Гидрометеорологические изыскания

Гидрометеорологические  изыскания.   

Гидрометеорологические  изыскания включают в себя гидрологические и метеорологические изыскания.

Гидрологические изыскания необходимы для проектирования гидротехнических сооружений; водоснабжения населенных мест, промышленных предприятий, электростанций; мостовых переходов; переходов через реки трубопроводов и других линейных сооружений; рыбного хозяйства; водного транспорта; защиты территорий от наводнений и подтоплений, а также для создания зон отдыха, для научных целей (исследование водного обмена в водоемах, гидрохимические и гидробиологические исследования).

В состав гидрологических изысканий входят следующие виды работ:

-наблюдения  за уровнями воды в реках,  озерах и искусственных водоемах;

-определение  уклонов, направлений и скоростей  течения рек;

-промерные работы;

-русловые съемки;

-определение  площадей живых сечений и площадей  затопления;

-определение  расходов воды в реках и  объемов водохранилищ;

-изучение наносов  твердого стока (речных наносов).

Основной частью гидрологических изысканий являются гидрометрические работы, которые выполняются на гидрологических постах и станциях.

Геодезическое обеспечение гидрологических изысканий состоит в выполнении крупномасштабных съемочных и нивелирных работ на территории водомерных постов и гидрометеостанций, на створах плотин и участках переходов через реки, определении водосборных площадей, производстве русловых съемок, устройстве водомерных постов и организации наблюдений за уровнями воды, определении скоростей течения и уклонов рек. Важной задачей геодезиста является определение проектных отметок моста, высоты плотины и др.

Гидрологические станции относятся к гидрометеослужбе (материковые, речные, озерные, болотные, морские), предназначены для обслуживания отраслей народного хозяйства (судоходства, гидроэнергетики и др.). На станциях ведутся регулярные наблюдения там, где  возникает необходимость в организации гидрометрического створа.

Гидрометрический  створ располагают перпендикулярно  к направлению реки. Его местоположение от базисов разбитых на берегу реки и закрепленных двух поперечников. На створах определяют глубины, скорости течения, расходы воды и исследуют береговые и донные наносы.

На постах определяют уровни воды в реках, озерах, морях, водохранилищах относительно неподвижной плоскости, называемой нулем наблюдений (самый низкий уровень воды, когда-либо наблюдавшийся).

Кроме нуля наблюдений, для каждого водомерного поста  устанавливают нуль графика - условную плоскость, к которой приводятся результаты измерений уровня воды. За нуль графика принимается наиболее низкая отметка дна в створе поста или ниже его.

По способу  определения уровня воды и применяемых  приспособлений различают простые и передаточные водпосты. Простые посты делятся на реечные, свайные и смешанные (реечно-свайные). Передаточные посты бывают мостовые и с автоматической непрерывной передачей.

Каждый пост имеет 1-2 репера, которые необходимы для определения (отметки нуля наблюдений, отметок свай, реек и других приспособлений).

На водомерных постах производят нивелирные и промерные  работы, выполняют русловые съемки.

Нивелирование выполняют для передачи отметок  от реперов государственной нивелирной сети на рабочие репера водпостов.

Промерные работы ведут для составления планов водоемов, поперечных профилей русла реки, вычисления площадей живых сечений, изучения рельефа их дна, построения изобат, определения подводных навигационных опасностей, выявления удобного для прохода судов фарватера, мест подхода судов к берегу, определения объема дноуглубительных работ и выбора мест расположения гидротехнических сооружений. Они включают измерения глубин, скоростей и направления течения; координирования точек промеров.

Наиболее успешно  ведут гидрологические исследования таким образом:

-глубины определяют  эхолотом;

-для определения  планового положения применяют  радиотехнические средства и электронные тахеометры.

Для измерения  скоростей и направлений течения  используется способ поплавков, где применяются поверхностные и глубинные поплавки.

Более точное и  наиболее распространенное средство для  определения скоростей - гидрометрическая вертушка (конструкции  Жестовского, Бурцева).

При изучении речных наносов измеряют скорости течения  в различных точках живого сечения и определяют мутность в этих же точках. Для измерения расходов твердого стока, проходящих через живое сечение реки, определяют наносности.

Наносностью называется количество взвешенных наносов, проходя-щих за 1 с через 1 м живого сечения реки, а мутностью - в единице объема воды (г / м ³).

Для определения  мутности берут пробы батометрами, а затем выделяют из взятой пробы содержащиеся в ней наносы. Наносы определяют оттаиванием и фильтрованием.  

Метеорологические изыскания

Метеорологические изыскания производятся для того, чтобы выяснить влияние различных физических явлений и процессов, происходящих в атмосфере, на возведение и эксплуатацию инженерных сооружений, на их прочность и долговечность. Например, для учета динамического действия ветровой нагрузки на высотные сооружения.

Основными характеристиками являются: температура воздуха, атмосферное давление, влажность воздуха, скорость и направление ветра, облачность.

Измерение температуры   производится на метеорологических станциях. Кроме температуры воздуха, измеряют температуру почвы, снега и воды. Применяют жидкостные, ртутные полупроводниковые и деформационные термометры.

Атмосферное давление  измеряют ртутными барометрами, анероидами, термобарометрами, газовыми и дифференциальными барометрами.

При выполнении геодезических измерений для  учета влияния внешних условий используют барометры-анероиды. Для определения разности высот центров фотографирования при аэрофотосъемке применяется дифференциальный барометр-статоскоп. Для барометрического нивелирования применяют чашечные и сифонные ртутные барометры различной конструкции, барометры-анероиды, баронивелиры и др.

Влажность воздуха  характеризуют такие показатели, как упругость водяного пара, абсолютная влажность, относительная влажность.

Влажность измеряют психрометрическим методом и  гигрометрами. При психрометрическом  методе пользуются двумя термометрами смоченным и сухим. У смоченного термометра поверхность его резервуара постоянно увлажняется, и с нее испаряется вода.

На метеорологических  станциях используют станционный психрометр, в котором имеются два термометра с резервуарами одинаковой формы и размеров.  В полевых условиях используется портативный психрометр конструкции Ассмана.

Ветер характеризуется  скоростью и направлением. Направление  определяется точкой горизонта, откуда он дует. При этом указывают географический азимут или румб направления на розе ветров. Единицы измерения скорости ветра - м / с, км / ч. Кроме того, ее характеризуют в условных единицах - баллах, взятых по шкале Бофорта.

Направление ветра  можно определить с помощью флюгарки (флюгер Вильда) - системы из пластины и противовеса, вращающейся вокруг вертикальной оси. Скорость ветра измеряется анемометрами, а скорость и направление - анеморумбометрами. Для регистрации скорости применяются анемографы, а скорости и направление - анеморумбографы, или самописцы ветра.

Совокупность  облаков называется облачность небесного  свода, она характеризуется количеством  облаков, их формой, высотой, направлением и скоростью движения. Облачность оценивается по 10-балльной системе: чистое небо - 0