Файл: Кузник, И. А. Гидрология и гидрометрия учебник для сельскохозяйственных техникумов по специальности гидромелиорация.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 125

Скачиваний: 0

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

нон части троса АС в предположении прямолинейности ее состав-

ляет АС =

Поправка к длине надводной части A#i равна АС г.

ДН

, = ^-5

z = z ( —Ц ---- lV

 

 

(И9)

 

1

 

cos р

 

\ cos fs

у

 

 

4

'

Для получения истинной глубины h вычитают

из ЛС поправку

ДЯ] и получают длину надводной

части.

В измеренную

длину

подводной части

вносят поправку

АЯг из приложения 1.

Тогда

истинная глубина

 

 

h = АСВ z — ДЯ] — ДЯ2.

 

 

 

 

Приборы для

 

 

 

называются

автоматической

записи

профиля

п р о ф и л о г р а ф а м и . По

принципу действия они

делятся

на

гидростатические

и

акустические.

Акустические

профилографы

применяют при небольшой мутности воды и

отсутствии раститель­

ности. Производительность прибора 15—17 км в

час.

 

 

 

К числу акустических профилографов относятся малогабарит­ ный эхолот ТОР-5 и промерный эхолот ПЭЛ-2. При промерах эхо­ лотами определяют глубины по продолжительности прохождения отраженных от дна звуковых волн.

Профилограф ПЭЛ-2 (рис. 105) состоит из центрального при­ бора и заборного устройства. Внутри деревянного корпуса забор­ ного устройства размещены два вибратора. Заборное устройство

203


крепится к борту судна. Центральный прибор служит для автома­ тической записи профиля, для управления посылкой и приемом ультразвуковых импульсов. Линия профиля записывается на элек­ тротермической бумаге. Профиль дна получаётся в виде черной линии на белом фоне. Вертикальный масштаб записи 1 : 100, гори­ зонтальный непостоянен и зависит от скорости движения судна.

Гидростатические профилографы применяют главным образом при выполнении научно-исследовательских работ.

Способы производства промеров. При производстве промеров выполняют: 1 ) наблюдения за уровнем воды по ближайшему водо­ мерному посту, 2 ) измерения положения промеряемой вертикали, 3) измерение глубины.

На реках применяют следующие способы промеров:

а) по по­

перечникам, б) по продольникам и в) по косым галсам.

 

!

Промеры по поперечникам (рис. 106)

о[

производят с мостиков, люлек,

а при значи­

 

тельной

ширине реки (до 300

м)

с лодки.

 

Расстояния между поперечниками назна­

 

чают в зависимости от ширины русла, рель­

 

ефа

и

требуемой детализации

рельефа.

 

Обычно при ширине реки до 100 м попереч­

 

ники разбивают через '/г—7 з ширины реки,

 

а при большей ширине — через

’/.( ширины

 

реки.

 

 

 

 

Рис. 106. Схема проме­

При ширине реки до 300 м по направле­

ров по поперечникам.

нию створа натягивают трос диаметром 3—

 

8 мм.

На одном берегу петлю троса наде­

вают на столб. На другом берегу трос натягивают воротом или лебедкой. Трост размечают металлическими марками, на которых выбито число метров от постоянного начала. Расстояния между

промерными вертикалями принимаются по табл.

54.

Т а б л и ц а

54

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина реки, м

< 20

20—30 30—40 40—60 60—80 80—100 100200 200-300 300—500 500-800 >800

Расстояния между

От 0,5

2

3

4 6

8

10

20

30

40

50

промерными вер-

до 2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тикалями, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Промеры с лодки выполняют следующим образом. Один рабо­ чий передвигает лодку по тросу, устанавливает ее на промерной вертикали и делает отсчет по размеченному тросу. Второй рабо­ чий промеряет и отсчитывает глубину. Техник ведет записи в журнале.

Точность промеров повышается при производстве их по попереч­ никам со льда. В точках промеров пробивают лунки, местоположе­ ния которых устанавливают измерениями стальной мерной лентой. Глубину воды в лунке отсчитывают от уровня воды. Помимо этого, в каждой лунке определяют толщину льда и глубину его погру­ жения в воду.

На реках шириной более 300 м (когда трос протянуть невоз­ можно) и при небольших скоростях течения положение промерных

204


вертикалей на поперечнике определяют засечкой мензулой или тео­ долитом с берега или секстантом с лодки. Промеряемые створы закрепляют на берегах вехами. На высоком открытом берегу раз­ бивают базис (рис. 89). Место стоянки инструмента выбирают так, чтобы угол между базисом и линией визирования на лотлинь был не меньше 30° и чтобы со стоянки хорошо было видно большин­ ство поперечников вверх и вниз по течению. На мензульную доску наносят план реки, направление поперечников и положение урезов. Лодка движется по направлению створа. Техник у угломерного инструмента следит за передвижением лотлиня. По сигналу с лод­ ки делают засечку. Сигналы подаются красными и белыми флаж­ ками через равные интервалы времени.

При значительных скоростях течения глубину промеряют по продольникам и по косым галсам. При промерах по продольникам

на берегу устанавливают две мензулы

(рис. 107). Лодка движется

свободно по течению. Лот опускают

 

Базис

в воду примерно на глубину 1 м от

 

1м ензула

2 м ензула

дна. По сигналу с лодки через рав­

ные промежутки

времени

делают

 

 

промеры и

одновременно

засечки

 

 

обеими мензулами. При засечке по

 

 

косым галсам лодка движется не

 

 

вдоль реки, а под некоторым углом

 

 

к поперечинку вниз

по

течению.

 

 

Траектория

движения

принимает

Рис. 107. Схема промеров по

вид кривой линии

(рис. 108). Засеч­

продольникам.

ки делают двумя мензулами.

Особенности промеров глубин на озерах и водохранилищах.

На небольших и узких водоемах глубину промеряют обычным мето­ дом — по поперечникам, разбиваемым перпендикулярно к оси. В прибрежной мелкой полосе число поперечников увеличивают. Чаще всего водоемы промеряются по квадратам. Квадраты намечают на карте, а затем переносят в натуру (рис. 109). Инструментально раз­ бивают только один из .квадратов аЬге, а остальные разбивают по нему. Углы квадратов закрепляют буйками. Длина стороны квад­ рата 200—500 м. Промеры выполняют через 50 м. Положение углов определяют засечками двумя мензулами, расположенными на бе­ регу, или бусолыо с лодки, движущейся по створу. Для направле­ ния лодки при промерах внутри квадратов устанавливают вспомо­ гательные вехи. При глубине до 5 м их забивают в .грунт, а при глубине более 5 м устанавливают на якорях.

Водомерные наблюдения при промерах. Во время изысканий — при съемке рек и водоемов, при промерах русел — уровень ме­ няется. Необходимо привести все промеры к постоянному уровню. Использовать для этой цели редко расположенные, постоянно дей­ ствующие посты невозможно. Поэтому устраивают передвижные посты для работ на том или ином участке. Передвижной’пост со­ стоит из двух сваек, забиваемых на глубину 1,0—1,25 м. Одна рас­ положена в русле ниже уровня воды, другая— на берегу. По первой

205


ведут отсчеты. Вторая служит временным репером. Ему передается отметка от ближайшего репера, установленного во время изыска­ ний. Для контроля ежедневно повторяют нивелировку обеих сва­ ек. При передвижении экспедиции на новую стоянку заблаговре­ менно открывают новый пост. Через 2—3 дня одновременных на­ блюдений по обоим передвижным постам старый пост закрывают,

анаблюдения продолжают на новом посту.

Базис

Рис.

108.

Схема

про-

Рис. 109. Промеры

по

меров

по

косым

гал-

квадратам,

 

 

сам.

 

 

 

 

 

55.

Обработка материалов промеров

По материалам

съемок выполняют камеральные

работы: по­

строение профилей поперечных сечений, составление продольного профиля реки и плана русла.

Приведение промеров к мгновенному уровню. Уровень воды во

время промеров глубин называется р а б о ч и м .

За время работы

он меняется. Поэтому все промеры приводятся

к условному сре-

з о ч н о м у уровню. Разность между рабочим уровнем Я,

и срезоч-

ным уровнем Я2 называется с р е з к о й . М г н о в е н н ы й

уровень

может быть установлен нивелированием урезных кольев, забитых одновременно на участке промеров. В этом случае срезка кН — Н\ — —# 2- Измеренную глубину исправляют на величину срезки. Если промеры ведут на большом протяжении реки, то русло разбивают на отдельные участки (по 50—70 км) и на каждом из них обору­ дуют водомерный пост. Рабочие уровни на каждом участке ниве­ лируются в продолжение 2—3 дней. Так как отметки уровней за это время меняются, то их нельзя еще считать срезочными. Приве­ дение этих уровней к условному срезочному выполняют для опре­ деленного часа наблюдений по водомерному посту.

Профиль поперечного сечения. По отметкам дна и расстоя­ ния между промерными вертикалями строят поперечный профиль русла (см. рис. 8 8 ). Поперечный профиль вычерчивают в иска­ женном масштабе: вертикальный масштаб принимают в 1 0 или 100 раз больше горизонтального. Для профилей водомерных по­ стов и гидрометрических створов применяются масштабы, при­ веденные в табл. 5 5 .

206


Т а б л и ц а 55

Масштабы для построения поперечных профилей

Ширина реки, м

Масштаб

< 5

5-10

10-30

30-60

60-150 150-300

> 300

Горизонтальный

1

:20

1 :50

1

:100

о О СЧ

ел о о

1:1000 1 :10 000— 1 :20 000

1 Глубина

воды, м

 

1

1 -2

2 -5

5-10

> ю

Вертикальный . .

1 : 10

1 :20

1 :50

1 :100

1 :1000

При построении профиля наносят отметки дна или отклады­ вают глубину вниз от рабочего уровня. На профиле показывают рабочий, наивысший и наинизший уровни, репера и их отметки. Отметки берега, не покрытого водой, наносят на профиль по мате­

риалам нивелировки.

возможны

небольшие

участки

В поперечном сечении реки

м е р т в о г о п р о с т р а н с т в а , в

котором

отсутствует

течение.

Вся остальная площадь поперечного сечения между дном и поверх­

ностью воды, в которой скорости

наблюдаются во

всех

точках,

называется ж и в ы м с е ч е н и е м ,

в отличие от в о д н о г о

сече-

н и я, занимаемого водой.

площадь водного

сечения равна

■При наличии ледяного покрова

площади всего поперечного сечения между дном и поверхностью воды без площади погруженного льда. Площадь водного сечения реки можно определить планиметром или аналитически — сумми­ рованием площадей фигур, ограниченных промерными вертикаля­ ми (рис. ПО). Площадь между урезом левого берега и первой вер­

тикалью определяют по треугольнику Дсо= —тр—. Площадь Дсог

представляет трапецию Асог= h> h'2 b2 и т. д. Площадь живого сечения реки

 

Mi

h\ +

 

bn-\ '

nn и I

h

h

1= £ Д«:

 

 

b ,+

)

h

 

 

 

"л Т о л+1-

( 120)

Кривая зависимости oi = f(tf). С изменением уровня воды из­ меняется и площадь водного сечения. Повышение уровня вызы­ вает увеличение, а понижение — уменьшение площади водного сечения. Зависимость площадей от высоты стояния уровня воды

207