Методические указания к проведению полевой практике по гидрологии

1.Съемка и нивелирование рек при водных изысканиях

При гидрометрических исследованиях водных объектов большое место занимают геодезические изыскания, в том числе топогра­фические работы, в результате которых создают план реки, ее продольный и поперечный профили, определяют направление и скорость течения, изучают рельеф дна и берегов, устанавливают горизонты высоких (весенних) и меженных вод и определяют ук­лон и изменение уровня воды в реке. Съемка позволяет рассчитать расход воды в реке рассчитать параметры искус­ственных сооружений (плотины, водозаборы и.т.д.) на реке определить водосборную площадь бассейна реки..

.1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ. СЪЕМКА И НИВЕЛИРОВАНИЕ ВОДНЫХ БАССЕЙНОВ

Определение водосборной площади. Водосборную площадь в ка­меральных условиях определяют по топографической карте круп­ного масштаба или по плану с горизонталями. На план или карту, пользуясь горизонталями, наносят водораздельную линию, а планиметром определяют образованную этой линией водосбор­ную площадь .

Проектирование линии данного уклона.

На рис.1 приводимом ниже показана часть плана масштаба М = 1 : 50 000 с горизонталями, проведен­ными при сечении k= 10 м. Если на таком плане требуется спроекти­ровать от точки а линию с наперед заданным углом наклона (а), то

предварительно вычисляют по формуле l=h ctg a или определяют по масштабу заложений расстояние которое должно быть на плане между

рис 1

двумя горизонталями с заданным углом а. После этого цир­кулем-измерителем последовательно откладывают от точки «а» рас­стояние l между каждой парой соседних горизонталей. Таким способом на рис построена линия abcdef, имеющая угол наклона a= 4°45' , что соответствует уклону i — 0,095 . При большем угле наклона (a) будет получена линия amnpqf, а при меньшем — avhxyz.

Нанесение водораздельной линии.

Под водораздельной пони­мают линию с наивысшими отметками, от которой вода стекает в обе стороны.. На рис. 2 линия CBD является водораздельной; от нее вода будет стекать в разные стороны к двум соседним горизонталям, отметки которых меньше отметок горизонтали CBD. На местности вода стекает по линиям наибольшего уклона. На плане между двумя горизонталями можно всегда провести линию с наибольшим уклоном; она перпендикулярна к этим горизонталям.

Определение площади бассейна. Для определения по плану с горизонталями площади бассейна необходимо наметить водораз­дельные линии, внутри которых и образуется площадь данного бассейна на приводимом рисунке водосборной будет площадь CNMD тальвегом которой является линия AB/

Рис 2

Съемка и нивелирование бассейна.

Если не имеется соответ­ствующих планово-картографических материалов, то водораздель­ную линию устанавливают непосредственно на местности и закреп­ляют деревянными колышками; на местности с резко выраженным рельефом ее устанавливают на глаз, а на равнине определяют нивелиром. В этом случае перпендикулярно линии долины прокла­дывают нивелирные ходы до* точек с наибольшей высотой, от кото­рых местность начинает понижаться. Установленную на местности площадь, ограниченную водораздельной линией, снимают способом обхода. Углы измеряют гониометром или теодолитом, а линии ме­жду ними — лентой или дальномером.

Часто съемку бассейна производят при помощи мензулы и кип­регеля. Можно съемку водосборной площади производить и от- ма­гистрального тахеометрического хода, который в этом случае про­кладывают вдоль тальвега долины, а от него прокладывают попе­речные ходы примерно под углом 90" к магистральному и доводят их до линии водораздела. В некоторых случаях по магистральному ходу углы поворота измеряют теодолитом, линии — мерной лен­той, превышение — нивелиром. Поперечные ходы обычно прокла­дывают тахеометром. По этим данным составляют план и профиль- магистрального хода.

Для расчета искусственных сооружений магистральный ход следует начинать на точке, лежащей на 100 м ниже предполагае­мого сооружения, и заканчивать на точке, расположенной на 200 м выше его. Площадь бассейна определяют планиметром по состав­ленному плану.

Если в бассейне, кроме главной, имеются второстепенные до­лины, то от магистрального хода прокладывают ходы и по второ­степенным долинам до точек, находящихся на водоразделе.

Магистральные ходы при съемках бассейнов привязывают в плане н по высоте к точкам с известными координатами.

СЪЕМКА МЕСТНОСТИ ВДОЛЬ РЕКИ

Съемку береговой линии реки и прилегающей к ней местности производят различными способами. Наиболее простой и достаточно точный способ заключается в проложении по берегу реки теодо­литного хода, стороны которого измеряют мерной лентой или даль­номером. Если ширина реки небольшая, то достаточно проложить теодолитный ход по одному берегу реки, с которого можно способом засечек, координат или комбинированным снять оба- берега и при­легающую к ним территорию. Для съемки берегов широкой реки предварительно создают опорную сеть, состоящую из четырехугольников без диагоналей или из теодолитных ходов, прокладываемых по сбоим берегам ее так, чтобы получился замкнутый ход. В этом случае для определения, например, стороны АС поступают так. Теодолитом измеряют все углы в треугольниках АСВ и ACF; сто­роны их АВ и CF являются сторонами теодолитного хода, которые измеряют мерной лентой. Из этих треугольников дважды вычис­ляют сторону АС а среднее арифметическое значение из этих вы­числений принимают за окончательный результат.

Для съемки реки часто пользуются мензулой и кипрегелем. Опорной сетью для таких съемок может служить геометрическая сеть, прокладываемая по берегам реки по мере продвижения съемочной сети съемку береговых линий и при­брежной полосы производят обычным способом. Для сплавных- рек необходимо снимать, кроме изгибов берего­вой линии, ситуацию на прибрежной территории и такие ее эле­менты, как крутые мысы, островки, заводи, низменные поймы .

Рис 3 Теодолитный ход при съемке реки

т. д. На плане следует отмечать условными знаками: заросшие берега, мосты, пло­тины, мельницы, пристани, запани, камни, пороги и пр.

Рис 4 Использование планшета при глазомерной съемке

Глазомерная съемка реки. При рекогносцировочных или марш­рутных обследованиях сплавных рек иногда ограничиваются глазо­мерными съемками, большим преимуществом которых является быстрота их выполнения.

Для глазомерной съемки используют специально приспособлен­ные папки- планшетки (рис. 4). Такие папки делают из картона, оклеенного непромокаемым материалом. В левом верхнем углу ее прикрепляют компас, нулевой диаметр которого расположен парал­лельно длинной стороне папки.