Файл: Переходы через водотоки..pdf

фометрические расчеты производят в этих случаях с учетом заня­ тости части русла льдом.

В 'период ледостава выявляют местоположение и условия обра­ зования наледей в районе перехода, а также возможность их влия­ ния на мостовой переход в период строительства и эксплуатации. В состав полевых работ входит съемка контуров наледи с привяз­ кой к плану перехода, измерение размеров наледи, описание при­ чины возникновения и изменений наледи в период наблюдений. Обследование наледей производят в пределах съемки ситуацион­ ного плана перехода, но не менее чем на 1 км выше и 0,5 км ниже створа перехода.

При выборе вариантов мостового перехода преимущество отда­ ется варианту, находящемуся вне влияния наледей.

Впериод вскрытия рек изучают условия образования и разме­ ры ледохода, определяют причины и места образования заторов льда, их влияние на уровенный режим, сроки и продолжительность ледовых процессов, а также условия пропуска ледохода через створ мостового перехода.

Всостав работ, проводимых в период весеннего вскрытия рек дополнительно к гидрометрическим работам, входят:

установление дат появления воды на поверхности льда и ее уход под лед, образование закраин, промоин и трещин на льду;

установление времени прекращения движения по льду транс­ порта и людей;

начало и конец подвижек льда и их размеры по нескольким

створам; начало и конец ледохода, его интенсивность, размеры наиболь­

ших льдин и скорость их движения; наблюдение за траекториями движения льдин и корчехода во

время ледохода; мостоположение и размеры заторов и навалов льда, а также

даты их образования и разрушения, наблюдения за режимом за­ торных уровней.

Ледоход обычно сопровождается резким подъемом уровней во­ ды, поэтому наблюдения следует назначать как можно чаще, что­ бы не пропустить максимальных уровней ледохода и половодья. В этих случаях желательно поддерживать связь с близлежащими постами наблюдений УГМС. Необходимо организовать также одно­ временные наблюдения на створе перехода и водпосту. Наблюде­ ния за уровнями начинают за одну-две недели до предполагаемо­ го вскрытия реки. Наиболее характерные моменты ледового режи­ ма желательно фотографировать.

По результатам наблюдений составляют пояснительную записку с описанием произведенных работ и характеристикой зим­ него режима реки.

После выполнения полевых работ производится обработка ма­ териалов наблюдений и их анализ с целью установления расчет­ ных гидрометеорологических характеристик для проектирования переходов.

При отсутствии многолетних наблюдений на реке, отсутствии населенных пунктов и невозможности постановки непосредствен­ ных наблюдений применяется метод географической интерполяции. Этим способом могут быть получены значения дат появления ха­ рактерных ледовых явлений, толщины льда, высоты снегового по­ крова, максимальной интенсивности снеготаяния, вычисленные по опорным бассейнам. Целесообразно использование эмпирических соотношений между характерными уровнями на опорных бассей­ нах для переноса их на переход. Учитывая приближенность харак­ теристик ледового режима, из-за недостаточной изученности рек целесообразно внедрение в практику гидрологических расчетов мостовых переходов принципа вероятностной оценки характери­ стик зимнего режима рек и дат их установления, влияющих на конструктивные размеры проектируемых переходов.

Для определения расчетных величин ледового режима при на­ личии многолетних наблюдений рекомендуется построение эмпи­ рических кривых вероятностей и графическая экстраполяция рас­ четных уровней до требуемой повторяемости.

Анализ кривых вероятностей некоторых характеристик ледово­ го режима показал, что они обладают небольшой асимметрич­ ностью, что облегчает графическую экстраполяцию, а также позво­ ляет аналитически оценивать вычисленные величины по теоретиче­ ским кривым.

§ 9. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ РАБОТ

Гидрометрические работы выполняют в случаях, указанных в § 8, обычно на крупных реках, недостаточно изученных в гидроло­ гическом отношении.

В состав гидрометрических работ входят: наблюдения колеба­ ний уровней воды с фиксацией отдельных фаз состояния реки и от­ меток характерных уровней воды, измерение уклонов водной по­ верхности, средних скоростей и глубин, наблюдения направлений струй, траекторий движения льдин, плотов, судов и караванов.

Полный цикл гидрометрических наблюдений выполняют с пе­ риода ледохода до установления межени после весеннего паводка или с захватом ливневых паводков, если они превалируют над сне­ говыми.

Выполнению гидрометрических наблюдений предшествует под­ готовительный период, в течение которого разбивают и закрепляют створы наблюдений, устраивают водомерные посты, вышки для фиксации траекторий поплавков, льдин, судов, оборудуют плаву­ чие средства приспособлениями для работы с вертушкой, измере­ ния глубин.

В подготовительный период выполняют подготовку для обеспе­ чения безопасности работ в соответствии с имеющимися требо­

Полевые работы начинают со съемки поперечников по створам наблюдений, подводной съемки русла и определения толщины ле­ дового покрова.

Полный объем наблюдений выполняют на основном створе, ко­ торый желательно располагать по оси перехода или в непосредст­ венной близости от него. Кроме того, частично наблюдения выпол­ няют на одном-двух створах, разбиваемых в районе перехода, чтобы проследить изменение гидрологических элементов в районе мостового перехода.

Створы наблюдений разбивают нормально направлению тече­ ния. Если на отдельных участках створа наблюдения направление течения различно, прямолинейный створ заменяют ломаным с тем, чтобы его направление на каждом участке было бы нормальным течению. Створы закрепляют двумя вехами на каждом берегу.

Вертикали наблюдений скоростей вертушками размечают по профилю створа с тем, чтобы в руслах малых рек было бы не ме­ нее пяти — восьми вертикалей, на больших 12— 15 вертикалей, на поймах — в характерных местах по рельефу и растительности, но не реже чем через 200—300 м.

Для возможности беспрепятственного передвижения судна для наблюдений на пойме прорубают просеку шириной б—7 м.

При работе с лодки вертикали в русле фиксируются заранее определяемыми горизонтальными углами, измеряемыми от базиса с опорного пункта на берегу. Если по створу наблюдений для из­ мерения глубин эхолотом размещены буйки, последние могут быть использованы в качестве вертикалей для вертушечных наблюдений.

При работе с парома или лодки, .перемещающихся по перетя­ нутому тросу, вертикали размечают на тросе.

Если створ наблюдений проходит по оси существующего моста, вертикали числом от 3 до 5 в каждом пролете размечают на мосту так, чтобы их было видно с промерного судна.

Водомерные посты устраивают в количестве трех по берегу русла. На основном посту, располагаемом по оси перехода или вблизи него, ведут водомерные наблюдения в полном объеме, по двум другим — в сокращенном объеме лишь для определения уклонов. Уклонные водомерные посты располагают вверх и вниз от перехода на расстоянии, определяемом повышением или пони­ жением отметок свободной поверхности воды на 30—40 см от пе­ рехода.

При значительном поперечном уклоне водной поверхности уст­ раивают дополнительные посты на другом берегу русла, а при не­ обходимости и в конце поймы у линии разлива высоких вод.

В зависимости от крутизны откоса водомерные посты устраива­ ют свайные, реечные или смешанные (свайно-реечные).

Сваи располагают так, чтобы превышение торцов соседних свай составляло бы не более 0,5 м. На водомерном посту устанавливают репер, от которого нивелируют верх свай и нули реек.

Водомерный пост должен быть защищен от ледохода и вол­ нений.

Для засечек поплавков при фиксации направления течений, льдин, судов и измерения поверхностных скоростей попользуется берег, если высота его достаточна и обеспечивается видимость все­ го участка наблюдений. В противном случае строят одну или не­ сколько наблюдательных вышек.

Возвышение горизонтальной оси трубы теодолита на вышке над наивысшим уровнем воды АЯу по условиям точности желательно не менее

кНу = 0,0175Дн, (III-1 )

где Д п — наибольшее расстояние от центра вышки до границ уча­ стка наблюдений.

Когда не удается расположить теодолит на высокой точке, при­ меняют способ засечки поплавков двумя теодолитами. Положение поплавка в плане определяют по известному расстоянию между теодолитами и горизонтальными углами, измеренными при визиро­ вании на поплавок.

По окончании подготовительных работ выполняют гидрометри­ ческие наблюдения.

Измерения уровней на установленных водпостах ведут в тече­ ние всего периода наблюдений.

Частота измерений зависит от характера колебаний уровней и изменяется от 2—4 до 6— 12 и более раз в сутки при резких коле­ баниях уровней.

При переходе от одной сваи к другой отсчеты для контроля про­ изводят по обеим сваям.

По каждому водомерному посту ведут журнал, в котором, по­ мимо отсчетов, делают записи о гидрологических явлениях, наблю­ даемых на реке (ледоход, шуга, карчеход и др.).

По данным наблюдений подсчитывают отметки уровней и со­ ставляют график колебаний уровней. Такой же график составляют по ближайшему многолетнему водомерному посту Гидрометео­ службы или другой организации.

На основании сопоставления сходственных характерных уров­ ней по графикам на переходе и на многолетнем посту (рис. 111-1, а) строят кривую связи сходственных уровней, которую используют для переноса максимальных я, в частности, расчетных уровней с многолетнего поста Нѵ\ на переход Я р2 (рис. ІІІ-І, б).

Продольные уклоны водной .поверхности определяют по уклон­ ным водомерным постам. По полученным значениям уклонов стро­ ят зависимости уклонов от времени и уровней.

Полученные значения уклонов используют для определения коэффициентов шероховатости, а также для переноса уровней со створов наблюдений на переход.

При вертушечных наблюдениях необходимо ими охватить фа­ зу подъема, пик паводка и фазу спада. Наблюдения рекомендует­ ся выполнять более часто на участке приближения паводка к пи­ к у — через 0,10—0,20 см изменения уровня воды, а на остальной

Рис. Ш-1. Графики наблюденных уровней:

слева — зависимость уровней Я от времени Г; справа — связь сходст­ венных уровней по многолетнему посту Нр, и по переходу Нрг '.

1 — для многолетнего поста; 2 — для мостового перехода

части паводка через 50—60 см. Работа с вертушкой производится на намеченных в русле и закрепленных на пойме вертикалях.

Для работы применяют вертушки, не работавшие после послед­ ней тарировки и имеющие тарировочный паспорт. Количество то­ чек замера скоростей на вертикали зависит от глубины. При глу­ бине до 1 м скорость измеряют в одной точке на 0,5 или на 0,6 глу­ бины; при глубине 1—3 м — в двух точках на 0,2 и 0,8 глубины или в трех точках — на 0,2, 0,6 и 0,8 глубины; при глубине свыше 3 м —

на 0,2 глубины — 2 мин, а на каждой последующей точке увеличи­ вается на 1 мин.

Средние скорости ѵсѵ на вертикалях по точкам измерений опре­