ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 424
Скачиваний: 6
стотах: задающая радиостанция излучает колебания частотой f, отражающие станции принимают их, преобразуют в частоты
93
f)=-jpf и f2 = — f и снова передают в эфир. Выбор указанных
соотношений частот обусловливается удобством регистрации фазо
вых циклов счетчиками. |
|
|
|
|||
На |
промерном |
судне |
имеется |
двухканальный радиоприемник, |
||
каналы |
которого принимают: один |
колебания с частотой f \ , дру |
||||
гой— f2. |
Принятые |
колебания |
f\ и /2 и собственные колебания f |
|||
подаются |
попарно, fi+f |
и f2 + f, |
на соответствующие каналы фа |
|||
зового счетчика. Фазовый счетчик выполняет автоматический счет
фазовых |
циклов. |
|
Перевод |
фазо |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
вых циклов в линейную меру |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
делают с помощью |
коэффициента |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
радиолага, |
величина |
|
которого |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
определяется |
в |
зависимости |
от |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
фазовой |
скорости |
распростране |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ния радиоволн и частоты колеба |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ний, |
величины |
которых |
известны. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Таким |
путем |
|
определяются |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
приращения An и Аг2 расстояний |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
от |
начальной |
точки |
|
О |
(см. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
рис. |
8.12). |
Зная |
|
расстояния |
г\ |
СУ |
' • • |
|
|
, |
^UQ.-...;. |
||||||||
и /'2 от концов базиса до началь |
QPC-1 |
базис |
|
|
Qpc-2 |
||||||||||||||
ной точки, |
можно |
|
вычислить |
|
рас |
Рис. |
8.12. Схема |
определения |
коорди |
||||||||||
стояния |
до |
промерного |
судна |
нат |
промерного |
|
судна |
по |
|
системе |
|||||||||
/'i+Ari |
и г2-т-Аг2, |
т. е. определить |
|
раднплага. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
положение |
судна |
|
в |
биполярной |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
системе |
координат. |
При |
промерах |
регистрация |
фазовых |
циклов |
|||||||||||||
производится |
также |
и на эхограмме в виде черточек. |
|
|
|
||||||||||||||
Для |
фазовых |
измерений |
|
используют средний |
диапазон |
волн. |
|||||||||||||
При |
работе |
радиостанций |
|
создается |
устойчивое |
фазовое |
поле |
||||||||||||
с радиусом |
действия |
100 км и более. Точность |
измерений |
|
радио |
||||||||||||||
лагом |
характеризуется |
средней квадратичной ошибкой |
от |
долей |
|||||||||||||||
метра |
до нескольких |
метров |
|
в зависимости, от атмосферных |
усло |
||||||||||||||
вий и времени |
суток |
(в ночное время погрешность |
возрастает). |
||||||||||||||||
Для промеров на реках, небольших озерах и водохранилищах |
|||||||||||||||||||
разработан |
облегченный |
вариант |
радиолага—речной |
раднолаг |
|||||||||||||||
с автопрокладчиком курса. Аппаратура его состоит из задающей радиостанции, устанавливаемой на промерном катере, где также имеется эхолот, и двух отражающих радиостанций, устанавливае
мых |
на |
берегу, |
на |
концах |
базиса. |
При |
действии |
аппаратуры |
во время |
промеров |
автопрокладчик |
автоматически |
вычерчивает |
||||
курс |
промерного |
катера на |
специальном |
планшете |
в заданном |
|||
масштабе. При этом на эхолоте ведется синхронная запись про
филя дна; оперативные отметки |
фиксируются |
одновременно |
на эхограмме и на планшете. |
|
|
Исследование грунтов дна посредством ультразвука. При про |
||
ведении промерных работ всегда |
желательно |
одновременно |
89
проводить определение донных отложений. Такое |
определение в на |
|
стоящее время можно производить с |
помощью |
ультразвуковых |
приборов. Обычные промерные эхолоты |
для этой |
цели не приме |
няют, а используют специальные ультразвуковые грунтографы
(геолокаторы), |
отличающиеся от |
эхолотов увеличенной мощностью |
||||
излучаемого импульса, большей |
степенью |
усиления |
отраженных |
|||
от дна импульсов, меньшим углом направленности |
ультразвуко |
|||||
вых |
излучении |
и меньшей |
частотой колебаний. Такие приборы |
|||
дают |
на эхограмме запись |
поверхности дна, |
а также |
залегающих |
||
на дне слоев грунта-—различные грунты обладают разной степенью
проницаемости для |
ультразвука. |
Ультразвуковые |
грунтографы |
|
дают возможность |
устанавливать |
характер залегания грунтов, |
||
мощность их слоев, а также определять |
глубины и |
рельеф дна; |
||
методика качественного определения |
грунтов — литологпческого |
|||
состага и физических свойств—-пока |
не |
разработана. |
|
|
Глава 9
ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ПРОМЕРНЫХ РАБОТ
9.1. Обработка записей в промерной книжке
Результаты промеров записывают в книжку для записи про меров глубин стандартного образца.
В книжке результаты работ для каждого промерного профиля (галса, продольника) записывают на отдельном листе. При про мерах глубин во время измерения расхода воды результаты про мера заносятся на соответствующие страницы книжки для записи
измерений |
расхода воды. |
|
|
|
|
|
|
В записях для каждого профиля приводят следующие сведе |
|||||||
ния: 1) местоположение профиля |
по |
отношению |
к |
магистрали, |
|||
2) способ определения координат |
промерных |
точек, |
3) |
наименова |
|||
ние прибора, которым измеряли глубины, 4) |
время начала |
и конца |
|||||
промера, 5) |
отсчет уровня воды на ближайшем водомерном посту, |
||||||
6) отметка |
уровня воды на профиле. Дополнительно |
к |
указанному |
||||
отмечают состояние погоды и реки в период промера. |
|
|
|||||
Обработка результатов промеров заключается |
в |
следующем: |
|||||
1) производится сличение и проверка |
количества |
и |
нумерации |
||||
промерных точек по данным журнала и засечкам на |
мензульном |
||||||
планшете; |
2) при промерах по поперечным |
профилям |
с засеч |
||||
ками угломерными инструментами для каждой промерной точки
устанавливается |
на планшете расстояние от постоянного |
начала; |
|||
3) |
вычисляется |
средняя |
глубина, если промер велся в два хода; |
||
4) |
вводятся |
поправки в |
измеренную глубину на относ лота и вы |
||
числяется |
исправленная |
глубина; 5) устанавливается |
отметка |
||
уровня воды в начале и конце промера и, если в этом есть необ
ходимость, |
определяются поправки к |
выбранному |
рабочему- |
уровню. При |
незначительных изменениях |
уровней во |
время про- |
30
меров (1—5 см для промеров наметкой и 5—10 см — лотом) за ра бочий уровень принимают средний из наблюденных без введения поправок; 6) для всех промерных точек вычисляют отметки дна; 7) проверяют записи, характеризующие грунт дна, а при зимних промерах — записи о толщине снега, льда, шуги и пр.
Данные промеров используют в дальнейшем для: 1) построе
ния поперечных |
профилей и вычисления морфометрических харак |
||||||
теристик |
русла; |
2) |
построения |
плана |
русла реки |
или ложа |
озера, |
водохранилища |
в |
горизонталях |
или |
изобатах; 3) составления |
про |
||
дольного |
профиля |
участка реки; 4) вычисления |
морфометриче |
||||
ских характеристик озера, водохранилища. |
|
|
|||||
9.2. Построение поперечных профилей и вычисление морфометрических характеристик
Если целью промеров было определение формы и размеров водного сечения, то профиль строится так, как показано на рис. 9.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т У р. в 17/У1948г.л |
|
208 |
см |
|
|
|
|
|
Пр. 6, |
|
|
||||||||||
Основные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Нем |
|
208 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W *2 |
2710 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В HI |
|
57Ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hcphi $72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Л*акс и |
6,27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хм |
|
574 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R м |
|
4,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N точек |
S ~ - t \ , |
|
«1 |
-» |
|
to |
|
|
|
to |
о, |
|
|
§ |
i : C 2 Э |
S |
S |
|
|
|||||||||||||
Расстояния |
от |
K |
i |
b |
t |
|
^ |
|
u |
Q |
c |
& |
^ |
^ |
^ |
^ |
^ |
t |
|
o |
i |
|
^> |
^ |
Si |
P |
Q |
Q |
|
u |
^ |
||
пост |
|
начала, |
и |
S |
Э |
Й |
s |
; |
S ^ |
|
o |
^ |
|
^ |
c |
|
|
|
* |
|
|
|
S !=> |
|
|||||||||
|
Т |
Ч |
|
|
^ |
3fr\jf\jft,t*>S $ |
|
|
|
to |
|
|
|
to |
|
|
|||||||||||||||||
Глубины, |
м |
СЭГ^Ч) |
|
* |
0,|~. |
|
Д. |
|
Ч) |
^ |
|
Ср' |
|
to |
1^ |
ОД |
|
^ |
to |
Q |
|
|
|||||||||||
Q - * ^ |
|
|
ОЭ |
г*-"эСО |
|
tD |
N |
«Л |
|
СО |
CNC3 |
|
*о |
со~ |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
с г |
с\Г |
|
|
|
|
|
^ |
'О" |
|
|
|
«О |
W |
|
|
to |
Со" to |
|
^ |
^ |
|
|
|||||||
Отметки |
дна, |
S |
§ |
|
|
|
|
|
КГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» |
S |
S |
|
|
||||
|
м |
(усл.) |
|
8? |
ЙГ |
R: |
S |
|
|
R: |
К: |
|
» |
|
|
!? |
Й |
Й |
|
|
|
||||||||||||
|
Грунт |
|
[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л е с о к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|||||
|
|
|
|
Рпс. 9.1. Поперечный профиль реки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Для каждого профиля могут быть вычислены следующие |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
морфометрические |
характеристики: |
|
1) |
площадь |
водного |
сечения |
|||||||||||||||||||||||||||
со в м2 ; |
2) ширина |
реки |
|
В |
в м; |
3) |
длина |
смоченного |
|
периметра % |
|||||||||||||||||||||||
в м; 4) |
наибольшая |
глубина |
|
Л м а К с |
в |
м; |
5) |
|
средняя |
|
глубина |
Л с р |
|||||||||||||||||||||
в м; 6) гидравлический радиус R в м. Эти характеристики исполь |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
зуются |
при вычислении |
|
расходов |
воды, построении |
|
зависимостей |
|||||||||||||||||||||||||||
Q = f(H), |
|
со = /(Я) |
и пр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
91
Площадь водного сечения может быть определена планиметри рованием или аналитически. Как видно из рис. 9.2, промерные вертикали разбивают водное сечение на ряд трапеций, и только береговые участки его могут иметь форму прямоугольного тре угольника, если глубина на урезе воды равна нулю.
Аналитически общая площадь водного сечения получается как сумма частных площадей.
При наличии ледяного покрова, кроме площади водного сече ния, вычисляют площади погруженного в воду кристаллического льда, шуги и общую площадь сечения профиля.
На гидрометрических створах, где измеряют расходы воды, по мимо площади водного сечения, определяют площадь живого сече-
Рис. 9.2. Схема вычисления площади водного сечения п длины смоченного периметра.
ния, которая при наличии течения воды в пределах всего сечения будет равна ему, а при наличии в нем застойной зоны (мертвой) будет меньше площади водного сечения на величину площади мертвого пространства.
Смоченный периметр %— длина линии дна реки на профиле, заключенная между урезами воды. При наличии на реке ледяного покрова в понятие «смоченный периметр», кроме длины линии дна, включается длина нижней поверхности ледяного покрова. Если под ледяным покровом есть слой шуги, то длина смоченного пери метра подсчитывается с учетом длины нижней поверхности шуги.
Гидравлический |
радиус R — частное |
от деления |
площади |
вод |
|
ного сечения на длину смоченного |
периметра |
[R=— |
• |
Вы |
|
числение смоченного периметра и гидравлического радиуса |
обычно |
||||
бывает необходимо |
для узких русел |
со значительной глубиной, |
|||
так как в этом случае длина смоченного периметра может значи тельно отличаться от ширины реки.
Средняя глубина /гс р — частное от деления площади водного сечения на ширину реки /zcp = -„-
92
Для равнинных рек при сравнительно небольшой |
глубине |
|
и значительной ширине русла величина гидравлического |
радиуса |
|
близка к величине средней глубины |
{R^hcp). |
|
Наибольшая глубина /гм а кс на профиле устанавливается по дан ным промерной книжки.
Морфометрические характеристики профиля водного сечения изменяются в зависимости от высоты уровня воды. При наличии профиля водного сечения, построенного до отметки наивысшего уровня воды, можно построить кривую зависимости площади вод
ного |
сечения |
|
от |
уровня. |
|
||||
Для |
этой |
цели площадь |
Н м |
||||||
профиля |
расчленяют |
че- |
4 |
||||||
рез |
определенные |
интер |
|
||||||
валы |
по |
высоте |
уровня, |
|
|||||
а затем |
определяют |
|
пло |
|
|||||
щади при |
различных |
|
зна |
|
|||||
чениях уровня |
воды. Кри |
|
|||||||
вая |
co = f(H) |
|
показана на |
|
|||||
рис. |
9.3. |
При |
плавном |
|
|||||
очертании |
профиля |
|
кри |
|
|||||
вая со = /(Я) |
получает |
вид |
|
||||||
плавной |
|
кривой, |
|
обра |
|
||||
щенной |
|
|
выпуклостью |
|
|||||
к оси Я; в местах резко |
|
||||||||
го изменения |
|
сечения, на |
|
||||||
пример |
при |
выходе |
воды |
|
|||||
из меженного |
русла |
на |
200 Вм |
||||||
пойму, |
направление |
|
кри |
||||||
вой |
резко |
меняется. |
|
|
Рис. 9.3. Кривые зависимости площади водного |
||||
При |
вертикальных бе |
сечения и ширины реки от уровня воды. |
|||||||
регах, например |
в |
кана |
|
||||||
лах прямоугольного сечения, приращение площади Дсо на единицу уровня ДЯ постоянно и кривая © = f ( # ) обращается в прямую.
Зависимость со = [(Я) будет постоянной только при условии по стоянства во времени очертаний русла в профиле. Если русло реки изменчиво и подвергается размыву или намыву, то в соот
ветствии с этим изменяется и |
положение кривой |
со = / ( Я ) . |
В. |
|||
С увеличением высоты |
уровня |
изменяется и |
ширина |
реки |
||
Зная значение ширины реки при различной |
высоте |
уровня, |
||||
нетрудно построить кривую B = |
f(H). |
|
|
|
||
При устойчивом русле как в глубинном, так и в плановом от |
||||||
ношении кривые a=f (Н) |
и B=f(H) |
позволяют |
определить |
ши |
||
рину и площадь водного сечения реки при любой высоте уровня. 9.3. Приведение промеров к условному (срезочному) уровню
При исследовании реки на значительном протяжении рабочий уровень воды, при котором производились съемка, нивелировка и промеры, изменяется во времени. Для получения сопоставимых
93
