Материал: 2136

5.5. Аэрогидрометрические работы

Учитывая исключительную ценность данных гидрометрических наблюдений на реках для разработки проектов, а также высокую стоимость этих работ и приуроченность к периоду прохождения паводков на водотоке, особую значимость при производстве гидрометрических работ приобретает применение аэрометодов [74].

Аэрофотосъемка позволяет оперативно определять скорости и направления течений, расходы воды, высоты уровней, направления судовых ходов и направления льдин. Аэрофотосъемку для получения натурных гидрометрических данных применяют на реках с шириной русла более 100 м.

Летно-съемочные гидрометрические работы выполняют в пасмурные дни с высокой сплошной облачностью. В солнечную погоду аэрогидрометрические работы целесообразно проводить утром или вечером, когда солнечные блики не попадают в объектив аэрофотокамеры (АФА).

где а – число промерныхбточекА(вертикалей) на створе наблюдений; п – общее число измеренийив период прохождения паводка.

Перед вылетом сосуды заполняют жидким индикатором и устанавливают в самолетеСли вертолете для последующего их сброса при измерениях скоростей. осудом для индикатора служит бутыль емкостью 0,75 л с пластмассовой пробкой с отверстиями по окружности на верхней ее поверхности. Чтобы индикатор беспрепятственно выходил из бутыли, она должна занять на дне вертикальное положение, для чего к нижней ее части прикрепляют балласт.

Поверхностные скорости определяют на основе измерения по перекрывающимся аэрофотоснимкам смещения мелких, плывущих по течению реки предметов (специально пущенных поплавков, льдин, пены, щепок, струй индикатора и т.д.) (рис. 5.12).

Разность расстояний (х' х) представляет собой смешение поплавков в масштабе аэрофотоснимков за интервал времени аэросъемки. Поверхностную скорость течения в данной точке речного потока определяют по формуле

167

Смещение поплавков на аэрофотоснимках под воздействием течения аналогично разности продольных параллаксов р. При стереофотограмметрическом методе измерений поверхностную скорость,

где р – разность продольных параллаксов, мм.

Определение поверхностных скоростей таким способом возможно лишь в том случае, если в зоне взаимного перекрытия аэрофотоснимков изображены оба берега реки или какие-либо опорные точки (острова, бакены, буйки и т.д.). Точность определения поверхностных скоростей при таком способе составляет ± 0,05 м/с.

Определение расходов воды с помощью аэрофотосъемки основано на работе поплавков-интеграторов, представляющих собой жидкость, которая выливается из сосудов при соприкосновении их с

168

дном. В зависимости от скорости всплытия поплавка unoд, глубины потока и средней скорости течения на вертикали поплавок появится на поверхности на расстоянии Ln от места его выпуска (рис. 5.13, а).

Элементарный расход (м2/с) на вертикали

Если соединить кривой точки выхода поплавков на поверхность воды, можно получить эпюру элементарных расходов в масштабе аэрофотоснимка (рис. 5.13, б). Общий расход в заданном сечении находят, определив площадь этой эпюры.

Летно-съемочные работы при измерении расходов воды производят в следующей последовательности:

-пролетают над створом наблюденийИи сбрасывают сосуды с жидким индикатором;

-фотографируют точки падения сосудовДна поверхность воды;

-после набора самолетом заданной высоты через 3 – 4 минуты

после сбрасывания поплавков вновь фотографируют исследуемый участок русла с тем, чтобы установитьАточки выхода индикатора.б

Рис. 5.13.СИзмерениеирасходов воды методом поплавков-интеграторов: а – траектория выхода поплавка-интегратора на поверхность;

б – эпюра элементарных расходов

Высоты уровней воды УВ устанавливают относительно репера, выбранного вблизи одного из урезов воды. Превышение между ними определяют на стереофотограмметрическом приборе. Высота уровня воды определится как

где Нрп – высота репера; hср – среднее из нескольких измерений превышение между репером и урезом воды.

169

Глубины в точках вертикалей находят при определении расходов воды поплавками-интеграторами по формуле

h 1,18 q , (5.7)

Vпов

где Vnoв – поверхностная скорость на вертикали.

5.6.Особенности гидрометеорологических изысканий

взоне вечной мерзлоты

При разработке проектов на строительство автомобильных дорог в том или ином районе зоны вечной мерзлоты следует осуществлять

иэксплуатации автомобильных дорог в этомИрайоне и других с аналогичными условиями.

Инженерно-геокриологический прогнозДпредусматривает общую оценку возможного проявления криогенных процессов, их масштабов

иинтенсивности на отдельныхАучастках проектируемых автомобильных дорог, а также расчеты ореолов оттаивания (промерзания) и величины деформаций осадкиб(пучения) в поперечном профиле дорожных конструкций.

Взоне вечной мерзлотыипроявляются мерзлотные процессы и яв-

ления:

- подземные льды разных типов; - широко Сраспространены термокарстовые образования в силь-

нольдистых грунтах; - залежи повторно-жильного и инъекционного льда.

Криогенные процессы:

- интенсивное развитие бугров пучения; - морозобойное растрескивание; - солифлюкции;

- морозобойное растрескивание, пучение, наледеобразование на реках (особенно в северо-восточной части района).

Инженерно-геокриологическая съемка – комплекс исследований территории (участков, трасс) в инженерно-геокриологическом отношении, выражающийся в изучении закономерностей формирования и распространения сезонно- и многолетне-мерзлых грунтов, их состава,

льдистости, температуры, свойств, криогенных процессов и образова- ний и прогнозе их изменения. В результате инженерно-геологическойинженерно-геокриологический прогноз с учетом опыта строительства

170