Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ПРОМЕРЫ ГЛУБИН

1. Общие данные

Промеры глубин производятся для выявления рельефа дна и, в частности, имеющихся в русле реки препятствий для судоходства (мелей, осередков, камней, карчей и пр.). Кроме того, в ряде случаев промеры производят для изучения русловых процессов (на перекатах и т. п.), а также для определения объемов земляных, бетонных и других работ, необходимых при возведении плотин и других сооружений в русле.

Промеры, как правило, удобнее всего производить при низких уровнях, когда обнажаются косы, мели, отдельные камни и пр., так как наиболее точно должны быть установлены именно наименьшие глубины.

2. Приборы для измерения глубин

Для измерения глубин применяют следующие приборы: наметку; ручной лот; рыбалот; эхолот.

Наметка представляет собой шест из сосновой или еловой жерди, длиной 4—6 м. Нижний конец ее снабжен легким железным башмаком или трубкой для взятия проб грунта (длиной 6 см). Наметку окрашивают и размечают иа десятые доли метра.

Ручной лот представляет собой свинцовую или чугунную гирю весом 3—6 кг пирамидальной или конусообразной формы, с ушком, к которому прикрепляют пеньковый несмоленый лотлинь диаметром 5—6 мм. Ручной лот применяют для измерения глубин более 5—6 м, при скоростях течения не более 1 м/сек.

Разметка лотлиня ведется через 20 см. В целях сохранения длины линя перед разметкой его замачивают (2—3 дня), а затем вытягивают, подвесив с грузом 50—100 кг по концам между столбами. При работе необходимо ежедневно проверять длину лотлиня по мерной ленте.

Рыбалот имеет грузило рыбообразной обтекаемой формы, состоящее из массивного тела и хвоста. В верхней части грузила имеются отверстия для прикрепления лотлиня; последний изготовляют из тонкого тросика (проволоки) диаметром 1-2 мм. Вес грузила равен 15—30 кг. Регистрация глубин производится особым блок-счетчиком или обычным способом по размеченному лотлиню.

Для измерения углов, составляемых лотлинем с вертикалью, применяются угломеры простейшей конструкции.

При измерении глубин рыбалотом грузило после каждого промера из воды не извлекают, а лишь приподнимают на некоторую высоту (1—1,5 м), поэтому промеры рыбалотом можно производить на ходу при значительных скоростях течения.

Чтобы облегчить установление момента прикосновения лота ко дну реки, рыбалот снабжают электроконтактом.

Рыбалот применяется для измерения глубин, больших 5—6 м, и при скоростях, больших 1 м/сек.

Для измерения малых глубин эхолоты начали применять лишь недавно.

Заслуживает особого внимания конструкция речного эхолота РЭЛ-1, разработанного и изготовленного по инициативе и при участии коллектива инженеров и техников Государственного института проектирования и изысканий на речком транспорте. В этом эхолоте в качестве излучателя и приемника звуковой энергий использованы пакеты из никелевых пластинок. Вибратор-излучатель А приходит в колебательное состояние при прохождении по нему электрического тока, так как продольное намагничивание пакета вызывает изменение его линейных размеров. Благодаря этому в воду посылается ультразвуковой импульс, частота колебаний в котором определяется частотой колебание вибратора-излучателя.

Вибратор-приемник С по конструкции подобен вибратору-излучателю; разница только в том, что первый имеет остаточный магнетизм, его периодически подмагничивают.

Вследствие механического воздействия отраженных от дна волн пакет вибратора-приемника изменяет свои линейные размеры, а следовательно, и магнитное состояние (обратный магнитострикционный эффект), что вызывает в обмотке вибратора-приемника электродвижущую силу.

Напряжение поступает с обмотки вибратора-приемника на усилитель, после прохождения которого оно возрастает до 300—350 в. Далее импульс передается на тонкую стальную пластинку, которая имеет бегущий контакт с бумагой в месте соприкосновения со спиралью на ведущем барабане, вследствие этого при искровом разряде происходит прожигание на специальной бумаге в виде отметок черного цвета. Время от момента посылки импульса и до момента появления отметки на бумаге будет соответствовать прохождению звука до дна и обратно, что и определяется расстоянием на бумаге от начальной ее линии до отметки.

В результате опыта эксплуатации эхолота РЭЛ-1 па ряде рек (Волге, Дону, Днепре, Аму-Дарье, Енисее и др.) можно сделать следующие основные выводы:

а) эхолот является надежным прибором для автоматического скоростного промера глубин от 0,3—0,4 до 20 м;

б) точность промера во всех случаях — не менее 0,1 м;

в) эхолот может быть легко и быстро установлен на любой шлюпке или катере; промер эхолотом можно производить на весельном или моторном судне с подвесным и стационарным двигателем;

г) практические рабочие скорости промера колеблются от 6 до 20 км/час;

д) точность и подробность зарисовки рельефа дна (непрерывный профиль) значительны.

При применении эхолота для промеров глубин засечки производят описанным ниже способом. В момент засечки при нажатии специальной кнопки на эхолоте производится отметка на батиграмме, при этом на батиграмме прочерчивается вертикальная линия. Засечки необходимы ввиду того, что лодка перемещается по профилю с переменной скоростью, а лента батиграммы — с постоянной.

Для получения на батитрамме положения промерных точек можно применить так называемый радиолаг (радиодальномер), изготовленный Московским отделением ЦНИИ речного флота совместно с ЦНИИ геодезии, аэрофотосъемки и картографии.

3. Промерные работы

Промеры малых рек, шириной до 50—200 м, при скоростях гчения 1—1,5 м/сек обычно производят по натянутой с берега на берег тонкой пеньковой спасти (диаметром 10 мм) или стальному тросу (диаметром 3 мм); снасть (трос) разбивают марками из цветного материала через равные промежутки, обычно через 2,5—5 м.

На промерном судне, снабженном эхолотом, устанавливается задающая радиостанция одного из существующих типов: на берегу устанавливают две отражательные станции, расстояние между которыми (базис) известно. При движении промерного судна (по любой траектории) радиолаг непрерывно регистрирует на лепте эхолота приращения расстояний от промерного судна до обеих отражательных станций путем подачи электрических сигналов на реле записи счета циклов разности фаз. Таким образом, на ленте эхолота получаются три записи: глубины и расстояний до двух концов базиса; благодаря этому засечки промерных точек мензулой (теодолитом) не требуются. Определенные посредством радиолага точки могут быть использованы для привязки к ним съемки островов, берегов и т. п.

Засечки промерных точек производят обычно одной мензулой, но если вследствие большого числа препятствий в русле или неправильного и быстрого течения промерная лодка не может держаться в створе, а также если ввиду крутизны берегов нельзя выставить створы, засечки производят двумя мензулами.

Засечками определяют не все промерные точки, а лишь расположенные через известные промежутки, например: четыре точки без засечек, пятая засекается и т. д.

Вместо мензулы с кипрегелем можно применять для засечек теодолит, однако применение мензулы более целесообразно.

На больших реках с малодоступными берегами можно применять для засечек промеров глубин портатщшый отражательный утлоизмерительный инструмент.

4. Разбивка поперечных профилей и косых галсов

Разбивку поперечных профилей и косых галсов производят различными способами. При наличии магистрали промерные профили привязывают к ней.

Можно производить промеры независимо от магистрали. Особенно эффективна разбивка промерных профилей по фотоплану пли фотосхеме. В этом случае необходимо опознать на местности точки, выбранные на снимке: отдельные деревья, кусты, камни и т. п.

5. Особенности промеров больших рек и устьевых участков

Промеры больших рек (например, Нижнего Енисея, Лены, Оби, Амура и др.) имеют ряд особенностей; обычно они производятся с самоходных судов (паровых баркасов, моторных катеров и т. п.). Для измерения глубин в этих случаях следует рекомендовать эхолот (или рыбалот), а для определения положения промерных точек в плане - секстан.

В описываемых случаях предварительно производятся: рекогносцировка участка реки (с использованием аэрофотоснимков), разбивка промерных профилей и галсов и расстановка береговых таков в опорных пунктах для засечек.

Накладку промерных точек следует производить в воде, нанося заблаговременно па планшет опорные пункты, урезы воды, направления профилен (галсов). Можно аналогичную накладку промерных точек производить на фотоплане.

При производстве работ промерное судно движется по створу (галсу), обставленному створными знаками; положение промерных точек определяют по трем опорным береговым пунктам, заранее нанесенным на планшет, пользуясь решением задачи Потенота.

Накладку промерных точек обычно производят специальным прибором — протрактором, служащим для графического решения задачи Потенота.

Протрактор состоит из круга с лимбом, одной неподвижной и двух подвижных линеек с микрометренными винтами и нониусами для отсчета углов с точностью до 1`. В центре протрактора имеется круг с вырезом и иглой для накола точек. Закрепив линейки так, чтобы углы, образуемые гранями линеек, были равны A и B, нетрудно найти положение искомой точки на планшете, на котором нанесены опорные пункты.

6. Определение характера грунта

Кроме визуального определения характера грунта при промерах, берутся пробы грунта посредством наметки, лота, а также при помощи щупов различных систем. Число точек, в которых берутся пробы, зависит от требования проекта.

Для взятия проб грунта пользуются донными щупами: штанговыми — при малых глубинах и тросовыми — при больших глубинах.

Если дно реки сложено из крупного гравия или гальки, то пробы берут дночерпателями, состоящими из двух черпаков, вращающихся на горизонтальной оси.

7. Обработка материалов промеров

Перед окончательной обработкой материалов промеров производят приводку измеренных глубин к определенному уровню, для чего вычисляют величины так называемых срезок.

Значения приведенных к одному уровню глубин выписывают на планшете в сантиметрах, после чего проводят линии равных глубин — изобаты. После нанесения изобат закрепляют тушью лишь характерные глубины.

На планах в масштабах 1 : 1 000 и 1 : 2 000 изобаты проводят через 0,25 или 0,5 м; в масштабе 1 : 5 000 — через 0,5 м; в масштабе 1:10 000 — через 1 м и в масштабе 1 : 25 000 — через 2 м. Пользование изобатами весьма удобно для целей судоходства, для проектирования же сооружений более удобны горизонтали. Для нанесения горизонталей вычисляют отметки дна, вычитая глубины из отметок уровня воды, определенных нивелированием, после чего на планшетах в русле реки выписывают отметки дна и проводят горизонтали так же, как и на суше.

Точки наибольших глубин на профилях (галсах) соединяют плавной кривой, называемой линией наибольших глубин.

На пересечениях линии наибольших глубин с каждым поперечным профилем (галсом) выписывают соответствующие глубины или отметки.

На планах, используемых для судоходства, линия наибольших глубин, называемая в этом случае линией судового хода, имеет вид, примерно соответствующий действительной траектории хода судов (по течению).

На линии наибольших глубин графически разбивают пикеты через 100 м и километры, обозначаемые условными знаками.

Счет километров рекомендуется вести от устья реки — от пункта, закрепленного надлежащим образом (репер, водомерный пост и пр.); реже счет километров ведут сверху вниз по течению, начиная, например, от населенного пункта, расположенного в начале исследуемого участка.

Е.В. Близняк, Гидротехнические сооружения, М., Государственное издание литературы по строительству и архитектуру, 1956

Экспертиза

на главную