ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 410
Скачиваний: 6
нах вечной мерзлоты — ниже линии сезонного оттаивания. Кроме того, в условиях мерзлоты необходимо защищать репер сверху от действия тепла, что можно достигнуть, поместив головку репера
Рис. 4.21. Типы постовых реперов.
а — стенной репер; б — временный деревянный репер.
в деревянный сруб с теплоизоляцией. Отступление от этого пра вила допускается только при установке репера на скальном осно вании.
П о с т о я н н ы е р е п е р ы . При наличии поблизости от поста ка питальных сооружений или скал в качестве постоянного репера поста может быть установлен стенной репер (рис. 4.21 а), заде лываемый в отверстие на цементном растворе. При отсутствии ка питальных сооружений репер делают из стандартной металлической
50
винтовой сваи, заглубляемой в грунт до головки. При возможности повреждения репера его делают потайным.
Потайные реперы отличаются тем, что головки их скрыты под землей на глубине 0,5 ми во избежание ржавления покрыты асфаль товым лаком. Для опознавания места расположения репера на по верхности земли насыпают курган. В населенных пунктах место
положение |
репера |
не отмечается, а |
необходимые сведения |
даются |
в паспорте поста и на плане участка. |
|
|||
Реперы |
должны |
иметь отчетливо |
и прочно сделанные |
надписи |
с обозначением ведомства, номера репера и года установки. Основной репер привязывают к государственной высотной сети
нивелированием I I I или IV класса двойным ходом. Нивелирование
реперов |
производят спустя |
два-три дня после установки. |
|
|||
В р е м е н н ы е |
р е п е р ы |
(рис. 4.21 б) изготовляют из прочных, |
||||
хорошо |
сопротивляющихся |
гниению |
древесных |
пород |
(листвен |
|
ница, кедр, сосна, дуб, бук). |
|
|
|
|||
В районах, где |
имеются |
выходы |
скальных |
пород, в |
качестве |
временного репера можно использовать вырубленную в скале гори зонтальную полочку или стальной штырь, заделанный в отверстие на цементном растворе.
Глава 5
ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДОМЕРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
5.1. Выбор участка реки и места для установки поста
Участок реки (озера, водохранилища) и место для установки постовых устройств выбираются в зависимости от поставленных целей и задач наблюдений. Во всех случаях необходимо стремиться к тому, чтобы место, выбранное для устройства поста, отражало характерные особенности режима уровней данного участка водного объекта.
На равнинных реках участок, намечаемый для установки поста, должен быть без поймы, а при наличии ее следует предпочесть наи более прямую и узкую пойму с ровным рельефом, без проток и стариц, свободную от древесной и кустарниковой растительности. Широких пойм следует избегать, так как наличие поймы сильно усложняет измерение расхода воды.
Река на участке поста должна протекать одним руслом, не раз биваясь на рукава и протоки. Русло должно быть прямое, но сле дует иметь в виду, что на очень длинных и широких участках больших рек, расположенных по направлению господствующих вет ров, может быть искажение хода уровней от сгонно-нагонных явле ний, возникающих под воздействием ветров.
В русле реки не должно быть осередков, островов и отмелей, вызывающих косоструйность течения, поперечные уклоны, подпоры, а также способствующих образованию заторов и зажоров льда.
4* |
51 |
Русло реки должно быть устойчивым, т. е. не подвергаться раз мыву пли значительному заилению, не должно быть засорено кар чами и не зарастать водной растительностью (камышом, тростни ком, рдестом), так как это затрудняет измерение расходов воды.
Район расположения поста должен находиться за пределами
распространения |
подпора |
от притоков, искусственных сооружений |
и водоприемника |
данной |
реки. |
На участке не должно быть лесных бирж и пристаней с боль шим грузооборотом, добычи песка и гравия из реки, купальных пляжей, сбросов промышленных канализационных вод, которые могут искажать естественный режим реки и мешать работе поста.
При выборе поста на горных реках необходимо дополнительно к указанным выше условиям стремиться располагать пост выше стремнин и порогов, там, где течение относительно спокойное, русло реки не загромождено валунами и обломками скал, а также обратить особое внимание на устойчивость русла как в высотном, так и в плановом отношении.
Следует иметь в виду, что и крутые и очень пологие берега не удобны для установки поста и затрудняют производство наблюде ний; наиболее удобны берега средней крутизны (20—30°).
На озерах и водохранилищах значительного размера сеть водо мерных постов должна располагаться таким образом, чтобы дан ные измерений на них позволяли вычислять средний уровень, в частности, в условиях денивеляций, т. е. искажений уровенноп по верхности под влиянием ветра, стока рек, впадающих в озеро и вытекающих из него, сброса воды из водохранилища и пр. Следует при этом иметь в виду, что на величину денивеляций оказывают влияние морфологические особенности строения котловины водоема и побережья (изрезанность береговой линии, глубины, наличие мелководных заливов и т. п.).
Таким образом, при организации сети водомерных постов на большом озере (водохранилище) необходимо предварительно изу чить причины колебания уровня воды при различных'условиях. Первоначально намеченный план размещения сети водомерных по стов в дальнейшем должен быть уточнен на основе изучения ма териалов наблюдений, полученных в результате работы созданной водомерной сети. Изучение материалов наблюдений позволит также наметить пункты, которые целесообразно оборудовать само писцами уровня для повышения точности наблюдений и учета су точного хода уровня под влиянием денивеляций.
При устройстве постов на озерах и водохранилищах особое внимание следует уделять защите водомерных установок от раз рушительного воздействия прибоя и льдов.
Выбирая место для вновь открываемого поста, следует принять во внимание наличие населенных пунктов в данном районе, средств сообщения и почтово-телеграфной связи. Соблюдение всех этих ус
ловий практически не всегда возможно, но они должны |
прини |
маться во внимание при выборе наиболее рационального |
вари |
анта. |
|
52
Полевые работы при выборе участка реки и места для установки поста. Перед выездом на рекогносцировочное обследование реки или озера для выбора участка для гидрологических наблюдений необходимо предварительно ознакомиться с районом и участком реки (озера) по литературным п архивным материалам п другим источникам.
Рекогносцировочное обследование участка реки наиболее удобно производить в летнее время при низком стоянии уровней воды. При обследовании производят следующие работы: а) общий осмотр участка реки для выяснения его состояния и особен ностей гидрологического режима, б) выявление переменного под
пора, в) глазомерно'-буссольную |
съемку |
участка |
с промерами |
глу |
|||
бин и определениями |
скоростей |
течения |
и г) опрос местного |
насе |
|||
ления для выявления |
особенностей режима реки. |
|
|
|
|||
О б щ и н о с м о т р |
у ч а с т к а . Обследование |
участка |
начинают |
||||
с общего осмотра, для |
чего полезно привлечь знающего |
человека |
из местных жителей, чтобы иметь возможность получить от него справки о состоянии участка и особенностях его гидрологического режима в периоды половодья и паводков, весенних и осенних ледо ходов, летней и зимней межени. В процессе осмотра необходимо выявить размеры и режим колебаний уровня, общий характер те чения реки, состояние ее меженного русла, ширину реки в межень и половодье, общее состояние ее поймы, устойчивость ложа реки и состояние ее берегов, зарастание русла, наличие естественных и искусственных причин образования переменного подпора, наличие регулирующих сечений (пороги, узости), степень мутности воды в различные времена года, характер и особенности ледоходов и ледостава, возможность образования заторов, зажоров и полыней; для малых рек необходимо выяснить возможность их промерзания до дна зимой и пересыхания летом. Дополнительно к этому оцени ваются условия берега для установки водомерных устройств и уча стка реки в целом в отношении удобства гидрологических наблю дений.
В ы я в л е н и е п е р е м е н н о г о п о д п о р а н а у ч а с т к е. Наи более сложную задачу представляет выявление возможности и на личия переменного подпора, который, как и неустойчивость русла реки, снижает точность гидрометрических измерений и осложняет их обработку. Причинами возникновения переменного подпора мо гут быть: а) искусственное регулирование стока реки плотиной, расположенной ниже обследуемого участка; б) естественные коле бания уровней воды притоков, впадающих ниже намечаемого створа, или уровней водоприемника (реки, озера, моря); в) вре менные стеснения русла реки льдом (заторы, зажоры) или сплав ляемой древесиной (запани, заломы); г) деформации русла, вызы вающие значительные изменения дна; д) значительное зарастание русла непосредственно ниже намечаемого створа.
Дальность распространения подпора от гидротехнических со оружений (рис. 5.1) может быть выяснена из материалов изыска ний и проекта сооружений или опросом лиц, обслуживающих
5а
сооружение, и местных жителей. Если сведений не имеется, то даль ность распространения подпора может быть приближенно опре делена по формуле
L = a-^±^-, |
(5.1) |
где L — искомое распространение подпора в м; / — средний уклон водной поверхности при отсутствии подпора; ho — средняя глубина
1
Рис. 5.1. Схема распространения подпора.
русла при отсутствии подпора; z— величина подпора непосредст венно выше его источника; а — коэффициент, зависящий от отноше ния -— и определяемый из табл. 5.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
5.1 |
~ . |
. . |
5,0 |
2,0 |
1,0 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
•а. |
. . . |
0,95 |
0,91 |
0,85 |
0,76 |
0,67 |
0,58 |
0,41 |
0,24 |
|
Входящие в формулу величины |
берут из материалов изысканий |
или они могут быть приближенно определены на месте. При опре делении дальности распространения подпора, возникающего вслед ствие естественных колебаний уровня воды притоков или водопри емника, за величину z принимают полную амплитуду колебаний уровня в водоприемнике. Вероятность появления переменного под пора от временных стеснений русла, деформации дна и раститель ности, а также его примерную величину и дальность распростра нения выясняют при опросе местных жителей.
Учитывая возможность ошибки при вычислении дальности рас пространения подпора по формуле (5.1) и при определении ее по опросу жителей, рекомендуется для окончательного использования
установленную величину |
распространения |
подпора |
принимать |
с некоторым запасом. |
|
|
|
Если в районе, намечаемом для установки поста, нет участков, |
|||
•свободных от переменного |
подпора, то в этих |
случаях |
задача сво- |
54
дптся к нахождению такого участка, где переменный подпор вы ражен слабее и продолжительность его наименьшая.
Для наблюдений за режимом уклонов водной поверхности на таком участке необходимо установить уклонные водомерные посты.
Т о п о г р а ф и ч е с к и е и п р о м е р н ы е р а б о т ы . Топографи ческая съемка выполняется непосредственно после выбора участка. Цель этих работ получить план участка с нанесенными на нем планово-высотными характеристиками водного объекта и прилега ющей к нему местности с указанием расположения постовых устройств.
Объем топографических работ по съемке участка зависит, с од ной стороны, от размеров водного объекта, а с другой — от состава работ вновь открываемого поста. Для большинства гидрологиче ских постов выполняется полуинструментальная съемка участка. Для постов на больших реках со сложным рельефом русла и поймы полуинструментальная съемка является предварительной; после устройства всех постовых установок на таких станциях произво дится инструментальная планово-высотная съемка.
Полуинструмеитальная съемка включает следующие |
работы: |
||
а) прокладку планово-высотной |
основы; б) |
нивелировку |
профилей |
и промеры глубин; в) измерение |
скоростей |
и направлений поверх |
ностных течений; г) глазомерную съемку ситуации и составление плана; д) описание участка. Плановой и высотной основой съемки служат магистраль и поперечники. Границы съемки по ширине реки определяются отметками самого высокого (исторического) уровня воды, они должны быть выше него на 0,5—1,0 м, а по длине — размерами реки. Так, на реках шириной в межень до 100 м участок должен быть равен пятикратной ширине реки, а на
более широких |
реках — двух-трехкратной |
ширине меженного русла. |
|
На |
реках с широкими поймами длина |
съемки устанавливается |
|
в |
зависимости |
от особенностей поймы. |
|
Если участок поста находится не далее чем в 10 км от репера государственной высотной сети, то одновременно со съемкой про изводится высотная привязка реперов поста, а план съемки и про
фили представляются в системе абсолютных отметок. |
||||
На |
основе |
проведенных работ |
составляется |
план участка |
(рис. |
5.2) и отдельно вычерчиваются |
поперечные |
профили русла |
|
по материалам |
промерных работ. |
|
|
|
Инструментальная топографическая |
съемка участка проводится |
в пределах всей ширины поймы реки и включает следующие ра
боты в полном объеме: а) |
проложение плановой и высотной основ |
|||
съемки; |
б) нивелирование |
поперечных профилей через долину реки; |
||
в) промеры глубин; г) нивелирование мгновенного |
продольного |
|||
профиля водной поверхности; д) мензульную или |
теодолитную |
|||
съемку |
рельефа |
и ситуации долины, поймы и русла реки; е) опре |
||
деление |
величин |
и направлений скорости течения; ж) |
составление |
описания участка реки. Границы съемки и масштабы назначают исходя из тех же соображений, что и при полуинструментальной съемке.
55