1000—25 сек, 1 : 2000—50 и при 1 : 5000—125 сек. Соединяя полученные точки плавной кривой, получают линии равного времени. Затем от створа наблюдений откладывают общие расстояния между линиями равных времен; концы отложенных отрезков соединяют кривой, которая является кривой поплавковой скорости (рис. III-2).

Для перехода от поверхностной к средней скорости определяют коэффициент по формуле (111-13). Далее определяют расход аналогично обработке данных измерений скоростей вертушкой.

При засечках плотов и караванов делают каждый раз засечку носа и кормы или носа буксира и кормы последней баржи. Одиночные суда засекают одной засечкой носа.