6.3. Промерные работы

Задачей промерных работ является определение глубины и рельефа дна водных объектов. Глубиной реки, моря и т. д. назы­вают расстояние по вертикали от поверхности воды до дна. По результатам промерных работ могут быть составлены планы дна водного объекта в изолиниях или изобатах (линии равных глу­бин), определены площади поперечных сечений реки, озера и водохранилища, с последующим вычислением объема воды в двух последних случаях. Промерные работы проводят с различными целями: при гидрографических исследованиях объектов, при гидро­метрических работах, для нужд судоходства, при проектирова­нии и эксплуатации различных гидротехнических сооружений, в связи с выправительными и берегозащитными работами на реках, озерах, водохранилищах и морях.

Измерение глубин производят в отдельных точках или непре­рывно по профилю дна с помощью соответствующих приборов и устройств. Точки, в которых измеряют глубину воды, обычно рас­полагают в выбранном створе. Их плановое расположение опре­деляют привязкой к геодезической сети, которая создается при проведении промерных работ. Измерения глубин проводят на

182

значительных по длине участках реки и больших площадях водо­хранилищ, озер и морей, что определяет достаточно продолжи­тельные сроки работ. За это время уровень водного объекта может измениться, и, чтобы связать между собой- отдельные измерения глубин, они приводятся к единому мгновенному уровню, так на­зываемому условному (или срезочному) уровню. Чтобы осущест­вить эту операцию, во время промерных работ ведут системати­ческое наблюдение за уровнем. За условный уровень принимают на реках наиболее низкий уровень, наблюдавшийся в период промерных работ; на морях безливных (прилив менее 0,5 м) за условный уровень принимают средний многолетний уровень и на ливных — наинизший теоретически возможный по астрономиче­ским причинам.

Для получения поправки, или срезки ДЯ, надо определить разность отметок рабочего уровня Я и мгновенного условного уровня h, т. е. ДЯ=Я—h. Тогда значение глубины от условного уровня будет равно d^h+AH.

При измерении глубин применяют механический и акустиче­ский способы.

В первом случае используют наметку, лот ручной и механиче­ский. Наметка представляет собой деревянный шест длиной 6...7 м, диаметром 5... 6 см, размеченный на дециметры белой и красной масляными красками. Нижний конец наметки заделы­вают в металлический башмак массой 0,5... 1,0 кг. При илистых грунтах к нижнему торцу башмака приваривают поддон. Точ­ность отсчетов глубин по наметке составляет 2... 5 см, что зависит от грунтов дна, наличия волнения и скорости течения. Лот руч­ной представляет собой металлический груз массой 2... 5 кг с ушком в верхней части для крепления линя и углублением в дне для получения пробы грунта (с поверхности дна), для чего углуб­ление смазывают мылом или солидолом. Лотлинь размечают мар­ками на метры и дециметры.

На реках лотом измеряют глубины до 25 м, в водоемах без течения — до 100 м. Точность отсчета глубин по лотлиню состав­ляет 5... 10 см. Механический лот состоит из груза обтекаемой формы массой от 5 до 50 кг, стального троса диаметром 2,2 ...3,0 мм и ручной лебедки различных типов и конструкций грузоподъемностью до 50 кг. Глубину механическим лотом изме­ряют со шлюпки или с катера при постановке на якорь или на ходу. В механических лотах отсчет глубины производят по счет­чику, который фиксирует длину вытравленного троса.

Для получения истинного значения глубины вводят поправку (со знаком минус), которая зависит от длины вытравленного троса и угла наклона троса над поверхностью воды, измеряемого специальным прибором — угломером.

В последнее время для измерения глубин широко применяют эхолоты, действие которых основано на посылке ультразвуковых

183

импульсов от вибратора-излучателя в воду и приема отраженного от дна сигнала (эха) вибратором-приемником. Время распрост­ранения импульса от излучателя до дна и обратно до приемника пропорционально глубине. При измерении больших глубин излу­чатель и приемник монтируют стационарно в днище судна, при работе на малых глубинах ис­пользуют эхолоты с выносным (за борт) устройством для установки излучателя и приемника. Зная расстояние между ними 2Ь (рис. 6.3) и глубину их погружения а под уровень воды, глубину воды d (м) вычисляют по формуле

(6.1)

Измерив время прохождения сигнала Т (6.1) можно записать в виде

Рис 6 3. Схема измерения глубины эхолотом:

/ — вибратор-излучатель; 2 — вибратор при­емник, 3 — забортное устройство, 4 — кабе­ли

(6.2)

Скорость распространения звука в воде зависит от темпера­туры и солености воды, и поэто­му перед началом работ проводят тарировку прибора, измеряя глубину механическим и акустическим способом, что позволяет вычислить поправку.

Измерения глубин ведут по поперечникам, продольникам и ко­сым галсам на так называемых промерных вертикалях. Положе-

184

Рис. 6.4. Схема засечек промерных точек на створе од­ним (а) и двумя (б) инструментами:

/ . .4 — створные знаки; 5 — базис; 6 — измерительный инст­румент, 7 — промерный створ

ние их в плане (координирование) выполняется: по натянутому вдоль створа тросу; засечками с берега угломерными геодезиче­скими инструментами — теодолитами или кипрегелем на мензуле; засечками секстаном с судна па ориентиры на берегу.

Для промеров по поперечникам на берегу параллельно урезу воды разбивают магис!раль и ее конечные пункты (реперы) при­вязывают к геодезической опорной сети. Поперечники разбивают перпендикулярно магистрали и закрепляют их положение на местности створными знаками. При ширине реки до 300 м и ско­рости течения не более 1,5 м/с промеры ведут по тросу, туго натянутому по створу и соответствующим образом размеченному для определения положения промерных вертикалей. Работы ведут со шлюпки, которая движется вдоль троса.

На реках шириной более 200 м, озерах, водохранилищах и в прибрежной зоне моря положение промерных точек засекают двумя угломерными инструментами (рис. 6.4). Засечками опреде­ляют обычно только каждую пятую точку, положение остальных определяют, разделив расстояние между зафиксированными точками на равные части.

При большой длине поперечников применяют засечки с судна либо одного, либо двух ориентиров, двигаясь при этом по створу (рис. 6.5), либо трех ориенти­ров, если створ с поперечника плохо ви­ден из-за большого расстояния Зная ве­личину углов а, |3, легко определить по­ложение промерной вертикали.

Рис 6 5. Схема засечек точек секстантом

АВ — промерный стиор, 0 — береговой ориентир, а, Ъ — промерные точки, а, |3 — из­меряемые углы

При производстве промерных работ на большом протяжении реки и значи­тельной скорости течения применяют про­мер по косым галсам или продольникам (рис. 6.6). При измерении глубины реки по продольникам шлюпка сплывает по

Рис. 6.6. Схема промеров косыми галсами и продольниками:

/—1я мензула, 2 — 2 я мензула; 3 — базис; 4 — продольник; АБ . . . ЖЕ — косые галсы

185

течению, засечки промерных точек производят с базиса двумя уг­ломерными инструментами.

При выполнении промерных работ эхолотами также разбивают магистральную линию и створы (поперечники, косые галсы или продольники). Положение катера на створе удобно определять по заранее установленным буям, проходя мимо которых наблю­датель делает оперативную отметку на эхограмме.

Обработка результатов промеров заключается в сличении и проверке записей в журнале; определении расстояния каждой точки от начала поперечника, если координирование производи­лось методом засечек, определении поправки на относ троса и вычислении истинной глубины; вычислении срезки и приведении глубин к условному уровню; вычислении отметок дна во всех промерных точках; определении характера и типа грунтов.