Файл: Переходы через водотоки..pdf

Для построения эпюры средних скоростей по ширине потока принимают средний уровень за период наблюдений. При значи­ тельном изменении уровня (более 0,10—0,15 м) определяют уро­ вень, средневзвешенный но величинам элементарных расходов, за­ меренных на вертикалях, по формуле

П

2 я н

где Нраб — отметка рабочего уровня; п — число вертикалей; q —• элементарный расход на вертикали; Н — отметки уровней на

вертикалях.

После определения рабочего уровня и скорости на вертикалях производят построение эпюры скоростей и элементарных расходов по формуле

где h — глубина на вертикали; а — угол между направлением те­ чения и нормалью к створу измерений.

Полный расход Q определяют как площадь фигуры, образован­ ной эпюрой элементарных расходов и рабочим уровнем.

Если на обследуемом участке реки наблюдаются приливы и от­ ливы, для каждого часа вычисляют полный расход и строят кри­ вую хода расходов в течение периода прилива и отлива.

Из графика получают максимальную величину расхода воды. Наблюдения направлений течения и поверхностных скоростей производят при помощи поплавков, положение которых фиксиру­ ют путем их засечки с отсчетами по вертикальному и горизонталь­ ному кругам теодолита. В момент засечки делают отсчет времени

по секундомеру.

При максимальном расстоянии от поплавка до наблюдательно­ го пункта до 1 км для поплавка используют деревянные диски тол­ щиной около 5 см с деревянным стержнем с флажком в центре. Для устойчивости поплавка к его днищу прикрепляют небольшой груз.

При больших расстояниях от наблюдательного пункта до по­ плавка и плохой видимости поплавки сопровождает лодка.

Поплавковые наблюдения за период паводка выполняют 6—8 раз с равномерным их распределением по фазам паводка.

Длину участка поплавковых наблюдений назначают в зависи­ мости от ширины русла реки и его очертания в плане от 1 до 3 км. Для небольших рек с шириной русла до 100— 150 м длину участка принимают 0,5—0,7 км. Обычно 2/3 участка наблюдений располага­ ют выше оси перехода, а 7з — ниже.

Число траекторий назначают от 7—8 до 13— 15 в зависимости от ширины русла реки.

Значения минимальных вертикальных углов, допускаемых при

П р и м е ч а н и е . Для 30-секундного теодолита указанные в таблице значения углов уменьшают в 2 раза.

Промежутки времени между засечками зависят от масштаба плана траекторий хода поплавков и скоростей течения. Их прини­ мают обычно для масштаба плана 1 : 5000 от 120 сек при малых скоростях течения до 40 сек при скоростях течения свыше 2 м/сек; при масштабе 1 : 1000— соответственно от 60 до 20 сек.

Накладку траекторий поплавков производят по горизонтально­ му углу от постоянного ориентира и расстоянию от центра вышки до поплавка Д, определяемому по формуле

В формуле (П1-7) знак плюс применяют для поплавков выше створа, а знак минус — ниже створа наблюдений.

Отметку рабочего уровня для исчисления величины /гт опреде­ ляют как среднюю из отметок уровней в начале и конце наблю­ дения.

Для определения поверхностных скоростей по поплавковым наблюдениям отмечают на траекториях поплавков постоянное вре­ мя в каждую сторону от створа наблюдений, равное при масштабе планшета 1 : 1000—25 сек, 1 : 2000—50 и при 1 : 5000— 125 сек. Со­ единяя полученные точки плавной кривой, получают линии равно­ го времени. Затем от створа наблюдений откладывают общие рас­ стояния между линиями равных времен; концы отложенных отрез-

Рис. 111-2. Обработка поплавковых на­ блюдений скоростей течения:

ной к средней скорости определя­ ют коэффициент по формуле (Ш -13). Далее определяют рас­ ход аналогично обработке дан­ ных измерений скоростей вертуш­ кой.

При засечках плотов и караванов делают каждый раз засечку носа и кормы или носа буксира и кормы последней баржи. Одиноч­ ные суда засекают одной засечкой носа.

§ 10. ПРИМЕНЕНИЕ АЭРОМЕТОДОВ ДЛЯ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ РАБОТ

В результате исследований, проведенных в ЦНИИСе в 1962— 1965 гг., был разработан новый метод получения гидрологических характеристик пересекаемой реки с самолета или вертолета путем обработки аэрофотосъемочного материала [80, 132].

К характеристикам, получаемым аэрометодом, относятся ско­ рости и направления поверхностных течений, расходы воды, глу­ бины и отметки уровней воды, направления судовых ходов и дви­ жения льдин.

Материалы аэрофотосъемки районов мостовых переходов мож­ но использовать для выявления характера и интенсивности русло­ вого процесса.

Аэрогидрометрические работы выполняют при ширине русла менее 100— 150 м с использованием вертолета Ми-4, а при ширине разлива до 1,5 км самолета Ан-2. При более широком разливе ис­ пользуют самолет Ан-2 и вертолет.

Поверхностные скорости определяют на основе измерения сме­ щений мелких плывущих по реке предметов (специально пущенные поплавки, струи жидкости, видные на снимке, пена, щепки и др.). Смещения измеряют по специальным перекрывающимся аэросним­ кам (рис. Ш -З).

Разность расстояний %'—х представляет собой смещение точек поверхности воды в масштабе аэрофотоснимков за интервал вре­ мени между снимками.

Исходя из известного масштаба аэроснимков поверхностную скорость течения ѵп0в можно определить по формуле