Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 427

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

результатов работ необходимо полевые данные привести к одному

мгновенному уровню, называемому условным

или

срезочиым.

В качестве

условного уровня

нередко

принимают

наиболее

низкий уровень,

наблюдавшийся

при проведении

работ.

Рабочий уровень в зависимости от длины участка реки и имею­

щихся материалов приводится к условному различными

способами.

Рассмотрим способ, применяемый на участках рек сравнительно

небольшой длины. Сущность его заключается

в следующем.

Во всех точках, где ранее нивелировкой были

определены от­

метки рабочего уровня, одновременно, по часам, забивают на уре­ зах колья вровень с поверхностью воды. Нивелировкой от реперов определяют отметки верха кольев, в результате получают отметки мгновенного уровня на всем исследуемом участке. Для получения величины срезки ЛЯ необходимо определить разность отметок ра­ бочего уровня Я и мгновенного условного уровня /г, т. е. ДЯ = = Я—Л.

Если одновременно с промерами была определена отметка ра­ бочего уровня на профиле, то для получения срезки измеренных глубин необходимо прибавить или вычесть из отметки рабочего уровня величину срезки, вычисленную, как указано выше.

9.4. Составление плана реки в горизонталях и изобатах

Приступая к составлению плана реки в горизонталях или изо­ батах, необходимо предварительно привести промеры к условному уровню и нанести на план урезы этого уровня. Если русло реки изображается в горизонталях, то линии урезов соответствуют отметкам условного уровня; если же план будет строиться в изо­ батах, то линиями урезов будут изобаты с нулевыми глубинами.

Выписав на плане отметки дна (для плана в горизонталях) или глубины (для плана в изобатах) по всем промерным профи­

лям, проводят горизонтали или изобаты. Сечение

горизонталей

(изобат)

выбирают

исходя

из масштаба съемки,

например: при

масштабе

1 : 1000

и

1 :2000

через

0,25 или 0,50 м,

при масштабе

1 :5000 через 0,50

м, при масштабе

1 : 10 000 через 1 м.

Точки наибольших глубин на профилях соединяют плавной ли­ нией, называемой линией наибольших глубин. В некоторых слу­ чаях для наглядности на плане вычерчивают поперечные профили русла.

9.5. Составление продольного профиля

Продольный профиль реки позволяет судить об изменении глу­

бин, падений и уклонов реки на отдельных

ее участках, а также

о высоте берегов, границах их затопления

высокими водами.

Продольный профиль составляют на основании данных нивели­ ровок и промеров, сделанных на участке реки. Результаты проме­ ров должны быть приведены к условному уровню.

На продольном профиле (рис. 9.4) по горизонтальной оси от­ кладывают расстояния до поперечников, на которых делались про-

94


меры и нивелировки, а по вертикальной оси откладывают отметки дна реки, уровень условный и уровень высоких вод, а также от­ метки бровок правого и левого берега реки.

Отметки дна

1G

SP S

^

 

 

й

«р pi

 

\г> & *»еэ£>

— с

о

 

 

СМ

C v ~ 3 ~ .

 

 

Ml

Л tf,

СЗЧ,

^ D ) S o » N

«О ^ v ,

? r

есГ

~1

" J

 

 

 

а э

°о~

W

 

 

cs.- с " c^-ccTt^-

со гч-ссГс*."ч>

CN." с*-~сч-

е\.~

tea*

е..-

 

Отметки

бровки

 

*о ^

IT)

 

М] и, «,ui«i

>о <0«о>о

V , v i v , к,

и,

"-"1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прабого

берега

S

щЕЧ

Й

 

S

 

5"

S? S?

Й" S

 

S3

 

5"

 

Отметки

бровки

*0

S. Г*- £>

 

 

^

—-.

<Nj it

f-j -n^ <d

О-

- J

^ ^

C<

t>-

ледово

берега

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отметки

^

Э Й

Э

^

^

T~.lO

U-i i d

U-)

UD

i n

рабочего уроЬня

 

 

 

 

 

 

S

с э o->

c t T O i "

oo

(o l O

Q

 

csto. V l

o c c i

оо*

*o

O"

o

o f

—- o f

o i

« 0 * 0

 

u i

if)

!Q IT)

urj

 

lO' n

^ to

«lOi

 

Километры (

Рис. 9.4. Продольный профиль участка реки.

Под профилем помещают таблицу, в которой дают числовые значения характеристик, положенных в основу построения про­ филя. Масштабы для профиля подбирают с таким расчетом, чтобы изменения характеристик были отчетливо видны на чертеже.

 

9.6. Обработка результатов промеров озер

 

 

Обработка

результатов

промеров

включает

следующие

ра­

боты: 1) проверку промерного журнала,

2) приведение промеров

к условному

уровню,

3)

нанесение на

контурный

план озера

на кальке измеренных глубин, 4)

вычисление отметок дна в точ­

ках промеров, 5) проведение на кальке

горизонталей дна или изо­

бат, 6)

перенесение горизонталей

или

 

изобат на

основной

план

озера,

7) вычисление

морфометрических

 

характеристик

озера.

Промерные точки, определенные секстантом, наносят на план протрактором. Протрактор состоит из круга с лимбом, одной неподвижной и двух подвижных линеек, снабженных микрометренными винтами и нониусом для отсчета углов с точностью Г. В центре лимба имеется круг с вырезом и иголкой для накола точек. Закрепив линейки так, чтобы образуемые ими углы были

95


равны измеренным углам, и совместив их с опорными точками на планшете, нетрудно найти положение искомой промерной точки.

Координаты промерных точек, определенных с берега теодоли­ том, вычисляются путем решения треугольников, а точки, засечен­

ные кипрегелем,

переносятся

с рабочих планшетов на контурную

 

 

карту

озера.

 

 

 

 

 

 

 

 

Л,

 

При

составлении

плана

озера

 

 

(рис. 9.5)

сечение горизонталей или

 

 

изобат

подбирают

в

зависимости

 

 

от

амплитуды

колебаний

 

отметок

 

 

дна так, чтобы характерные особен­

 

 

ности рельефа дна были достаточно

 

 

хорошо

выявлены.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные

морфометрические ха­

 

 

рактеристики

озера

следующие:

 

 

1)

длина,

 

2)

средняя

 

ширина,

 

 

3)

изрезанность

'береговой

линии,

 

 

4)

площадь

водного

 

зеркала,

 

 

5)

объем

воды.

 

L — кратчайшее

 

 

 

Длина

озера

 

 

расстояние по 'поверхности

между

 

 

двумя

наиболее

отдаленными

друг

 

 

от

друга

точками

 

на

береговой

 

 

линии озера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя ширина озера Вср

опре­

 

 

деляется

из

отношения

площади

 

 

к

длине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.1)

 

 

 

Изрезанность

береговой

 

линии

 

 

К определяется как отношение дли­

 

 

ны береговой линии 5 к длине ок­

 

 

ружности

круга, имеющего площадь,

масштаб

 

равновеликую

с

площадью

озера1 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200 Ш 600

800 1000 ь

 

 

 

К =

 

 

Ъ

=

 

 

(9.2)

 

 

 

 

 

 

S

 

 

Рис. 9.5. План озера в изобатах.

Площадь водного зеркала озера определяется планиметрирова­ нием или с помощью палетки. При наличии островов их поверх­ ность в площадь водного зеркала не включается.

Объем воды в озере вычисляют обычно приближенным спосо­ бом. Если площади, ограниченные изобатами (горизонталями), равны (01, (1)2, . . ., Wn-u а расстояния между изобатами (горн-

1 По С. Д. Муравейскому, К=

I

где L—длина береговой линии, / — длина

периметра обводящей озера.

 

 

 

96


зонталями) по высоте равны h\, h2, . . . , hn-\,

то, принимая

пло­

щадь поверхности

по низшей изобате при /1М акс

равной нулю

п =

= 0), объем озера

получим по формуле

 

 

< ° / | - 2 "Г

Ал

h

(9.3)

 

 

 

 

п1

Средняя глубина озера /гс р определяется как отношение объема

озера к площади его зеркала

Н м

(9.4)

Or

При различного рода расчетах удобно иметь кривые зави­

симостей

между уровнем воды

в озере

и величинами его пло­

щади

и

объемов (рис. 9.6),

т. е. со = /(Я) и V = f(H). Для

построения

указанных зависи­

мостей составляют

таблицу

площадей

и объемов

озера при

различных

отметках

уровня.

9.7. Обработка материа­

лов эхолотного промера

5

1 0

( 5

//

/

70

/

1

 

1 /

 

\

/

/

/

/

/

/

/

/у

//

эхолотом

со стрелочным

ука­

 

10

20

30

40

45,5.10ЕV м3

 

 

 

 

 

 

зателем глубин, например

эхо­

О

5

10

 

I2,ZJ0WM2

 

 

 

 

 

 

лотом ЭПО-10, материалы про­

Рис. 9.6. Кривые

зависимостей:

меров представляют в виде-

 

=/(#);

2)

V=f(tf).

 

записей в промерном журнале.

 

 

 

 

 

 

Обработка

их при этом ничем

не отличается от обработки

проме­

ров наметкой или лотом.

По

материалам

промеров может быть

составлен профиль пли план русла в горизонталях или изобатах. При производстве промеров эхолотами с самописцами мате­ риалы промеров получаются в виде эхограмм с записью линии дна в определенном вертикальном масштабе, обычно 1 : 100, при этом глубины в любом месте профиля могут определяться непосредст­ венным отсчетом по сетке, нанесенной на эхолотной бумаге, или измерением масштабной линейкой. Для использования эхограмм при составлении плана водоема или профилей необходимо произ­

вести их

обработку,

которая заключается в приведении профиля

к одному

заданному

горизонтальному масштабу. Горизонтальный

масштаб профиля на эхограмме может быть непостоянным по длине профиля в связи с непостоянством скорости движения про­ мерного судна вдоль створа. Для приведения к одному масштабу

7

Гидрометрия

97


используют оперативные отметки, обозначающие на эхограмме ме­ ста засечек. Расстояния между засечками должны быть опреде­

лены. Если засечки делались с берега теодолитом

(см. рис. 8.8),

то расстояния от базиса до каждой точки засечки

определяются

по измеренному углу и длине базиса; после этого можно опреде­ лить расстояния между засечками на эхограмме.

Затем для каждого участка профиля определяют горизонталь­ ный масштаб путем деления расстояния между засечками на эхограмме, взятого в сантиметрах, на соответствующее расстояние

Рис. 9.7. Обработка

эхограммы

 

графическим способом.

А\В\

— вспомогательная

линия:

Д:В2

линия профиля

в м а с ш т а б е

 

плана.

 

в натуре (тоже в сантиметрах). Например, расстояние на эхограмме 5 см, а соответствующее расстояние в натуре 50 м, тогда

масштаб равен дщ -

= 1 : 1000.

Масштаб каждого

участка выписывают на эхограмме. Затем

на линии записи дна намечают характерные точки и нумеруют их. Пользуясь определенными ранее масштабами, вычисляют расстоя­ ния от базиса до каждой точки. Зная глубины и расстояния до то­ чек, вычерчивают профиль створа в нужном масштабе.

Обработку эхограммы можно делать графическим способом (это удобно при небольшой длине записи). Для этого на эхограмме ниже линии дна проводят вспомогательную горизонтальную пря­

мую А\В\

(рис. 9.7),

на которую сносят точки характерных

глубин,

и против этих точек

выписывают значения

глубин с учетом

срезки

уровней.

На эхограмме проводят линию

условного (срезочного)

98