Материал: 2136

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

регах специальных поворотных и створных вех, позволяющих перемещать лодку по практически прямым линиям, ориентируясь по береговым вехам. Промеры при этом ведут непрерывно, а теодолитом фиксируют положение каждой десятой промерной точки. Промежуточные промерные точки располагают на равных расстояниях между зафиксированными теодолитом точками (см. рис. 5.6, б).

При широком водном зеркале, в частности при промерах во время паводков, когда ориентирование лодки по береговым створным вехам становится затруднительным или невозможным, подводную съемку осуществляют продольными галсами (лодка при этом не управляется, а перемещается только силой течения реки). Для фиксирования положения лодки прямыми угловыми засечками требуется наличие на берегах уже двух теодолитов (смИ. рис. 5.6, в).

Для всех трех способов подводных съемок русел рек целесообразно использовать электронные тахеометрыД. На лодке устанавливают отражатель, а засечки ведут с одной точки полярным способом в режиме работы электронного тахеометраА«Слежение». Еще более эффективным является использование для определения положения лодки многоканальных приемниковбсистем спутниковой навигации «GPS», устанавливаемых на лодке и фиксирующих ее положение в режиме реального времении, с записью координат на магнитные носители информации (д скеты).

НаиболееСпро звод тельно и эффективно можно выполнять измерения глубин с применением эхолотов, принцип действия которых состоит в определении глубин по времени прохождения ультразвукового импульса от излучателя до дна реки и обратно.

Гидрографический двухчастотный эхолот «СКАТ-50М» предназначен для измерения глубин при выполнении съемки рельефа дна на внутренних водоемах и мелководных участках шельфа в составе автоматизированных промерных комплексов (рис. 5.7).

Основными особенностями эхолота являются: высокая точность определения глубины в различных условиях, простота и надежность работы, высокая скорость передачи данных в порт компьютера. Предельная инструментальная погрешность при вероятности 0,95 не превышает 0,5 % на глубинах 5 – 50 м. Максимальная разрешающая способность канала измерения глубины составляет 2,5 см.

161

 

Рис. 5.7. Гидрографический эхолот «СКАТ-50М»

 

 

Эхолот «СКАТ-50М» обеспечивает:

до

 

И

 

- индикациютекущегозначения глубины нацифровом индикаторе;

 

- выдачу информации о глубине на ПК в цифровом виде;

 

 

- индикацию эхограммы и глубины на экране монитора;

 

 

АД

 

 

- регистрацию глубин в цифровом виде на магнитный носитель;

 

- ввод поправок о заглублении антенн и скорости звука.

 

3 – 4

 

глу-

бин

 

виде

продольного профиля дна реки по маршруту следования лодки – ба-

тиграммы (рис. 5.8).

 

б

и

С

 

Рис. 5.8. Батиграмма эхолота:

1 – линия записи дна; 2 – линия поверхности воды; 3 – отметки промерных точек в момент теодолитной засечки; 4 – характерные точки дна; 5 и 6 – толщины льда соответственно 20 и 40 см; 7 – отсутствие отраженного сигнала (недостаток усиления); 8 – кратный сигнал, отраженный от дна при неправильной регулировке усиления (избыток усиления)

Модернизированный эхолот «Язь» обеспечивает фиксацию на батиграмме положения промерных створов в момент теодолитной засечки. Эхолот позволяет производить промеры глубин зимой со льда

162

при ледяном покрове толщиной до 1 м, но не менее безопасной толщины для производства работ. При промерах глубин со льда в месте измерения на лед наливают немного воды и на смоченную поверхность устанавливают вибратор.

Глубины с батиграммы снимают с помощью палетки в виде круговой кривой с радиусом, равным радиусу движения пера эхолота при записи на ленту.

При обработке материалов промерных работ определяют линейную невязку, которую находят из сравнения общей длины промерного створа и той же длины, полученной суммированием расстояний между промерными точками. При измерениях скоростей течения для последующего вычисления коэффициентов шероховатости, расходов воды и выполнения гидравлических расчетов, а также для определения направлений течений для правильного размещения оси сооруже-

И является зависимость точностиАизмерений от погодных условий.

поплавковый способ измерения скоростей течения. Его недостатком

ния нередко используют наиболее простойДи дешевый одноточечный

Определение направлений и измерение поверхностных скоростей

течения воды в реке одноточечнымб способом осуществляют с помощью поплавков с засечками их при лизительно через равные интервалы времени по вертикальномуи и горизонтальному кругам теодолита, устанавливаемого на спец альной вышке или на высоком крутом берегу (рис. 5.9)С. Одновременно при производстве засечек берут отсчеты по секундомеру.

Поплавки изготавливают из дерева в виде круглого диска диаметром около 25 см и толщиной порядка 5 см. В центре диска укрепляют стержень высотой до 15 см с белым флажком. В ветреную погоду для придания поплавку большей устойчивости к нему прикрепляют небольшой груз.

Поплавковые измерения производят в количестве:

двух во время ледохода с засечками плывущих льдин;

двух на подъеме паводка;

двух на пике;

трех-четырех на спаде паводка до межени.

163

Рис. 5.9. Схема засечек поплавков одноточечным способом

При расстояниях от теодолита до поплавков более 1 км приме-

няют поплавки треугольной формы при длине каждой из сторон по

 

 

 

 

Д

 

0,5 м. В вершинах треугольных поплавков устанавливают стержни

высотой 15 – 20 см с разноцветными флажками.

 

 

 

 

А

 

При сильном ветре поплавковые измеренияИскоростей течения не

производят.

 

б

 

 

 

 

 

 

Длину участка поплавковых на людений принимают:

 

и

 

 

0,5 - 1 км

при ширине русла до 200 м ...........................................

 

 

-"-

до 500 м............................................

 

 

1 - 2 км

С

 

 

 

2 - 3 км

-"- свыше 500 м............................................

 

 

Участок наблюден й выбирают таким образом, чтобы 2/3 его протяженности располагалось выше оси сооружения и 1/3 ниже. Число траекторий поплавков в русле при одном цикле измерений должно быть не менее:

при ширине русла до 200 м.............................................

7 - 9 траекторий

-"-

до 500

м.............................................

9 - 11 -"-

-"-

до 1000

м.............................................

11 - 13 -"-

-"- свыше 1000 м.........................................

13 - 15 -"-

Траектории размещают равномерно по ширине потока. На открытых поймах количество траекторий назначают в зависимости от местных условий.

Максимальные интервалы времени между засечками поплавков назначают в зависимости от принятого масштаба поплавкового план-

164

шета и поверхностной скорости течения и лежат в пределах от 120 до

20 с.

Определение положения поплавков производят способом полярных координат по горизонтальному углу , отсчитываемому от створа засечного пункта (вышки), и расстоянию от центра вышки до поплавка d (см. рис. 5.9), которое определяют по формуле

d

hT

,

(5.1)

 

tg I sin

где hT – высота прибора над рабочим уровнем воды в створе вышки;– вертикальный угол; – горизонтальный угол между створом засечного пункта и направлением на поплавок; I – продольный уклон

свободной поверхности потока.

Измерения скоростей течения гидрометрическимиИ вертушками (рис. 5.10) или электронными скоростемерами производят на строго

В формуле (5.1) знак минус применяют для поплавков ниже за-

сечного створа, а плюс – выше створа.

закрепленных промерных вертикаляхД(см. рис. 5.5) в тех случаях, когда уровень воды в реке меняется ыстро и ширина ее велика. В ос-

Высоту рабочего уровня воды вычисляют как среднее значение

высот уровней в начале и конце наблюдений.

тальных случаях можно устанавливатьАлодку в гидрометрическом створе по береговым створным вехам, не закрепляя определенных

вертикалей, а положен е лодки на створе определять теодолитом уг-

ловой засечкой.

б

 

Измерения скоростей гидрометрическими вертушками или элек-

 

и

тронными скоростемерами ведут шеститочечным или пятиточечным

способом.

При шеститочечномС способе измерения скоростей на каждой промерной вертикали ведут у поверхности воды на 0,2 – 0,4 – 0,6 – 0,8 глубины воды и у дна (при пятиточечном способе точку на 0,4 глубины исключают). При незначительных глубинах число промерных точек на вертикали уменьшают: при глубине потока на вертикали от 1 до 3 м – до трех (поверхность, 0,6 глубины, дно), при глубине менее 1 м – до одной (0,6 глубины). Вертушку или скоростемер опускают на тросе с помощью гидрометрической лебедки, а при глубине до 3 м – на штанге.

165