Методы и средства измерения глубины водоёмов

Курсовая работа

Водные ресурсы важный соцэкономический фактор развития нашего общества, с ростом населения, производства растет и водопотребление (по прогнозам к 1-й половине 21 столетия объем водопотребления может превысить ежегодно возобновляемые водные ресурсы.

Для предотвращения нежелательных последствий необходим постоянный контроль над всеми водоёмами нашей планеты. Одна из важнейших характеристик при изучении водоёмов – их глубина.

Глубиной называется расстояние по вертикали от свободной поверхности воды до дна реки (канала, озера, водохранилища и т.п.).

Измерения глубины (промерные работы) — очень важный вид гидрометрических работ. Они необходимы для изучения рельефа дна водных объектов для нужд судоходства и лесосплава; при проектировании, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений; при измерении расходов воды и наносов; при определении объемов воды, содержащейся в озерах и водохранилищах.[2]

При проведении измерений руководствуются ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений». Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые и пересматриваемые методики выполнения измерений (МВИ), включая методики количественного химического анализа, и устанавливает общие положения и требования к их разработке, аттестации, стандартизации и метрологическому надзору за ними.

Стандарт не распространяется на МВИ, характеристики погрешности измерений по которым определяют в процессе или после их применения. Порядок разработки и применения, а также требования к указанным МВИ определяют ведомства, разрабатывающие и применяющие эти МВИ.

Стандарт не распространяется на методики поверки (калибровки) средств измерений, а также методики выполнения измерений, содержащиеся в руководствах по эксплуатации средств измерений утвержденных типов. Статус документа: действующий. Дата издания: 01.04.2008. Дата введения в действие: 01.07.1997.

Область деятельности подобных измерений довольно узкая, поэтому специальных ГОСТов для используемых приборов не имеется.

Существует свод правил СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть III. Инженерно-гидрографические работы при инженерных изысканиях для строительства», в котором подробно описано как правильно проводить промерочные работы и с помощью каких приборов. Начало действия: 05.01.2004. Статус документа: действующий. Настоящий свод правил устанавливает технические требования и правила производства инженерно-гидрографических работ при инженерных изысканиях для обоснования проектной подготовки строительства, включая гидротехническую и общестроительную документацию, а также инженерно-гидрографических работ, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов и обеспечивающих формирование систем учета и технической инвентаризации объектов недвижимости всех форм собственности.

18 стр., 8521 слов

Организация инженерно–геодезических работ в строительстве зданий и сооружений

... окружности диаметром 10-15 см. 2.1.2 Геодезические работы на строительной площадке Геодезические работы в строительстве представляют собой комплекс измерений, вычислений и построений на местности, при ... точностью все необходимые инженерно-геодезические работы. В связи с тем, что нормативные документы не могут в полной мере регламентировать строительство различных инженерных сооружений, каждый проект ...

  1. Методы измерения глубины водоёма.

Работы, выполняемые при измерении глубины водоёма, называются промерными.[1]

В состав промерных работ входят: измерение глубины, определение координат промерных вертикалей, а также наблюдения за уровнем воды.

Применяют промеров: по поперечникам, по продольникам и косым галсам.

Измерение глубин по поперечникам на малых реках выполняют с гидрометрических мостиков или люлек, подвешенных на тросе, на средних и больших — с лодок или катеров. Глубины измеряют наметкой, рейкой, штангой или лотом. Положение промерной вертикали относительно постоянного начала (закрепленной на берегу точки отсчета расстояний) при работах с мостика определяют с помощью мерной ленты или рулетки, а при измерениях с люльки по мерному тросу, натянутому параллельно ездовому тросу и размеченному марками через 1-2 м.

На реках шириной до 300 м при скоростях течения до 1,5 м/с промеры обычно выполняют с лодки, перемещающейся вдоль туго натянутого через реку стального размеченного троса.

На реках шириной более 300 м положение промерных вертикалей на поперечнике определяют с помощью геодезических угломерных приборов (теодолита, гониометра, кипрегеля с мензулой и др.), установленных на берегу, или секстантом с лодки.

На одном из берегов прокладывают базис, перпендикулярно к которому разбивают и закрепляют геодезическими вешками промерные створы — поперечники (рис. 1.1).

На реках шириной до 500 м для обозначения поперечника достаточно двух вешек на одном берегу, а на реках, ширина которых превышает 500 м, необходима установка вешек в створе поперечника и на другом берегу.

Рисунок 1.1. – Определение положения промерных точек на поперечнике с помощью угломерного инструмента: 1 — промерный створ, 2 —вешки, 3 — базис, 4 — угломерный инструмент.

Расстояния между поперечниками назначают в зависимости от ширины реки, рельефа дна, задач промерных работ. Обычно они составляют 1/3-1/4 ширины реки. Место установки геодезического инструмента на базисе выбирают так, чтобы с одной стоянки хорошо просматривался ряд поперечников вверх и вниз по течению, а углы между направлением поперечника и лучом визирования были не менее 30°.

При использовании мензулы приводят планшет в горизонтальное положение, ориентируют по сторонам света, наносят точку стоянки, базис, поперечники, контур берегов по урезам. Промеры выполняют с лодки (или катера), перемещающейся от одного берега к другому строго в створе поперечника. Мензу-лист в кипрегель следит за лодкой и по сигналу с нее в момент измерения глубины наводит вертикальную ось визирования на наметку или лотлинь, делает засечку на соответствующем поперечнике и записывает номер промерной точки и цвет сигнального флажка. Обычно сигналы подаются поочередно красным и белым флажками. Сигнальщик на лодке записывает в журнал номер поперечника, номер промерной точки, цвет флажка и глубину. К промерам на следующем поперечнике приступают только после сверки количества промерных точек в журнале и на планшете для поперечника, где проведены измерения.

5 стр., 2234 слов

Волга — царица всех русских рек

... примерно двадцать миллионов лет назад, и тогда по его следам протекла река Волга. Волга начиналась не на Валдае, а возле Уральских гор. Она как бы срезала угол, взяв ... (Верхневолжский бейшлот) для регулирования стока воды и поддержания судоходных глубин в межень. Между городами Тверь и Рыбинск на Волге созданы Иваньковское водохранилище (так называемое Московское море) с ...

Рисунок 1.2. – Схема промеров по продольникам (а) и косым галсам (б).

Количество промерных вертикалей на поперечнике назначают в зависимости от ширины реки и рельефа дна. В среднем на реках шириной до 500 м их число должно составлять 20—30, а при ширине реки более 500 м — от 25 до 50. При плавном изменении рельефа дна промерные вертикали назначают реже, а при неровном дне — чаще в соответствии с особенностями профиля дна.

При больших скоростях течения (более 1,5 м/с), когда лодку (катер) трудно удержать в створе поперечника, переходят к измерениям глубин по продольникам и косым галсам.[2]

При промерах по продольникам (рис. 1.2 а) на базисе устанавливают два угломерных инструмента (мензулы с кипрегелями, теодолиты и т.п.).

Лодка (катер) перемещается по течению примерно параллельно береговой линии. В момент измерения глубины по сигналу с лодки засекается положение промерной вертикали одновременно двумя инструментами. Продольники назначаются обычно через 1/10-1/20 ширины реки, у берега чаще, чем в средней части реки.[2]

При промерах по косым галсам (рис. 1.2 б) лодка под воздействием течения пересекает реку под углом 30-45° к фарватеру; траектория движения имеет вид кривой линии (галс).

Промеры и засечки координат промерных точек при этом способе выполняют так же, как и по продольникам, применяя два угломерных инструмента. Галсы располагают примерно через 1/4-1/2 ширины реки.

В зимний период при наличии прочного ледяного покрова промеры глубины выполняют со льда. Расстояние от постоянного начала до промерных вертикалей измеряют мерной лентой или по размеченному тросу. В точках промеров пробивают лунки. Глубину измеряют от уровня воды в лунке наметкой или ручным лотом с лотлинем из мягкого стального троса. Кроме того, определяют толщину льда и глубину его погружения в воду.[3]

Рисунок 1.3. – Схема определения координат промеров радиогеодезическим методом.

Способы промерных работ на озерах и водохранилищах зависят от их размеров. На небольших водоемах промеры обычно выполняют по поперечникам, располагая их приблизительно перпендикулярно к продольной оси водоема. Базис разбивают на одном из берегов, а поперечники закрепляют створными знаками в зависимости от ширины водоема на одном или двух берегах. Число промерных профилей назначают в зависимости от рельефа дна. При ровном дне поперечники разбивают через 200-500 м, а при сложном рельефе дна — через 50 м. Расстояния между промерными вертикалями на профиле принимают равными 10-20 м и более на водоемах с плавным очертанием дна и 5-10 м — при сложном рельефе.

67 стр., 33309 слов

Сюрвейерское обслуживание при перевозке труб на судах смешанного ...

... речные порты Западной Европы; низкая стоимость перевозки; небольшая строительная стоимость и стоимость суточного содержания судна в эксплуатации. В целях выполнения дипломной работы выбран теплоход смешанного река ... автомобильного или внутреннего водного транспорта на морской и ... судна Проект Длина (наиб) Ширина (наиб) Высота борта ... по сюрвейерскому обслуживанию при перевозки труб на судах смешанного ...

На крупных озерах и водохранилищах, когда отсутствует прямая видимость берегов, координирование промеров выполняют радиогеодезическими методами. На берегу разбивают базис, на концах которого устанавливают две радиостанции, называемые отражающими (ОРС).

Третья радиостанция — задающая (ЗРС) — размещается на судне (рис. 1.3).

При движении судна по заданному галсу производится измерение глубины эхолотом. Местоположение судна засекают с помощью непрерывно работающих задающей и отражающих радиостанций.

Существует также гидроакустический метод измерения.

Гидроакустика — (от