Глава II ГИДРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ - часть 1

 

  Главная      Учебники - Разные     НИМП-72 Наставление по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (1972 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

содержание      ..     6      7      8      9     ..

 

 

 

 Глава II ГИДРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ - часть 1

§ 10. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ, ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ



1. Гидрометрические наблюдения за проходом половодья выполняют в соответствии с п. 5 § 3 преимущественно для крупных или сложных мостовых переходов на стадии технического проекта.

Поскольку гидрометрические работы выполняют как дополнительные к морфометрическому обследованию, предполагается, что опрос старожилов, сбор сведений о режиме реки, обработка данных многолетних наблюдений Гидрометеослужбы и других организаций, съемки продольного профиля реки выполнены в соответствии с указаниями гл. III и § 28.

Гидрометрические работы выполняют согласно Наставлению Гидрометеослужбы [46] и дополнений к нему [15], а также с учетом работы [17].

2. Гидрометрические работы выполняют в два периода. До начала половодья:

а) разбивают и закрепляют гидростворы, устраивают тросовые перетяжки;

б) устраивают водомерные посты;
 

в) строят вышки для засечек поплавков, оборудуют суда для наблюдений вертушкой;

г) производят подводную съемку русла.

В период половодья выполняют:

а) наблюдения за уровнем воды;

б) наблюдения скоростей и направления течений, судовых ходов, сплава и ледохода;

в) в необходимых случаях подводную съемку русла; повторную съемку русла производят после прохода половодья.

3. Число створов наблюдений устанавливают в зависимости от условий протекания потока на участке перехода.

Если условия протекания сложные, назначают два-три створа, чтобы проследить изменения гидрологических элементов в продольном и поперечном направлениях.

Из намеченных створов выбирают главный, который желательно совместить с осью перехода.

Желательно, чтобы на главном створе:

1) русло было прямолинейным, без резких изменений глубин, без островов и отмелей;

2) пойма по возможности имела наименьшую ширину, была незаросшей, без проток и озер;

3) направления течения на пойме и в главном русле были примерно параллельными.

При расположении проектируемого моста в подпоре назначают дополнительный створ вне зоны подпора для наблюдения на нем неискаженного подпором прохода половодья или используют данные наблюдений ГМС.

4. Створ на местности трассируют теодолитом с разбивкой и нивелировкой; створ закрепляют вехами по две на каждом берегу; при широком разливе и открытой пойме устанавливают дополнительные вехи на пойме.

На заросшей пойме вырубают просеку шириной 5—6 м для свободного плавания лодок.

Вертикали на пойме закрепляют вехами или поплавками, привязанными к якорям в виде крупных камней, зарытых на глубину не менее 1 м. Длину веревки поплавка принимают равной полуторной глубине на данной вертикали при УВВ.

Вертикали в главном русле закрепляют: при работе по тросовой перетяжке — размеченными марками на тросе; при работе с лодки, устанавливаемой на якоре, — предварительно вычисленными горизонтальными углами направлений на каждую вертикаль с закрепленного на местности пункта или по закрепленным на местности веерным створам.

 

Расстояние между промерными вертикалями должно быть на реках шириной до 800 м от 1/10 до 1/15 ширины реки, но не более 50 м.

При работе с существующих мостов вертикали закрепляют краской на нижнем поясе фермы (если работы производят со смотровой тележки) или на настиле тротуара.

 

 

 

 

Устройство водомерных постов
5. На участках мостового перехода должно быть установлено не менее трех водомерных постов; один из них совмещают с главным гидроствором, а для других (для определения уклона) располагают вверх и вниз от него на следующих расстояниях, зависящих от продольного уклона реки: 

 

 

 

Указанные расстояния между водопостами обеспечивают измерение уклона водной поверхности с точностью 10% при измерении уровня воды с точностью 1 см. При другой точности измерений расстояние между водопостами определяют по методическим указаниям [45].

На реках с малыми уклонами вместо устройства уклонных водомерных постов выполняют мгновенные наблюдения уклонов по урезным кольям.

Если на створе перехода в излучине наблюдается разность уровней воды у противоположных берегов более двойной точности измерений на водомерном посту (2 см), то устанавливают по три поста на каждом берегу.

На реках со сложной поверхностью воды (горные, блуждающие реки), а также на обширных поймах при наличии поперечного уклона количество и расположение постов зависит от местных условий.

Если направление течения на пойме отличается от течения в главном русле, по концам обследуемого участка на пойме устанавливают дополнительные водпосты реечного типа. 

 

Водомерные посты увязывают двойной нивелировкой IV класса с допустимой невязкой 20√L (мм).

6. Водомерные посты применяют:

а) свайные на беспойменных нескальных берегах (рис. 1);

б) реечные на пойменных террасах или скальных берегах;

в) свайно-реечные на высоких пойменных берегах.

Водомерные посты размещают в местах, не подверженных размыву, защищенных от ударов льдин и бревен, вне заводей, подпоров, обратных течений и т. п. по возможности на берегах с откосами крутизной 1 : 5—1: 2.

Превышение отметок торцов соседних свай не должно быть более 0,5 м. Сваи не должны возвышаться над поверхностью земли более 25 см. Деревянные сваи забивают, а металлические завинчивают ниже глубины промерзания.

У водомерного поста на незатопляемом месте устанавливают репер, отметку которого определяют двойной нивелировкой IV класса. Сваи и нули реек нивелируют от указанного репера дважды до и после паводка. 

 

Рис. I. Схема свайного водомерного поста: а — профиль водомерного поста; б — схема промеров; в — определение толщины льда;

 

 

 

7. На водомерном посту должны быть:

а) максимальная водомерная рейка для фиксации .наивысшего уровня в период между очередными замерами;

б) переносная водомерная рейка для ежедневных измерений уровня воды;

в) аккумуляторный фонарь;

г) легкая лодка с веслами. 

 

 

Постройка вышек для засечек поплавков

8. Наблюдательные вышки (рис. 2) устраивают для засечек теодолитом поплавков, льдин, судов и караванов одноточечным способом.

Центр вышки — проекцию (вертикальной оси инструментального столика на поверхность земли — закрепляют врытым в землю столбом и привязывают к пунктам съемочного обоснования.

Вышку оборудуют для работы по накладке траекторий поплавков или льдин и рассчитывают на нагрузку от двух человек и ветровое давление.
 

 

 

Рис. 2. Схема вышки для поплавковых наблюдений: а — вид сбоку; б — вид сверху;
1 — стояк для инструмента; 2 — перила; 3 — лестница; 4 — люк; 5 — прорезь в настиле для стояка; 6 — центр вышки

 

 

Проект вышки должен быть обоснован инженерным расчетом, а строительство должно осуществляться специалистами, знающими правила техники безопасности строительных работ. 

 

Оборудование лодок или самоходных паромов для измерения скоростей вертушками

9. Лодки для наблюдений в русле должны быть длиной от б до 12 м.

Паромы-самоходы, передвигающиеся по тросу, устраивают обычно из двух лодок, соединенных между собой общим настилом.

Лодки и паромы оборудуют выносными поворотными стрелами, на которых устанавливают лебедки для спуска вертушек. Лодки оборудуют также якорными лебедками, устанавливаемыми в носовой части, и якорями (табл. 1).
Таблица 1

 

 

 

Для наблюдений на пойме оборудуют легкие лодки. Если глубины не превышают 3 м, стрелы не устраивают, а вертушку опускают на штанге.

10. Лодки и паромы-самоходы должны иметь следующие инструменты и оборудование: вертушку, лебедку вертушечную с тросом и грузом, опорную лебедку с канатом и якорем, секундомеры (2 шт.), средства сигнализации, спасательные пояса или круги по числу работающих в лодке, инструменты для ремонта оборудования. 

 

Устройство перетяжек для измерения скоростей вертушками

11. Тросовые перетяжки для паромов-самоходов или люлек устраивают при ширине реки до 600 м.

Диаметр троса для предварительного определения собственного веса вычисляют по формуле (в мм) 

 

 

 

Устройство перетяжек на судоходных или сплавных реках возможно только после получения письменного разрешения судоходных или сплавных организаций при условии установки береговых и плавучих сигналов и обеспечения быстрого затопления троса при проходе судов и плотов.

На реках, несущих в паводок наносник, деревья и прочее, у перетяжки должно быть организовано постоянное дежурство для быстрого спуска троса в воду. Паром должен быть оборудован приспособлением для быстрого разъединения его с тросом.

При устройстве тросовых перетяжек и их эксплуатации должны соблюдаться правила техники безопасности, особенно при опускании троса для пропуска судов и плотов.



§ 11. ИЗМЕРЕНИЕ ГЛУБИН

1. Промерные работы рекомендуется выполнять в соответствии с рекомендациями «Методических указаний по технологии подводной съемки мостовых переходов с применением ультразвуковой аппаратуры» [44}.

При отсутствии ультразвуковой аппаратуры глубины до 3—4 м измеряют наметкой, а свыше 3—4 м — лотом. Точки промеров (промерные вертикали) в плане фиксируют засечками теодолитом одноточечным способом или по створам [17, 46].

2. Для измерения глубин (от 1 м) ультразвуковым способом применяют эхолот «Язь». Положение точек промера на плане определяют дальномером «Телетоп». 

 

Глубины до 1 м промеряют наметкой. Промеры глубин ведут по поперечникам, расположенным через 1/5—1/2 ширины реки и закрепленным по берегам вехами. Расстояние между вехами на каждом берегу принимают не менее 5% от длины створа.

3. При длине поперечника более 200 м на нем обозначают через 50—60 м промежуточные точки плавучими буйками, закрепленными на якорях. Буек представляет собой деревянный кружок толщиной около 5 см, диаметром около 20 см со стержнем длиной 30— 35 см в центре кружка. Буек закрепляют на якоре в виде груза на тонкой леске.

4. Расстояния между промерными точками при их расстановке определяют дальномером «Телетоп». Одновременно эхолотом определяют глубины у буйков. Промерные поперечники привязывают к магистральным ходам.

 

 

 

 

Рис. 3. Батиграмма эхолота:
1 — линия записи дна; 2 — линия начального отсчета; 3 — оперативные отметки на промежуточных промерных точках; 4 — характерные точки дна; 5 и 6 — начальная линия при толщине льда 40 и 20 см
7 — отсутствие отраженного сигнала от дна при неправильном выборе усиления (недостаток усиления); 8 — кратный сигнал, отраженный от дна при неправильной регулировке усиления (избыток усиления)

 

 

 

При измерении глубин судно должно двигаться равномерно. В момент прохода судна у буйка на ленте самописца делают отметку и указывают номер буйка. Одновременно ведут журнал, в котором отмечают номер поперечника, расстояния и глубины на участках от точки окончания работы эхолота до берега. После окончания промерных работ буйки снимают для последующего использования.

5. Промеры глубин эхолотом можно производить при ледяном покрове толщиной до 1 м, но не менее безопасной толщины для производства работ, если подо льдом и в его толщине нет воздушной прослойки. При промерах со льда в месте измерения глубины на лед наливают немного воды и устанавливают вибратор на смоченную поверхность.

Эхолотом определяют толщину льда, которая отображается на ленте самописца толщиной начальной линии (рис. 3). Для установления связи между толщиной льда и толщиной начальной линии эхолот тарируют. Для этого на поверхности льда устанавливают ледяной кубик, одну грань которого делают ступенчатой с высотой ступени 20—30 см. На каждую ступень кубика ставят вибратор и, зная толщину льда, сопоставляют ее с соответствующей толщиной начальной линии на ленте самописца.

6. При обработке материалов промерных работ определяют линейную невязку, которую находят из сравнения общей длины створа и той же длины, полученной суммированием расстояний между промерными точками. Полученную невязку распределяют пропорционально измеренным расстояниям.

Участки между промерными точками определяют по отметкам на батиграмме и номерам буйков на точках (рис. 4). На участке между промерными точками выбирают характерные точки переломов рельефа дна для переноса их на профиль поперечника. Глубины в этих точках снимают с батиграммы, для чего применяют палетку в виде круговой кривой (радиус ее равен радиусу записи на батиграмме), на которой надписаны глубины в метрах.

На восковке в заданном горизонтальном масштабе поперечника на горизонтальной линии АВ откладывают исправленные расстояния между урезами воды и промежуточные промерные точки (I, II,

 

 

Рис. 4. Построение профиля поперечника по батиграмме эхолота:
1 — урез левого берега; 2 — урез правого берега;
3 — профиль по дну; 4 — батиграмма

 

 

§ 12. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ

1. Измерения уровней при медленном его изменении проводят 2 раза в сутки (в 8 и 20 ч). Во время половодья количество замеров увеличивают до 4, 6, 12 или 24 в сутки в зависимости от скорости подъема или спада уровня.

Если наблюдается волнение, то отсчет по рейке производят дважды при отходе и при набеге волны. Рекомендуется применять гасители волн в виде цилиндра без дна или стеклянной трубки, прикрепленной к рейке.

При переходе от одной сваи или рейки к следующей отсчеты производят по обеим сваям или рейкам.

Точность отсчетов при измерении — 0,01 м.

Отсчеты измерений уровня воды заносят в водомерный журнал, в котором, кроме отсчетов уровней, отмечают: появление закраин, подвижки льда, начало и конец ледохода, заторы льда и их прорывы, начало и конец навигации и лесосплава, карчеход, заломы леса, появление сала и шуги, зажоры, забереги, начало ледостава, образование торосов, толщины льда у берега и посередине реки, образование полыней.

2. По материалам водомерных наблюдений составляют один график колебаний уровней по всем постам, что позволяет контролировать проведенные наблюдения, а также выявлять местные подпорные явления.

Помимо графика, для водпостов в районе перехода строят такой же график для ближайшего водомерного поста Гидрометеослужбы; кривую связи уровней главного поста на переходе с водпостом ГМС строят по сходственным уровням или с учетом времени добегания воды на участке между переходом и створом ГМС.

Для графика колебаний уровней вертикальный масштаб отметок уровней принимают 1/ioo—1/20; горизонтальный масштаб времени от 1 мм= 1 сутки до 12 мм= 1 сутки.

3. Определение продольных уклонов при гидрометрических наблюдениях необходимо для вычисления коэффициентов шероховатости русла и пойм, перенесения отметок уровней «оды со створов на переход, а также для установления зависимости продольного уклона от уровней воды. При определении продольных уклонов следует пользоваться «Методическими указаниями № 81 Гидрометеослужбы» [45].

4. При расположении мостового перехода или створов в излучине русла или на повороте долины реки устанавливают величину поперечного уклона потока.

Для этого на водпостах одновременно измеряют уровни и устанавливают зависимость поперечного уклона от уровня и средней скорости течения.

5. При гидрометрических наблюдениях на существующем мостовом переходе исследуют искаженные сооружениями уровни и уклоны реки.

Уклонные водпосты преимущественно реечного типа устанавливают:

а) с верховой стороны вдоль насыпи подходов не менее трех водпостов на каждой пойме: у устоя моста, у головы верховой струенаправляющей дамбы (или на расстоянии двух отверстий от устоя моста, если дам-бы нет) и в конце разлива;

б) с низовой стороны вдоль насыпи подходов не менее двух вод-постов на каждой пойме: у головы низовой струенаправляющей дамбы (или на расстоянии одного отверстия от устоя моста, если дамбы нет) и на границе разлива;

в) выше оси перехода на расстоянии двух отверстий три водпо-ста (один в русле и два по концам разлива);

г) ниже оси мостового перехода на расстоянии двух отверстий моста три водпоста (один — на главном русле и два — на границах разлива).

По указанным 16 точкам составляют планы в горизонталях поверхности потока при уровнях, соответствующих началу и концу интенсивной работы пойм, и при УВВ расчетной вероятности превышения.

По данным наблюдений строят зависимости поперечных уклонов поверхности воды вдоль подходов к мосту с низовой и верховой сторон от уровня воды, а также зависимости подпора перед мостом от уровня или расхода воды.

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     6      7      8      9     ..