Вопросы ВИ / вопрос2
.docxЭксплуатационные воднотранспортные изыскания проводят на внутренних водных путях управления пути и'каналов Минреч- флота. В задачу эксплуатационных изысканий входят: изучение руслового и гидрологического режима; контроль за состоянием судовых ходов и их навигационного ограждения; обеспечение технической документацией дноуглубительных, выправительных и других путевых работ и определение их эффективности; составление и корректировка навигационных пособий.
Для производства изысканий технические участки управлений пути и каналов Минречфлота имеют в своем составе специализированные и русловые изыскательские партии. За каждой партией закрепляют определенный участок реки, в пределах которого они выполняют работы согласно своему назначению.
На специализированные изыскательские партии обычно возлагают производство изысканий для коренного улучшения судоходных условий на затруднительных участках рек, работы по развитию и восстановлению планово-высотной опорной сети, сплошные гидрографические съемки для составления лоцманских карт и лоций и другие специальные работы.
Русловые изыскательские партии производят гидрографические съемки для дноуглубительных работ на транзитном судовом ходу, а также на акваториях портов и затонов и на подходах к ним. При этих съемках допускаются некоторые упрощения по сравнению со строительными изысканиями. Они касаются планового обоснования съемок и освещения береговой полосы.
Русловые съемки для дноуглубительных работ на транзитном -судовом ходу делятся на предварительные, повторные и контрольные. Предварительная съемка является основной. Она освещает -состояние переката и судового хода на нем в текущую навигацию, определяет надобность в разработке судоходной прорези и позволяет наметить положение прорези. Предварительные съемки обычно производят на спаде весеннего половодья.
Повторную русловую съемку переката производят непосредственно перед дноуглубительными работами. Цель повторной съемки — окончательное трассирование прорези на перекате и корректировка расположения знаков судоходной обстановки.
Одновременно с повторной съемкой выполняют подробный промер полосы дна в пределах запроектированной прорези с составлением укрупненного плана. Этот план служит для подсчета объема предстоящей выемки грунта. Кроме того, производят работы по выносу дноуглубительной прорези на местность.
Контрольную съемку выполняют для определения результатов дноуглубительных работ, оценки устойчивости прорези и выявления необходимости в последующих дноуглубительных работах. Ее производят в границах, позволяющих установить изменения, происшедшие на перекате после его углубления. Для проверки состояния прорези контрольные съемки могут повторяться.
Как уже указывалось, специализированные изыскательские партии выполняют русловые съемки участков рек большого протяже
ния в целях составления лоцманских карт. В состав изысканий при выполнении такой русловой съемки входят: горизонтальная и вертикальная съемка берегов и промеры русла реки. При этом закладывается или восстанавливается опорная плановая и высотная сеть и составляется каталог реперов.
При составлении лоцманских карт используются также имеющиеся топографические карты масштаба 1:25 000—1:100 000, материалы аэрофотосъемки и материалы русловых съемок за последние годы.
Все собранные материалы, в том числе и съемки, выполненные специализированной партией, приводят к одному масштабу, который выбирают в зависимости от ширины меженного русла реки от 1:5000 до 1:25 000. Места, затруднительные для судоходства, в отдельных случаях дают на карте в более крупном масштабе в виде дополнительных листов или врезок.
Глава XI. НАБЛЮДЕНИЯ НАД КОЛЕБАНИЯМИ УРОВНЯ ВОДЫ
§ 48. ТИПЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПОСТОВ % ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ
Наблюдения над уровнями воды заключаются в периодической или непрерывной фиксации высоты уровня в определенных пунктах водного объекта (реки, озера или водохранилища).
Пункты, где ведут наблюдения но определенной программе и методике, называются гидрологическими постами. В зависимости от водного объекта, на котором оборудован гидрологический пост, он называется речным или озерным.
Речной гидрологический пост, на котором, кроме наблюдений над уровнями, измеряются расходы воды, иногда называют расходным, а пост, где ведутся только наблюдения за уровнем воды, — уровенным.
В зависимости от целевого назначения гидрологические посты подразделяются на опорные (реперные) и специальные.
Опорные посты предназначены для получения многолетних уровенных характеристик и обеспечения народного хозяйства гидрометеорологической информацией. Они действуют длительное время (постоянно), работают по унифицированной программе и находятся в ведении Госкомгидромета.
Специальные посты служат для решения практических задач, например, детализации уровенного режима в исследуемом пунк
те и переноса в этот пункт многолетних характеристик уровнен от опорного гидрологического поста. Они работают определенный срок (год, навигацию, период паводка или межени и т. д.) по целевым программам различных ведомств.
По конструкции водомерных устройств посты делятся на реечные (с вертикальной или наклонной рейкой), свайные, смешанные (комбинированные реечно-свайные), передаточные (с передачей положения уровня от датчика до регистрирующего устройства), автоматические дистанционные и передвижные (баржевые).
Реечный пост — представляет собой деревянную или металлическую рейку, прочно прикрепленную к какому-либо неподвижному предмету в вертикальном или наклонном положении. Такими предметами, обеспечивающими- неизменное положение рейки, могут служить различного рода сооружения (шлюзы, набережные, плотины и кусты свай), а в некоторых случаях и специально забиваемые отдельные сваи.
Деревянные рейки изготавливают из досок толщиной 2—4 см и шириной 10—12 см. Длина рейки должна превышать амплитуду колебания уровня воды в данном месте примерно на 0,5—1,0 м.
Вертикальные рейки обычно размечают через 2 см. При разметке наклонной рейки, чтобы соблюсти деления вертикальной
2
рейки в 2 см, ее размечают на деления, равные "ТйГТ' где а —
угол наклона рейки к горизонту.
Свайный пост — состоит из ряда свай, забитых по откосу берега в одну прямую линию нормально к реке. Он устанавливается в случаях, когда устройство реечного поста затруднено или же нерационально, например на участках рек с пологим берегом.
Опорные постоянные свайные посты оборудуют стандартными металлическими сваями СВГ-47, имеющими винтовую нарезку. Для специальных временных постов применяют обычно деревянные сваи, изготавливаемые из твердых пород дерева диаметром 20—25 см, в голову которых, после установки, забивают барочный гвоздь с широкой шляпкой или костыль. Длину сваи назначают в зависимости от характера грунта и его промерзания, но не менее 1,5 м. Высоту сваи над поверхностью земли обычно принимают 0,1—0,15 м. Нумеруют сваи по порядку сверху вниз.
Количество свай для устройства поста зависит от угла наклона берегового откоса и амплитуды колебаний уровня воды.
Установку сваи производят таким образом, чтобы головка верхней сваи была на 0,25—0,50 м выше наивысшего исторического уровня воды, а головка нижней сваи •— на 0,5 м ниже наинизшего уровня. Разность отметок головок соседних свай должна составлять 0,4—0,8 м. Исторические наивысшие и наннизшие уровни устанавливают по опросу местных жителей или рассчитывают.
Смешанный пост представляет собой сочетание реечного и свайного постов. Устраивается он в одном створе на берегу с
Рис.
61. Тросовое устройство передаточного
типа
резким переломом поперечного профиля. Наблюдения по рейке ведут в обрывистой части берега, а по сваям в пологой.
Передаточный пост устанавливается обычно в труднодоступных местах с высокими отвесными берегами, на гидротехнических сооружениях или же в случаях, когда требуется непрерывная фиксация уровней воды. Передаточный ноет состоит из датчика, регистрирующего высоту уровня воды, передающего устройства и регистратора. Передающее устройство может быть механического, гидростатического или электрического типа. Регистратор (приемник) воспроизводит положение уровня на шкале делений или на самопнщущем приборе.
Наиболее простым водомерным устройством передаточного типа является тросовое (рис. 61). Определение высоты уровня на посту этого вида заключается в измерении расстояния от поверхности воды до некоторой постоянной точки, принимаемой за нуль наблюдений, при помощи троса с прикрепленным к нему грузом.
Передаточный пост может быть оборудован специальным прибором — указателем уровня У-52 (рис. 62) Он позволяет измерять уровень воды с точностью до 1 см и автоматически отмечает наивысший и иаиннзший уровни между сроками наблюдений. Колебание уровней в этом приборе воспринимается поплавковым устройством, заключенным в трубу диаметром 300 мм и соединенным с редуктором. Положение уровня показывает стрелка на циферблате. Предельные положения уровня между сроками наблюдений отмечаются при помощи двух особых стрелок, которые перемещаются штифтом, укрепленным на стрелке.
Более сложную и современную конструкцию имеют передаточные устройства с непрерывной регистрацией уровня. Их называют лимниграфами или самописцами уровня воды (СУВ).
На реках и водохранилищах обычно применяют СУВ поплавкового типа. Принцип действия таких самописцев основан на передаче движения поплавка, следящего за изменением высоты уровня воды, регистрирующему механизму прибора. Регистрпрую-
Рис.
62. Указатель уровня У-52
Рис-
63. Береговой тип установки самописца
щее (записывающее) устройство производит запись в виде графика хода уровня. Масштаб записи подбирается в зависимости от амплитуды колебаний уровня и требуемой точности. Бумажная лента, на которой записывается ход уровня, укрепляется на барабане самописца. Барабан обычно приводится в движение часовым механизмом.
Для установки гидрологического поста, оборудованного самописцем, необходимо специальное сооружение, конструкция которого зависит от длительности периода работы поста, особенностей гидрологического режима водного объекта и местных условий.
В отношении установки самописцы делятся на два типа: островной и береговой. При островном — сооружение устанавливается непосредственно в водоеме, при береговом (рис. 63) — на берегу и сообщается с водоемом через соединительную трубу.
Пост, оборудованный самописцем, имеет две рейки для контроля одинаковой высоты уровня в водоеме и колодце. Одна из них устанавливается в колодце, другая в водоеме, в месте ввода в колодец соединительной трубы.
Автоматические дистанционные посты (уровнемеры) устанавливают в тех случаях, когда необходима быстрая передача уровней на более или менее значительные расстояния. Дистанционные посты имеют большое значение для диспетчерской службы на ГРЭС, шлюзах, на оросительных системах, а также в малонаселенных и труднодоступных районах, так как они не требуют постоянного обслуживания наблюдателем. Автоматические дистанционные гидропосты будут являться основным источником информации об уровнях водных объектов в условиях комплексной автоматизации гидрометеорологической сети, переход к которой намечается в ближайшие годы.
Передвижной (баржевый) пост организуется для учета колебаний уровня воды непосредственно в районе изыскательских работ. Он устанавливается примерно посредине участка, проходимого партией с русловой съемкой за 2—3 дня, и состоит или из рейки, или из сваи, забиваемой в дно у берега. При изменении места стоянки партии первое наблюдение на новом посту, устанавливаемом у новой стоянки партии, производится одновременно с наблюдением на старом посту.
Наблюдения за уровнем воды, выполняемые на уровенных постах, не оборудованных самописцами, не позволяют зафиксировать наивысшее и наименьшее положения уровня. Вместе с тем знание этих характеристик имеет существенное значение для установления пределов его колебания. Поэтому предельные положения уровня воды в период между сроками наблюдений фиксируют по максимальным и минимальным водным рейкам или по указателю уровня У-',52.
§ 49. ОРГАНИЗАЦИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО ПОСТА
Участок реки и место для установки поста выбирают в зави-. симости от поставленных задач и целей наблюдений. Во всех случаях выбранное место должно отражать характерные особенности режима уровней водоема на участке возможно большей протяженности.
Участок на реках, намечаемый для установки опорного гидрологического поста, должен быть по возможности без поймы. Если такой участок найти нельзя, место для поста надо выбирать там, где пойма прямая, узкая, не имеет проток и стариц. Район расположения поста должен находиться за пределами распространения подпора от притоков и искусственных сооружений. На участке не должно быть сбросов промышленных и канализационных вод, добычи песка и гравия из русла реки. Русло реки должно быть устойчивое, прямое, без осередков, островов и отмелей, вызывающих поперечные уклоны, подпоры и способствующих образованию заторов и зажоров льда.
Берег реки или озера, предназначенный для установки поста, должен быть доступен и удобен для производства наблюдений, не заболочен, без осыпей и оползней, не должен подвергаться обрушению. Наиболее удобны берега средней крутизны в 20—30°.
Временные гидрологические посты для специальных исследований располагают там, где это необходимо для изучения колебания уровня, например в местах проектируемых гидротехнических сооружений, на перекатах, на устьевых участках рек, не подверженных влиянию приливов и сгонно-нагонных явлений, в нижних бьефах гидроузлов и т. д.
При установке постов на реках и озерах следует уделять внимание защите водомерных устройств от воздействия льдов, плывущих отдельных предметов и большого волнения.