Выбор участка, разбивка и оборудование гидрометрического створа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНПОРТА

САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОДНЫХ КОММУНИКЦИЙ

Кафедра ГТС, К и Г

Вопрос№5

по дисциплине: «Водные исследования»

на тему: «Выбор участка, разбивка и оборудование гидрометрического стока.»

Выполнил: Ипатко В.Ф.

КВ – 4,5

Проверил: Нестерова И.С.

Санкт-Петербург

2012 г

ВЫБОР УЧАСТКА, РАЗБИВКА И ОБОРУДОВАНИЕ ГИДРОМЕТРИЧЕСКОГО СТВОРА

При выборе участка, где намечают организовать стационар­ные наблюдения за стоком воды, соблюдают те же основные тре­бования, что и при выборе участка для уровенного поста. Одна­ко, помимо этого, к участку предъявляют и дополнительные тре­бования.

На участке должно быть равномерное движение воды. Край­не желательно, чтобы берега были незатопляемыми. Если этого нет, направление течения на участке должно быть таким же, как на пойме. Скорость течения в межень не должна быть менее 0,15— 0,20 м/с, а в паводок — не более 3,0—4,0 м/с. Участок должен иметь по возможности русло правильной формы, с однообразной шероховатостью дна и не иметь зон со стоячей водой и обратны­ми течениями. Зимой на участке должен образовываться сплош­ной ледяной покров, без полыней, или же вода не должна замер­зать вовсе.

Очень важно, чтобы течение воды на гидрометрическом уча­стке не подпадало под действие переменного подпора. Как уже отмечалось, наиболее часто подпоры возникают в результате по­вышения уровней воды на притоках. Поэтому гидрометрические участки нельзя располагать непосредственно выше впадения зна­чительных притоков. Источниками переменного подпора бывают, кроме того, гидротехнические сооружения, местные сужения до лин, заторы и зажоры. Все эти факторы нужно принимать во внимание при выборе места положения гидрометрического участки

При выборе участка, предназначенного для временной гидрометрической станции или для эпизодических наблюдений, перечисленные требования выполняют только частично.

Выбору участка для гидрометрических наблюдений должно предшествовать предварительное ознакомление со всеми имеющи­мися материалами по району, где предполагается проводить наб­людения и рекогносцировочное обследование.

На участке реки, выбранном для выполнения гидрометриче­ских наблюдений, оборудуют один или несколько гидрометри­ческих створов. Под гидрометрическим створом (гидроство­ром) понимают поперечник через реку, в водном сечении которо­го ведут измерения расхода воды и наносов.

Для точного измерения расходов воды гидроствор разбивают перпендикулярно среднему направлению течения. На малых ре­ках направление гидроствора определяют по плану, перпендику­лярно общему направлению изобат, а при его отсутствии, как ис­ключение, на глаз.

На реках шириной более 100 м направление гидроствора обыч­но определяют двумя способами: при помощи вертушек и поверх­ностных поплавков. В первом случае, ориентируясь на очертания берегов, намечают предварительный створ (перпендикулярно об­щему направлению берегов реки). На этом створе при помощи вертушки с указателем направления течения производят измере­ние скорости и направления течения в 8—10 точках (вертикалях), равномерно распределенных по ширине реки.

Значения полученных скоростей течения наносят на план в выбранном масштабе в виде векторов. Решая графически сложе­ние векторов по Правилу векторного многоугольника от произ­вольной точки, определяют равнодействующую. Перпендикуляр к этой равнодействующей и будет направлением створа, который выносят и закрепляют на местности.

При определении направления гидроствора поплавками вдоль берега разбивают базис. Перпендикулярно к нему намечают и разбивают 4—5 вспомогательных створа через реку. Верхний створ является пусковым. Расстояние между створами принимают равным от половины до двух ширин реки. С пускового створа по­очередно пускают 10—15 поплавков, равномерно распределенных по ширине реки. Засечки 'поплавков при прохождении ими вспо­могательных створов производят геодезическим инструментом, ус­тановленным на базисе. Время фиксируют только на верхнем и нижнем створах по секундомеру. После обработки данных полу­чают траектории поплавков и скорости их движения (рис. 71). Дальнейшую обработку выполняют аналогично описанной выше.

Направления гидроствора, предназначенного для 'постоянных наблюдений, определяют как при низком, так и при высоком уров­
нях. При разнице в направлении гидроствора более 10° назнача­ют два створа. В случае, когда при затопленной пойме среднее направление течения в ней и в главном русле различается менее чем на 30°, гидроствор разбивают перпендикулярно течению глав­ного русла. В противном случае створ разбивают в виде лома­ной линии перпендикулярно со­ответствующим направлениям те­чения.

Закрепляют гидроствор на ме­стности столбами-реперами, обоз­начают вехами и на нем устанав­ливают уровенный пост. Один из реперов принимают за постоян­ное начало гидроствора.

При небольшой ширине реки (100—150 м) на каждом берегу устанавливают по одному столбу и измерение расхода воды про­изводят с применением перетянутого через реку троса. Для креп­ления троса на берегах устанавливают специальные сваи. Натя­жение троса выполняют с помощью ворота или лебедки. На боль­ших реках, где применить трос невозможно, гидроствор закрепля­ют двумя столбами на обоих или на одном берегу.

Гидрометрические участки, на которых производят системати­ческое наблюдение над уклоном свободной поверхности, оборуду­ют уклонными постами. Так называют пару уровенных по­стов, один из которых расположен на определенном расстоянии выше основного гидроствора, а второй, желательно, на таком же расстоянии ниже. Разность уровней, одновременно наблюдаемых на этих постах, будучи разделена на расстояние между ними, да­ет средний уклон свободной поверхности на участке. Для нужно­го определения уклона посты должны быть разнесены на значи­тельное расстояние. На равнинных реках с уклонами 1:10 ⁴—5:10^-5 это расстояние должно составлять соответственно 1,5—3,0 км.

Для установления площади водного сечения по гидроствору производят тщательный промер глубин и нивелируют берега до незатопляемых отметок. Количество промерных вертикалей обыч­но назначают не менее 20. На основании промеров и нивелирова­ния вычерчивают поперечный профиль гидроствора, по которому намечают скоростные вертикали. Под скоростной верти­калью понимают вертикальную линию, в отдельных точках кото­рой (на разных глубинах) изменяют скорости течения.

Рис. 71. Схема к определению на­правления створа с помощью по­верхностных поплавков

Число скоростных вертикалей и распределение их по ширине реки зависят от способа измерения расхода воды. Обычно верти­кали располагают равномерно по ширине реки, но с таким расче­том, чтобы отсек между двумя смежными вертикалями пропускал расход не более 1/10 полного расхода реки. Кроме того, их обязательно размещают на стрежне (т. е. в месте наибольшей глу­бины) и на резких переломах поперечного профиля русла. Исхо­дя из этих соображений, количество вертикалей должно примерно составлять: по ширине реки меньше 500 м — 10—15, больше 500 м — 15—20. При специальных изысканиях количество верти­калей может быть уменьшено в зависимости от изученности ис­следуемого участка и поставленных задач.

Место положения каждой вертикали на гидростворе опреде­ляется расстоянием ее от постоянного начала. От него и нумеру­ют вертикали. На местности плановое положение намеченных ско­ростных вертикалей определяют различными способами в зави­симости от ширины реки. При ширине реки до 200 м координаты вертикалей определяют по размеченному и перетянутому по гид­роствору тросу. При ширине реки более 200 м — с помощью уг­ломерных инструментов. При периодических измерениях расходов на берегах устраивают косые или веерные створы.

Дата добавления: 2015-10-16