Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Проектирование дорог

Гидрометрические работы


Гидрометрические работы

Гидрометрические работы на месте перехода начинаются с промера глубины живого сечения. Для этой цели на мостовом переходе разбивают специальные гидростворы, перпендикулярные направлению течения.

По створам снимают живое сечение реки для определения ее расхода. Створы располагают на прямом, среднесжатом участке главного русла, где вода при высоком горизонте течет приблизительно параллельными струями. Обычно разбивают не менее трех створов: один — главный, желательно по оси перехода или около нее; другой — выше главного на расстоянии двойной или тройной ширины меженного русла, но не менее 100 и не более 500 м; третий — ниже, на расстоянии одной-двух ширин меженного русла., Если русло вблизи перехода извилисто, для получения более правильных результатов можно разбивать дополнительные створы в стороне от перехода на прямом участке речной долины и русла, где течение воды в паводок близко к параллельноструйному.

По направлению створов измеряют расстояния и разбивают пикетаж. Поймы нивелируют, а в русле промеряют глубины. На концах створов за пределами разлива устанавливают реперы, вблизи створов устанавливают водомерные посты. Для измерения живого сечения реки применяют наметку и лот, причем последний используют при глубине более 5 м. Для Удобства промера на несудоходных реках шириной по межени менее 200 м по створу лебедкой или воротом туго натягивают трос диаметром 6—10 мм с метками через 1 м. Рядом немного выше по течению, натягивают второй трос диаметром 10—12 мм. По этому тросу движется лодка, с которой промеряют глубины. Расстояние мест промеров определяют по первому тросу. Если протянуть трос нельзя, лодка движется по створу, а места промеров регистрируют теодолитом с разбитого вдоль русла базиса. Длину базиса точно промеряют и затем измеряют угол между линией базиса и направлением створа. В конце базиса устанавливают теодолит. По сигналу измеряют угол между линией базиса и направлением на мачту или веху на лодке, находящуюся точно в створе.

На больших реках определение глубин производится с помощью эхолотов, дающих достаточно высокую точность и значительно ускоряющих процесс работы.

Рис. 1. Инструменты для определения глубины воды в реке:
1 — наметка; 2— поддон наметки; 3 — лот

Рис. 2. Определение расстояний до промерных точек теодолитом с базиса

Рис. 3. Определение глубины эхолотом

Результаты промера оформляют в виде чертежей живых сечений. Промеры живых сечений по главному створу, совмещенному с трассой переходов, увязывают с пикетажем трассы путем определения плюса каждой промерной точки. Отметки дна реки вычисляют вычитанием глубины промера от отметки горизонта воды.

Если во время промера горизонт воды изменился, это изменение надо учесть в отметках точек живого сечения пропорционально времени их промера.

Рис. 4. Измерение скорости течения вертушкой:
а — гидрометрическая вертушка; б — лодка с оборудованием для проведения измерения;
1 — кран-балка с лебедкой для опускания и подъема вертушки; 2 — трос якоря

Для определения средней скорости течения и расхода в реке поступают следующим образом.

1. На живом сечении реки намечают вертикали, на которых необходимо измерить скорости. Вертикали располагают в русле через 10—50 м, а на пойме — через 100—250 м в зависимости от ширины русла и поймы. Должно быть измерено расстояние до этих вертикалей от какой-либо постоянной точки в створе (от начала базиса).

2. На лодке, оборудованной /для измерения скорости, с вертушкой на штанге или троссе выезжают на реку в створ, обозначенный поставленными на берегах вехами. Лодку ставят в створе на якорь на месте намеченной вертикали при помощи теодолита, установленного на конец базиса. На каждой вертикали измеряют глубину воды h и скорости v в пяти точках вертикали — у дна на глубинах 0,8/г, 0,6h, 0,2h и у поверхности. Каждое измерение скорости продолжается в течение 2—5 мин. Чем глубже точка вертикали, тем дольше ведут наблюдение, чтобы исключить влияние пульсации и случайных помех, которые могут исказить результаты.

На поймах скорости измеряют в трех точках — у дна, на глубине 0,6/г и у поверхности. В местах, где глубина менее 1 м, ско-пость течения разрешается измерять только в одной точке — на глубине 0,6ft. Во время паводка измерения ведут при разных горизонтах воды — при интервалах колебания горизонта в 0,25— р5 м. При быстром спаде воды и невозможности выполнить все измерения измерять скорость разрешается в двух точках — на глубине 0,2h и 0,8/г.

При повторных измерениях лодку надо каждый раз устанавливать на одних и тех же вертикалях по теодолиту по заранее вычисленным углам между визирной осью и базисом.

На поймах целесообразно до начала паводка отметить на местности вертикали условными знаками или поплавками, привязанными к какому-либо надежно укрепленному предмету на пойме, например к камням, пням, прочно вбитым кольям и т. п. Привязка должна быть достаточной длины, чтобы при подъеме горизонта воды поплавок находился на поверхности.

При изменениях скорости течения обязательно фиксируют горизонт, который надо измерять не реже, чем через каждые 2—4 ч работы.

Индексы у скоростей показывают, на какой части глубины, считая от поверхности, измерена скорость. При годографах правильной формы средняя скорость обычно близка к скорости, измеренной на глубине 0,6/г.

В отдельных случаях при отсутствии возможности использования вертушек и при наличии безветренной погоды для измерения поверхностных скоростей применяют поплавки. Поплавки изготовляются в виде деревянных дисков диаметром 25 см и толщиной 5 см. В центре диска укрепляется стержень высотой до 15 сл с белым флажком.

Для определения скоростей разбивают два дополнительных поплавковых створа выше и ниже основного створа на расстоянии 50— м в зависимости от скорости течения. Выше этих створов разбивается особый пусковой створ.

Рис. 5. Годограф скорости на вертикали:
а — годограф скорости; б — искажения годографа, вызванные зарослями кустарника; в — деревьями с подтопленной кроной; г — ямой на дне

Поплавки направляются с разных мест по ширине русла и поймы в количестве до 15—30 шт., в зависимости от общей ширины реки.

Время прохождения поплавков через основной и дополнительные створы засекают специальные наблюдатели.

В горных реках с быстрым и бурным течением, где поплавки сносятся к стержню потока, разрешается определять скорость по стержню.

Тогда коэффициент принимается равным 0,50—0,65.

Значения, близкие к средней скорости, дают измерения скорости глубинными поплавками, поплавком-интегратором и гидрометрическим шестом.

В последнее время в связи с внедрением авиации на изысканиях мостовых переходов средние скорости течения определяются на основе проведения специальных аэрогидрометрических работ. Аэрогидрометрия применяется на реках с шириной русла более 150 м и выполняется с самолетов типа Ан-2, оборудованных топографическим аэрофотоаппаратом с часами, радиовысотомером, статоскопом и оптическим бортовым визиром.

Рис. 6. Определение направления течения струй:
а — засечками в створах; б — одноточечным методом замером горизонтального и в — вертикального угла

Работы по аэрогидрометрии заключаются в сбрасывании гидрометрических бомб с жидкостным индикатором вдоль назначенного створа реки с проведением фотографирования мест их падения и мест выхода жидкостного .индикатора на поверхность воды. Кроме того, специальными часами фиксируется время прохождения индикатора от дна реки до поверхности воды.

Гидрометрическая бомба представляет собой металлический цилиндр емкостью до 1 л, закрытый металлическими крышками с тремя небольшими отверстиями в верхней части. Цилиндр заполняется смесью керосина и отработанного авиационного масла.

Сбрасывание – серии бомб производится, с интервалом времени приблизительно в 1 сек. Места всплесков от падения гидрометрических бомб и места выхода на поверхность воды масляных пятен жидкостного индикатора определяют по аэрофотоснимкам. На основании данных фотоснимка и показания времени можно судить о средней скорости течения воды на отдельных вертикалях створа.

Соединив вершины полученных отрезков, получаем многоугольник или кривую элементарных расходов. Площадь, ограниченная горизонтом воды и кривой элементарных расходов, равна расходу водотока при данном горизонте.

Рис. 7. Живое сечение реки с кривой элементарных расходов при ГВВ с отметкой 101.00





Похожие статьи:
Исполнительные чертежи

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Проектирование дорог

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум