Файл: Быков В.Д. Гидрометрия учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 423

Скачиваний: 6

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

РАЗДЕЛ VIII

СП Е Ц И А Л Ь Н ЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИНАБЛЮДЕНИЯ

Глава 29

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ТЕЧЕНИЙ

Изучение направлений течений в реках имеет важное значение при исследовании русловых процессов, проектировании выправительных работ для улучшения судоходных условии, строительстве мостов и гидротехнических сооружений. Большое научное и практическое значение имеет изучение течений в озерах и водохра­ нилищах.

Направления и скорости течения измеряются в поверхностных

иглубинных слоях воды.

Взависимости от поставленных задач и местных условий на­ правление течения может измеряться в отдельных точках, на от­ дельных вертикалях, на одном или целом ряде створов.

Изучение направления поверхностных течении можно прово­ дить с помощью поверхностных поплавков; направление глубин­

ных течений — при

помощи двойных привязных и

глубинных по­

плавков; направление течения в отдельных

точках

живого сече­

ния— при помощи

специальных приборов:

измерителя течений

ГР-42, морской вертушки ВМ-М, печатающего самописца течений БПВ-2р и др.

29.1. Измерение направлений и скоростей течений поплавками

Направление поверхностных течений достаточно точно (в усло­ виях безветренной погоды) может быть определено посредством поверхностных поплавков.

Вдоль участка, предназначенного для изучения течений, на на­ иболее открытом и удобном для работ берегу разбивают магист­

раль и перпендикулярно

к ней (с помощью теодолита)—попереч­

ные створы.

 

 

Расстояние / между

створами назначают из соотношения

/ =

= (20-f-50) оМ акс. где £>максмаксимальная скорость течения на

уча­

стке.

 

 

Створы закрепляют

на магистральном берегу двумя вехами,

а на противоположном — одной вехой.

362


На реках шириной до 50 м рекомендуется для упрощения ра­ боты иметь на створах тросы, размеченные через 1 м.

Для определения направления течений производят следующие работы:

1) в 5—10 м выше пускового створа равномерно по ширине реки забрасывают последовательно 15—30 поплавков;

2)по сигналам наблюдателей определяют засечками на мен­ зуле (или отсчетами по размеченным тросам) место пересечения поплавками каждого створа;

3)отсчитывают по секундомеру время в секундах, затраченное

каждым поплавком на прохождение пути между первым

(верх­

ним) и последним (нижним) створами, а также записывают

время

пересечения поплавком каждого створа.

 

Если наблюдения за поплавками велись посредством мензулы

скипрегелем, то обработка состоит в следующем:

1)на план участка реки наносят траектории движения поплав­ ков согласно произведенным засечкам их на створах;

2)вычисляют скорости движения отдельных поплавков на ис­ следуемом участке и наносят на план.

Если съемку участка реки и засечки поплавков производили те­ одолитом, то составляют план участка реки и вычисляют по изме­ ренным углам и расстояниям положения точек пересечения по­ плавками линий створов. Дальнейшая обработка ведется, как ука­ зано выше.

Для отдельных створов при надобности строят векторы скоро­ стей течения. Длина вектора определяется величиной скорости движения поплавка и относится к точке пересечения им створа. Направление вектора устанавливается по касательной к траекто­ рии поплавка на данном участке.

Применяют так называемый о д н о т о ч е ч н ы й

способ засечки

поплавков с помощью теодолита, устанавливаемого

в одной точке

на высоком берегу или на вышке, откуда виден весь участок. Тео­ долитом засекают последовательно запускаемые поплавки на всем

пути

движения

их на исследуемом

участке реки. При каждой за­

сечке

поплавка

измеряют горизонтальный и вертикальный углы и

берут

отсчет по

секундомеру

(рис. 29.1). Затем

вычисляют

гори­

зонтальное расстояние I от вышки

до поплавка

по формуле

 

 

 

l

= -

t

,

(29.1)

 

 

 

 

tg а +

/ sin <р

4

'

где h — высота

теодолита

над уровнем воды;

а — вертикальный

угол; / — продольный уклон водной'поверхности;

ср— горизонталь­

ный угол между створом и направлением на поплавок.

 

При малых уклонах (/<0,0005) величину /sincp не учитывают. Накладку на план точек засечек поплавков делают в полярных координатах по горизонтальному углу ср и расстоянию /. По нало­ женным точкам проводят траектории поплавков, у каждой за­ сечки проставляют время — отсчет по секундомеру. На рис. 29.2

363


приводится образец обработки результатов измерений направле­ ний поверхностных течений одноточечным способом.

На озерах и водохранилищах измерения скоростей и направ­ лений течений можно производить с помощью двойных привязных поплавков. Они представляют собой два сосуда в виде цилиндри­

ческих ведер диаметром 26 см и высотой 23 см, изготовленных из

листового металла (рис. 29.3).

Верхний

сосуд

имеет

вид бидона

с' горлозиной, закрывающейся

пробкой.

Для

лучшей

видимости

коническая, выступающая из воды верхняя часть сосуда окраши­ вается в яркий цвет и на ней укрепляется флажок.

Нижний сосуд представляет собой открытое ведро с дужкой,

подвешиваемое на тросе к нижней дужке верхнего.

 

 

К

верхней

дужке верхнего

сосуда

прикрепляют

размеченный

через 1 м нетонущий линь длиной до 200 м.

 

 

 

При

измерении течения в

поверхностном

слое

воды

расстоя­

ние

от

верха

верхнего сосуда

до

середины

нижнего

делается

364


Масштаб

плана

а го «о so

so too*

Масштаб

 

эпюры

скоростей

о о£

Of

0,6

0,8 1,0 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и/"

 

 

 

 

 

 

-•'•"Vm

 

 

 

поплавковых

скоростей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

trw

in

 

Наблюдательный

пункт

 

 

 

 

Веха

о

 

Направление

ориентировки

( вышка)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горизонт

воды на

водпосту

/У/

 

 

 

 

 

 

 

в

начале

работы

-

«

 

 

 

 

 

 

в

конце

работы

 

м

 

 

 

 

 

Состояние

 

погоды

 

 

 

 

 

 

 

Ноч партии

(подпись)

Начало

наблюдений

 

ч

мин

 

 

 

 

 

 

 

Наблюдения произвел

(подпись)

Ионеи,

 

»

ч

м и н

 

 

 

 

Рис. 29.2. Образец обработки наблюдений за направлением поверхностных течений.