Файл: Методические рекомендации по измерению расходов воды рек аэрометодами..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
1)аэрофотоаппарат;
2)запас гидробомб;
3)сбрасыватель гидробомб;
4)несколько базисных систем для определения масштаба
съемок.
Необходимое количество гидробомб и буйковых базисов в са молете определяется количеством вертикалей и створов, на кото рых необходимо выполнить измерения элементарных расходов воды.
Производство аэросъемочных работ начинается с осмотра уча стка с целью определения ориентиров для захода самолета и вы явления возможности обеспечения безопасности сброса гидро бомб. После проведения аэровизуального осмотра участка выпол няется пробный сброс гидробомб (1—2), необходимый для учета сноса при разбросе их основной серии и сброс базисных систем для определения масштаба съемок.
Базисные системы лучше сбрасывать у берегов, где слабее течение и уменьшается возможность их срыва плывущими пред метами.
Закончив перечисленные выше подготовительные работы, са молет заходит на сброс гидробомб по всему створу.
Перед выходом на створ аэрофотоаппарат включается в борто вую сеть и со сбросом первой и последней гидробомбы им произ водятся одиночные холостые кадры (с закрытым люком), фикси рующие моменты времени по часам АФА.
Сброс гидробомб на створе выполняется вручную одним или двумя техниками. Интервал сброса выдерживается по секундо
меру.
При этом вместо секундомера может быть использован ко мандный прибор АФА. Сброс гидробомб в этом случае осуществ ляется по сигнальной лампочке. После сброса бомб самолет на обратном курсе выполняет первую фотосъемку поверхностных по плавков и появившихся на поверхности воды шлейфов всплываю щего со дна масла. Затем, пройдя маршрут, разворачивается и
производит вторую съемку.
Аэрофотосъемка производится сплошными маршрутами с пе
рекрытием не менее 60%• Заметим, что начало первой съемки должно быть выполнено
не ранее момента всплывания капель масла со дна потока. Время всплывания (в секундах) рассчитывается по следующей формуле:
, h _ h |
(IV-7) |
|
t = a ^ ~ ' l u T ’ |
||
|
где U2 — скорость всплывания масла, равная 10— 13 см/с; h — ма ксимальная глубина на створе.
Интервал времени между сбросом последней гидробомбы и началом первой съемки должен быть всегда больше вычисленного значения t.
86
2)захват кадром при обеих съемках поплавков и точек вы хода масла на поверхность воды;
3)читаемость изображения часов на кадрах;
4)привязку начального и конечного кадров к береговым опор ным пунктам;
5)возможность определения масштаба съемки.
После оценки аэрофильмов по ним определяются следующие величины.
По изображениям часов на кадре вычисляют:
? ■— момент сброса первой гидробомбы с самолета;
t' — момент сброса последней гидробомбы с самолета;
t2— момент первой съемки поплавков и шлейфов масла; U— момент второй съемки поплавков и масла.
По измерениям на фильме определяют:
/3, Ц— расстояния между точкой выхода масла и положениями поверхностного поплавка при первой и второй съемках в масштабе аэроснимка;
k —-длину базиса для определения масштаба (расстояние между крестовинами на берегу или между буями на поверхности воды в случае применения базисной системы).
Все эти данные записываются в таблицу, в которой затем про
изводятся |
необходимые вычисления. Образец такой таблицы, |
||
а также |
таблицы для |
вычисления |
элементарных расходов воды |
даны в приложении 9. |
|
|
|
По измеренным на |
аэрофильме |
величинам вычисляют: |
|
1) масштаб аэрофотосъемки |
|
||
МL2 ’
где Z.2 — длина маштабного базиса в натуре;
2)интервал времени между моментом сброса первой гидро бомбы и первой съемкой Д^;
3)интервал времени между первой и второй съемками Дtz\
4)поверхностную скорость течения
5)расстояния от положения поверхностных поплавков до точк приводнения гидробомб при первой съемке
k = Vп(*2—*4);
6) момент приводнения первой гидробомбы:
где Atz ■— время полета бомбы в воздухе с момента выброса ее из самолета до приводнения:
Д^з Н
t/пад— скорость падения гидробомбы (определяется эмпири чески) .
Для определения моментов сброса и приводнения гидробомб,, сброшенных после первой бомбы, интервал времени между сбро сом первой и последней гидробомб делится на п — 1, где п — число всех сброшенных на створе гидробомб,
Полученное значение At' прибавляется ко времени сброса каж дой предыдущей гидробомбы.
Отсюда моменты сброса бомб следующие: 1) (и
2) +
3)*, + 2Д*'
4). . . и т. д.
Заканчивается камеральная обработка вычислением полного» расхода воды аналогично аналитическому способу определения наземного расхода воды.
Формула имеет вид
Q o 6 u x = Q l + Q 2 + • • • + Q r e - l 4 " Q « .
где Qi, Q2, ..., Qn—-частные расходы воды между скоростными: вертикалями.
Величина каждого частного расхода вычисляется путем умно жения среднего элементарного расхода на соответствующее рас стояние между вертикалями, т. е.
1»
Q2 = - — ,Р - 3*2 (S2 -Sl),
г \ |
__ |
а |
+ а |
/ о |
с* \ |
эл« -1 _____ элл |
|||||
Ц;л— 1 |
|
2 |
\У п |
|
|
|
|
0 .п = = Ч элл |
»-*я)> |
|
|
где 5i (5г— Si), ..., |
(S n — S n- i) — расстояния между скоростными |
||||
вертикалями, <7эп,, |
<7эл2, |
..., |
<7эл„— элементарные расходы воды |
||
на скоростных вертикалях.
Схема расчета дана в табл. 1 и 2 приложения 9.
Раздел V
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ АЭРОГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ РАБОТ
Г Л А В А I
ВЫБОР СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДОВ ВОДЫ С САМОЛЕТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ГИДРОМЕТРИЧЕСКОГО СТВОРА
Выше были изложены способы измерения расходов воды:
1.С самолета определяются поверхностные скорости течения поплавками. Профиль поперечного сечения потока измеряется на земными средствами. Коэффициент К устанавливается на основе наземных наблюдений.
2.С самолета определяются поверхностные скорости течений поплавками и с помощью буйковых систем (или методом после довательных съемок на пойме) профиль поперечного сечения по тока. Коэффициент К устанавливается на основе наземных на блюдений или назначается приближенно.
3.С самолета определяются элементарные расходы воды в от дельных точках створа (интеграционный способ).
На основе этих данных в камеральных условиях вычисляется полный расход.
Наиболее точное измерение расходов воды обеспечивает пер
вый вариант, который может быть применен во всех случаях, где можно обычными наземными способами надежно измерить про филь поперечного сечения и определить коэффициент К.
Второй вариант при приближенном определении значения ко эффициента К несколько снижает точность измерения расходов воды в целом, но в то же время открывает возможность приме нять метод в труднодоступных районах без какого-либо наземного обеспечения.
Основным достоинством интеграционного способа является его полная независимость от наземного обеспечения и необходимости измерять глубины и использовать эмпирический коэффициент К. Однако точность интеграционного способа ниже поплавочного. В связи с этим интеграционный способ можно рекомендовать для случаев, когда поплавочный по тем или иным причинам непри меним или когда не требуется высокая точность определения рас хода воды.
90
Выбор способа измерения расхода воды с самолета определя ется целым рядом факторов, из которых важнейшими являются морфологические и гидравлические условия поймы, орография ме стности в районе гидроствора и т. п. Немаловажное значение в этом отношении имеет также фактор доступности гидрометри ческого створа для наземных подвижных средств.
Зависимость способа аэрогидрометрических работ от гидравли ческих условий, связанных в свою очередь с фазой водного режима водотока, может привести к необходимости применения различных способов определений даже на одном и том же гидростворе.
При выборе способа определения расхода воды необходимо руководствоваться изложенными ниже соображениями.
1. На беспойменных участках рек в условиях относительно рав номерного и установившегося режима течения, при отсутствии лесосплава и ледохода наиболее приемлемым является поплавоч ный способ определения расходов воды. При ледоходе и лесо сплаве средней и малой интенсивности, не осложненных заторнозажорными явлениями или мощными заломами леса на участках, расположенных ниже гидростворов, наиболее целесообразным яв ляется способ измерения расходов воды по поверхностным скоро стям, которые определяются в этом случае по льдинам или брев нам. Маркировка водной поверхности ураниновыми поплавками производится выборочно, только в местах разрежения ледохода (лесосплава).
2. Если в районе гидроствора имеется переменный подпор ис кусственного или естественного происхождения, точность опреде ления расходов воды поплавочными способами резко снижается. В этих условиях целесообразно измерение расходов воды выпол нять интеграционным способом.
3. На реках, где сброс поплавков (гидробомб) и аэрофото съемка затруднены или невозможны из-за значительной высоты ко ренного берега в периоды лесосплава и ледохода, определение расходов воды в ряде случаев может быть выполнено с помощью фотосъемки с берега, в соответствии с Методическими указани ями, № 72.
4.При наличии на участке гидроствора открытой (незалесенной) или с отдельными деревьями и редким кустарником поймы определение расхода воды следует выполнять поплавочным спосо бом. При этом следует иметь в виду, что на участках, поросших кустарником, вместо ураниновых поплавков следует применять раствор уранина. Возможность использования раствора уранина может быть определена визуально, на основании контрольного' пуска индикатора, предшествующего рабочему сбросу.
5.Сильное зарастание поймы делает невозможным определе ние расходов воды по поверхностным скоростям. В то же время
производство наземных гидрометрических работ в этих условиях затруднено из-за отсутствия прямой видимости, которая необхо дима для засечек местоположения скоростных вертикалей с бе рега. В этом случае может быть использован комбинированный
91