книги из ГПНТБ / Гайнулин, Р. Н. Топографо-геодезические съемки лиманов изыскания и съемочные работы при проектировании и строительстве лиманного орошения

Тогда на основе (15) и (22) найдем

m-

(23)

і

и

(24)

Таким образом, для расчета наилучшей длины лимана (оптимального расстояния между лиманными валами) с относительной средней квадратической погрешностью по­ рядка 10% нужны планы и карты такого масштаба и вы­ соты сечения рельефа, которые обеспечат определение об­ щего продольного уклона поверхности участка лиманного орошения с относительной средней квадратической по­ грешностью 5% (см. стр. 42).

ТОЧНОСТЬ РАСЧЕТА ОБЪЕМА ВОДЫ ЛИМАНА

Для определения размера площадей орошения и орга­ низации правильной эксплуатации лиманов на основе то­ пографических планов и карт строят графики изменения объемов и площадей зеркала воды в зависимости от глу­ бины затопления лимана.

Очевидно, необходимо иметь планы и карты такого масштаба и высоты сечения рельефа, на основании кото­ рых можно добиться нужной точности проектных расче­ тов. Проведем соответствующий анализ.

Площадь простого лимана может быть найдена по формуле [15]:

где F„—площадь простого лимана (зеркало лимана при НПГ);

зо

Qp— весенний сток с водосборной площади с заданной обеспеченностью р%;

Кр — обеспеченность среднегодового многолетнего весен­ него стока (для лиманов Kp = 25-¿-75%);

Мбр— норма лиманного орошения брутто;

Ьн.л. — средняя глубина наполнения лимана; т] — потери воды из лимана на испарение и различные

утечки;

т) = 0,8 - 0,85. (28)’

Подставим (26) и (27) в (25). Получим: K0T)Q

Переходя по правилам теории погрешностей измере­

Средняя глубина наполнения лимана hH..v связана с нормой лиманного орошения Mo зависимостью

Ь„.л. = ю-4 Мо.

Поэтому с учетом (22)

На основе (28) для коэффициента т) можно написать:

Т) 0,825/3

31

Используя зависимости (11), (31) и (32), из выраже­

=К(1,8%)2 + (5%)2 + (Ю%? = 11 % ~ 10% . (33)

1 п

Таким образом, площадь (или зеркало) простых ли­ манов находится с относительной средней квадратической погрешностью порядка-10%.

Площадь ярусных лиманов находят по формуле [15]:

где Ffl—площадь отдельного яруса лимана (зеркало

яруса) ;

b—задаваемая ширина яруса (обычно Ь>500 м). По правилам теории погрешностей измерений для

функции (34) можно написать

или с учетом (24)

яруса ярусных лиманов также определяется с относи­ тельной средней квадратической погрешностью порядка

10%.

Между объемом Wл воды лимана (при наполнении его до отметки НПГ), средней глубиной наполнения лимана h „.л. и площадью зеркала лимана Рлсуществует зависи­ мость:

W^h^.F,. (36)

32

Отсюда по правилам теории погрешностей измерений

изменения объемов и площадей лимана в зависимости от глубины затопления необходимы планы такого масштаба и высоты сечения рельефа, которые будут обеспечивать определение площадей затопления с относительной по­ грешностью 10%, а определение объемов — с относитель­ ной погрешностью порядка 15% (см. стр. 45).

3—1422

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ И КАРТЫ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИМАНОВ

КАРТЫ ДЛЯ ВЫБОРА УЧАСТКОВ МЕСТНОСТИ ПОД ЛИМАННОЕ ОРОШЕНИЕ

Выбор перспективных участков местности под лиман­ ное орошение чаще всего осуществляют камерально, на основе имеющихся топографических карт, причем под ли­ маны рекомендуются участки местности с оптимальными уклонами поверхности.

Так как точность определения уклона поверхности за­ висит от масштаба карты и высоты сечения рельефа, то проведем соответствующий анализ, чтобы установить, какие карты следует использовать для камерального вы­ бора участков местности под лиманное орошение.

В зависимости от типа лиманов допустимыми считают­ ся уклоны поверхности, приведенные в таблице 4. Эти данные позволяют рассчитать оптимальные средние укло­

ны поверхностей і и допустимые предельные отклонения

Ai уклонов от оптимальных при выборе участков мест­ ности под тот или иной тип лиманного орошения.

Полагая, что в интервалах AI = і2—і и Ді = і—ii по­ грешности определения уклонов подчиняются равномер­ ному закону распределения, допустимые величины сред­ них квадратических погрешностей т- найдем по извест­

ной формуле:

34

Зная величины mi, легко рассчитать допустимые отно­ сительные средние квадратические погрешности опреде­

концами отрезка линии, уклон которой определяется;

S — длина этого отрезка.

Среднюю квадратическую погрешность m¡ определе­ ния уклона линии по плану или карте в общем случае на­ ходят по формуле [13]

где mH — средняя квадратическая погрешность определе­ ния отметки точки по горизонталям плана или карты;

г — коэффициент корреляции, который надо учиты­ вать, если расстояние S-<lmax (г изменяется от 0 до 1 ) ;

lmax—максимальное расстояние между пикетами (ре­ ечными точками), которое допускается инструк­ циями при производстве топографических съе­ мок.

Погрешность тн (в м), входящую в формулу (40), можно рассчитать по формуле проф. Н. Г. Видуева [12].

карты.

Будем полагать, что для определения общего про­

дольного уклона поверхности участка і применяется сле­ дующая, сравнительно несложная, методика. Примерно перпендикулярно горизонталям проводят не менее трех (к=3) линий L (рис. 4), для каждой из которых опреде-

Участок местности, Выбранный под лиманное орошение

Рис. 4. Принципиальная схема одного из возможных методов определения общего продольного уклона і поверхности участка

36

ляют общий уклон іл на основе частных уклонов і. При этом для простоты математических расчетов примем, что

пі

ичто п, как минимум, равно 2 (линия L, по крайней мере, дважды заметно меняет свой уклон).

Общий продольный уклон поверхности участка обычно находят по формуле простой арифметической средины

— i k

i = v2¡n,

Отсюда по правилам теории погрешностей измерений получим:

Расстояние S в формуле (40) в среднем будет равно:

где L = k1 — общая длина участка лиманного орошения; к — количество ярусов; 1 — оптимальное расстояние между лиманны­

ми валами.

Расстояние 1 вычисляют по формуле (14).

В зависимости от общих климатических особенностей территории, величины среднегодового весеннего стока и вида выращиваемых сельскохозяйственных культур нор­ ма лиманного орошения для различных районов Казах­ стана колеблется от 1500 до 3500 м3/га [17]. Поэтому для наших расчетов в формуле (14) в среднем можно принять

37

Мо =2500 м3/га. Тогда для оптимальных средних уклонов поверхности участков (табл. 4) по формуле (14) получим следующие оптимальные расстояния 1 между лиманными валами:

для простых лиманов — 330 м; для ярусных лиманов глубокого наполнения — 140 м;

для ярусных лиманов мелкого затопления — 190 м; для ярусных лиманов мелкого затопления с временны­ ми валиками — 36 м.

Наконец, на основе зависимостей (40), (41), (44) и (45) можно получить:

тт (0,19hc + 1-6-10~5 MÎ) У 2(1 - г)

-J-=0,8—----—------- =----(46)

Произведем расчеты по формуле (46) для топографи­ ческих карт разных масштабов и разной высоты сечения

Таблица 5

mi'

Относительные погрешности —=— (в % ) определения по плану или

карте общего продольного уклона поверхности лиманов

38

рельефа, используя значения оптимальных уклонов і, при­ веденные в таблице 4, средний коэффициент корреляции г = 0,5 и величины 1 для соответствующих типов лиманов. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.

Сравнивая данные таблицы 5 с допустимыми относи­ тельными погрешностями определения продольного укло­ на поверхности, приведенными в таблице 4, приходим к выводу, что при выборе перспективных участков мест­ ности под лиманное орошение следует использовать:

для проектирования простых лиманов — карты мас­ штаба 1 : 10 000 с высотой сечения рельефа через 0,5 м; для проектирования ярусных лиманов глубокого наполнения — карты масштаба 1 : 10 000 с высотой сече­ ния рельефа через 1 м, а при количестве ярусов К^З— карты масштаба 1 : 25 000 с высотой сечения рельефа

через 2—2,5 м; для проектирования ярусных лиманов мелкого за­

топления (в том числе и с временными валиками) — кар­ ты масштаба 1 :50 000 с высотой сечения рельефа через 2,5 м, а при количестве ярусов —через 5 м.

КАРТЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОСБОРНЫХ ПЛОЩАДЕЙ

Определение водосборной площади по топографиче­ ской карте выполняют в таком порядке: сперва от задан­ ного створа, пользуясь изображением рельефа горизон­ талями, проводят водораздельную линию, а затем величину оконтуренной площади определяют планимет­ ром. При этом, как показывает анализ (см. стр. 27) для обеспечения правильности гидрологических расчетов при проектировании лиманного орошения нужно использо­ вать топографические карты, которые позволяют опре­

делить водосборную площадь с относительной средней

flip 1 \

квадратической погрешностью порядка 2% (или—— ^1-

39