3. ПОСТОЯННОЕ НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ВОДНЫМ

РЕЖИМОМ РЕК

Составление достоверного прогноза максимального паводка, возможного за расчетный период эксплуатации мостового перехода, осуществляется на основе многолетних наблюдений за уровнями воды на реках. Такие наблюдения производятся на постоянных водомерных постах (рис. 3.1). Данные о полученных водных режимах рек публикуются в Гидрологических ежегодниках, начиная с 1936 г.

В соответствии с современными воззрениями, достоверный прогноз возможен на материалах стационарных наблюдений за водным режимом реки в период не менее 20 лет [ПОСОБИЕ К СНиП 2.05.03-84]. Такой срок обусловлен тем, что наблюдения должны включать как маловодные годы, так и многоводные. Только в этом случае может быть установлена фактическая изменчивость высот половодий, характерная для данного водотока.

Обычно, постоянные водомерные посты совмещаются с гидрометеорологическими станциями. Если на реке имеются гидротехнические сооружения, то место для водпоста выбирается вне зоны их влияния.

На участке водпоста, разбивается геодезический створ. Место для створа должно соответствовать следующим требованиям:

• русло по возможности должно быть прямолинейным, без резких изменений глубин, без островов и отмелей;

• откосы берегов по возможности должны иметь уклоны 1:5 – 1:2;

• створ должен быть расположен вне заводей и обратных течений;

• пойма по возможности должна иметь наименьшую ширину, без проток и озер, с наименьшим количеством растительности;

• русло и поймы в зоне створа не должны быть подвержены размыву;

• откосы берегов не должны быть подвержены ударам льдин и бревен.

На местности створ трассируется теодолитом и закрепляется постоянными вехами по две на каждом берегу. По ходу створа на местности закрепляются геодезические марки. Расстояние между ними может быть различным, но превышение одной марки над другой не должно быть более 0.5 м. Самая верхняя марка должна располагаться на 0.5 м выше наиболее высокого паводкового уровня, самая нижняя на 0.5 м ниже самого низкого меженного уровня. Поскольку марки располагаются в зоне воздействия паводков, отметки их постоянно контролируются. Отметка на геодезические марки передается со специального репера расположенного вне зоны подтопления. Замеры уровней воды производятся с точностью до 1 см, установкой геодезической рейки на соответствующую марку. Количество замеров от 2 до 24 замеров в сутки. Условная горизонтальная плоскость сравнения, принимаемая за нуль отсчета при измерении уровней воды, называется нулем графика водомерного поста. Соответствующая ей отметка – отметкой нуля графика водомерного поста.

Закрепление геодезических марок на постоянных водпостах производится при помощи свай, которые забиваются или завинчиваются ниже глубины промерзания. Сваи не должны возвышаться над поверхностью земли более 25 см.

По результатам наблюдений на водомерных постах строятся водомерные графики (рис. 3.2), которые публикуются в Гидрологических ежегодниках.

Расходы при весеннем половодье или паводке, проходящие через створ водпоста, вычисляются по известной формуле:

,

где V – скорость протекания воды;

 – площадь поперечного сечения потока при наивысшем уровне воды.

При этом определяется как общий расход по всей площади створа так и расходы на отдельных участках створа. Разделение на участки может происходить в зависимости от условий протекания воды, например участки с различными коэффициентами шероховатости; участки с большим перепадом глубин и т.п.(рис.3.3). Для приближенных расчетов, во всяком случае, необходимо разделение как минимум на три участка: левая пойма, русло и правая пойма.

Рис.3.3. Пример разделения створа на участки для вычисления расходов

Скорость протекания воды на том или ином участке створа может вычисляться по формуле,

,

где H – средняя глубина воды на участке;

i – продольный уклон свободной поверхности воды при РУВВ;

a – угол между направлением течения и перпендикуляром

к оси морфоствора;

m – коэффициент шероховатости;

b_* – параметр формы живого сечения.

Параметр формы живого сечения естественных русел, принимаеется в зависимости от коэффициента формы сечения русла

,

где H – средняя глубина на участке;

h_max – максимальная глубина на участке.

aф	2,5	2,0	1,75	1,50	1,25	1,00
b*	1,3	1,21	1,15	1,09	1,02	1,00

8