книги из ГПНТБ / Гайнулин, Р. Н. Топографо-геодезические съемки лиманов изыскания и съемочные работы при проектировании и строительстве лиманного орошения
.pdfТаблица 6
Относительные средние квадратические погрешности определения водосборных площадей малых рек по топографическим
картам
Величина водосборной площади F, га
|
|
|
. |
|
1000 |
|
|
|
4000 |
|
|
|
8000 |
|
|
12000 |
|
|
|
16000 |
|
20000 |
|||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
Масштаб 1:10000, hQ = 2,5 м |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1:К=1:1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
' |
1° |
1 |
|
: |
ПО |
|
1 |
|
: |
220 |
|
1 |
:300 |
|
1 |
: |
360 |
|
1 |
|
:410 |
1 |
:440 |
||
5° |
1 |
|
: |
340 |
|
1 |
|
: |
590 |
|
1 |
|
: 710 |
|
1 |
: |
770 |
|
1 |
|
:820 |
1 |
:840 |
||
15—45° |
1 |
|
: 400 |
|
1 |
|
: |
650 |
|
1 |
: 770 |
|
1 |
: |
820 |
|
1 |
|
:860 |
1 |
:880 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г.К. — Г.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1° |
1 |
|
:76 |
|
1 |
|
: |
150 |
|
1 |
|
:210 |
|
1 |
: |
260 |
|
1 |
|
: 290 |
1 |
:320 |
||
|
5° |
1 |
: |
240 |
|
1 |
|
: |
450 |
|
1 |
: 580 |
|
1 |
: 650 |
|
1 |
|
: 700 |
1 |
: 740 |
||||
15—45° |
1 |
: |
290 |
|
1 |
|
: |
510 |
|
1 |
: 650 |
|
1 |
: |
720 |
|
1 |
|
: 760 |
1 |
: |
790 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г.К. — Г.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1° |
1 |
|
: |
55 |
|
1 |
|
: |
ПО |
|
1 |
: |
160 |
|
1 |
: |
190 |
|
1 |
: 220 |
1 |
: |
240 |
|
|
5° |
1 |
|
: |
180 |
|
1 |
|
: |
350 |
|
1 |
: 460 |
|
1 |
: |
540 |
|
1 |
: 590 |
1 |
: |
630 |
||
15—45° |
1 |
|
: |
220 |
|
1 |
|
: |
400 |
|
1 |
: |
530 |
|
1 |
: 600 |
1 |
: |
650 |
1 |
: |
690 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масштаб 1: 25000, hc=5 м |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1:К=1:1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1° |
1 |
|
: |
56 |
1 |
|
: |
ПО |
|
1 |
: |
160 |
|
1 |
: |
190 |
|
1 |
: 220 |
1 |
: |
240 |
||
' |
5° |
1 |
|
: |
150 |
|
1 |
|
: |
280 |
|
1 |
: |
380 |
|
1 |
: |
450 |
|
1 |
:510 |
1 |
: |
550 |
|
15—45° |
1 |
|
: |
180 |
|
1 |
|
: |
330 |
|
1 |
: |
440 |
|
1 |
: |
510 |
|
1 |
:570 |
1 |
:630 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г.К. — Г.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
: |
|
38 |
1 |
: |
76 |
|
1 |
: |
ПО |
|
1 |
: |
130 |
|
1 |
: |
150 |
|
|
170 |
||
|
|
1 |
: |
100 |
1 |
:200 |
1 |
: |
280 |
|
1 |
: |
330 |
1 |
: |
380 |
|
|
410 |
||||||
|
|
1 |
: |
120 |
1 |
|
:240 |
1 |
: |
330 |
|
1 |
: |
390 |
1 |
: |
440 |
|
|
480 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1:К=1:8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
: |
28 |
1 |
: |
56 |
1 |
: |
78 |
1 |
: |
96 |
1 |
: |
|
ПО |
|
|
120 |
|||||
|
|
1 |
: |
74 |
1 |
: |
|
150 |
1 |
: |
200 |
1 |
: |
250 |
1 |
: |
|
280 |
|
|
310 |
||||
|
|
1 |
: |
88 |
1 |
: |
|
170 |
1 |
: |
|
240 |
1 |
: |
290 |
1 |
: |
|
330 |
|
|
370 |
40
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
таблицыб |
||||||
|
|
|
Масштаб 1: 50000, hc=10 м |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
1:К=1:1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
: 28 |
1 |
: 56 |
I |
: |
79 |
1 |
: 97 |
1 |
: |
НО |
120 |
|||
1 |
: 73 |
1 |
: |
150 |
1 |
: |
200 |
1 |
: 250 |
1 |
: 280 |
310 |
|||
1 |
: 87 |
1 |
: |
180 |
1 |
: |
240 |
1 |
: 290 |
1 |
: 330 |
370 |
|||
|
|
|
|
|
|
1:К=1:4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
: 19 |
1 |
:38 |
1 |
: |
54 |
1 |
: 66 |
1 |
: 76 |
85 |
||||
1 |
: 50 |
1 |
: |
100 |
1 |
: |
140 |
1 |
: 170 |
1 |
: 200 |
220 |
|||
1 |
: 61 |
1 |
: |
120 |
1 |
: |
170 |
1 |
:210 |
1 |
:240 |
260 |
|||
|
|
|
|
|
|
1:К=1:8 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
: |
14 |
1 |
: 28 |
1 |
: |
39 |
1 |
: 48 |
1 |
: 55 |
62 |
|||
1 |
: |
37 |
1 |
:74 |
1 |
: 100 |
1 |
: 130 |
1 |
: 150 |
160 |
||||
1 |
: |
44 |
1 |
: 89 |
1 |
: |
130 |
1 |
: 150 |
1 |
: 170 |
180 |
|||
|
|
|
Масштаб 1:100000, hc=20 м |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
1:К=1:1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
: 14 |
1 |
: 28 |
1 |
: |
40 |
1 |
: 48 |
1 |
: |
56 |
62 |
|||
1 |
: 36 |
1 |
: 73 |
1 |
: |
100 |
1 |
: 130 |
1 |
: |
|
150 |
160 |
||
1:43 |
1 |
: 87 |
1 |
: |
120 |
1 |
: 150 |
1 |
: |
180 |
200 |
||||
|
|
|
|
|
|
1:К=1:4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
: 10 |
1 |
: |
19 |
1 |
: |
27 |
1 |
: 33 |
1 |
: |
39 |
43 |
||
1 |
: 25 |
1 |
:51 |
1 |
: |
72 |
1 |
: 88 |
1 |
: |
100 |
ПО |
|||
1 |
:30 |
1 |
: 61 |
1 |
: |
86 |
1 |
: 110 |
1 |
: |
120 |
140 |
|||
1 |
:7 |
1 |
: |
14 |
1 |
: |
20 |
1 |
: 24 |
1 |
|
:28 |
31 |
||
1 |
: 18 |
1 |
: 37 |
1 |
: |
52 |
1 |
: 64 |
1 |
|
:74 |
83 |
|||
1 |
:22 |
1 |
: 44 |
1 |
:63 |
1 |
:77 |
1 |
|
:89 |
99 |
||||
Выясним, |
карты какого |
масштаба и |
высоты сечения |
'рельефа позволяют достичь эту точность.
Точность определения по топографическим картам водосборных площадей малых рек (F^200 км2) при ус ловии, что водосборная площадь определяется по карте
41
двумя обводами планиметра (с нормальной длиной об водного рычага 150—170 мм) характеризуется относи тельными средними квадратическими погрешностями
приведенными в таблице 6 [3].
F
В таблице: v — угол наклона скатов местности; hc — высота сечения рельефа на карте; 1 : К — вытянутость водосбора (отношение средней ширины водосбора к его длине).
Зная средний угол наклона ѵ скатов местности, при мерную величину водосборной площади F (с точностью до 1 км2), ее вытянутость 1 : К, по таблице 6 легко уста новить карту, которая позволит определить водосборную
площадь с заданной относительной погрешностью. F
Так, из данных следует, что для определения водо сборной площади при проектировании лиманов в общем случае (т. е. при 1°^ѵ^45°, и при определении площади полярным планиметром двумя обводами) не обходимо использовать:
при |
1000 га |
^F^4000 |
га — карты |
масштаба |
1 : 10000 с высотой сечения рельефа через 2,5 м; |
||||
при |
4000 га |
<F< 16000 |
га — карты |
масштаба |
1 : 25000 с высотой сечения рельефа через 5 м; |
|
при F^ 16000 га — карты масштаба 1 : 50000 с высо той сечения рельефа через 10 м.
При отсутствии карт нужного масштаба и высоты се чения рельефа целесообразно использовать карты более крупного масштаба или того же масштаба, но с меньшей высотой сечения рельефа.
ПЛАНЫ И КАРТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НАИЛУЧШЕЙ ДЛИНЫ ЛИМАНА
Расчет наилучшей длины лимана выполняют на ста дий технического проектирования. При этом, как нами было установлено (см. стр. 30), для определения наилуч
42
шей длины лимана с погрешностью 10% продольный уклон участка лиманного орошения надо знать с отно сительной погрешностью 5%.
Точность определения общего продольного уклона
участка і зависит не только от масштаба и высоты се чения рельефа плана или карты, но и от принятой мето дики определения уклона. Поэтому примем, что на ста
дии технического проектирования уклон і определяется не менее чем по 9 линиям L (рис. 4) и количество част ных уклонов і по каждой линии — не менее 3, т. е. к = 9,
а п = 3.
Тогда на основе формул (39), (43), (45) и условия (23) по правилам теории погрешностей измерений полу чим:
|
mh = 0,05 кЙУЗ^ |
|
|
(47) |
||
где mh—допустимая |
средняя |
квадратическая погреш |
||||
|
ность определения превышения между точка |
|||||
|
ми по плану или карте. |
|
_ |
|||
Произведем расчеты по формуле (47), используя зна |
||||||
чения оптимальных уклонов і |
(табл. |
4) |
|
и величины 1 |
||
для соответствующих типов лиманов |
(см. |
|
стр. 38). Ре |
|||
зультаты расчетов сведены нами в таблицу 7. |
||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
Допустимые погрешности определения превышений при расчетах |
||||||
|
наилучшей длины лиманов |
|
|
|||
|
Средние квадратические погрешности mj, /в м\ |
|||||
Типы лиманов |
при количестве ярусов |
ѵ ' |
||||
|
|
|
|
|
||
|
К=1 |
Кз2 |
|
к=з |
|
Ks4 |
Простые |
0,043 |
|
|
|
|
|
Ярусные |
' — |
0,09 |
|
0,13 |
|
0,17 |
43
В таблице 8 приведены фактические средние квадра тические погрешности mh определения превышений по планам и картам, рассчитанные по формулам (40) и (41) с использованием средних оптимальных уклонов поверх
ностей і (табл. 4) и среднего коэффициента корреля ции г = 0,5.
Из сравнения допустимых погрешностей определения превышений (табл. 7) с данными, приведенными в таб лице 8, приходим к следующим выводам.
Таблица 8
Погрешности определения превышений по планам и картам
Масштаб плана или |
Высота се Значения погрешностей тң (в м) для уклонов Ї |
|||||
чения ре |
|
|
|
|||
|
карты |
|
|
|
||
|
льефа, |
м |
|
|
|
|
|
|
0,0035 |
|
|
||
|
|
|
0,0015 |
0,0026 |
0,0138 |
|
1 |
:2000 |
0,25 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
1 |
:5000 |
0,5 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
0,11 |
|
|
1 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,20 |
1 |
: 10000 |
0,5 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
0,12 |
|
|
1 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,21 |
|
|
2 |
0,38 |
0,39 |
0,38 |
0,40 |
Для расчета наилучшей длины лимана (оптимально го расстояния между лиманными валами) на стадии тех нического проекта нужны:
при проектировании простых лиманов — планы мас штаба 1 :2000 или 1 : 5000 с высотой сечения рельефа через 0,25 м; возможность использования планов с высо той сечения рельефа через 0,5 м, но с обязательным проведением полугоризонталей нуждается в эксперимен тальной проверке;
для проектирования ярусных лиманов всех типов — планы и карты масштаба 1 : 5000 или 1 ; 10000 с высотой
44
сечения рельефа через 0,5 м; возможность использова ния планов и карт с высотой сечения рельефа через 1 м, но с обязательным проведением полугоризонталей, так же нуждается в экспериментальной проверке.
ПЛАНЫ И НАРТЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ВОДЫ ЛИМАНА
На основе анализа (см. стр. 33) установлено, что для определения объема воды лимана нужны планы или кар ты, которые позволят определить площади затопления (зеркала лимана или отдельного яруса лимана) с отно
сительной погрешностью порядка 10% |
= 10% . |
На топографическом плане или карте зеркало лимана в основном ограничено горизонталью затопления. По этому относительная погрешность определения площади зеркала F планиметром выражается формулой:
-г-ИтНт)2. |
<«) |
где mi— средняя квадратическая погрешность |
(в га) в |
величине площади, ограниченной горизонта |
|
лью, из-за погрешностей планового положения |
|
точек горизонтали; |
(в га) |
ніг— средняя квадратическая погрешность |
собственно измерения площади зеркала плани метром.
Погрешность гщ можно рассчитать по формуле (5]
m1 = ßlrmn.r.-10-4, |
(49) |
где ß — коэффициент компенсации |
плановых сдвигов |
горизонталей (по исследованиям М. Д. Горбика ß изменяется от 0,1 до 0,3) ;
1Г— длина горизонтали, м; тп.г. — средняя квадратическая погрешность планово-
45
го положения точек горизонтали относительно пунктов съемочного обоснования, м;
тн |
(50) |
тп.г. = =, |
|
где тн — средняя квадратическая |
погрешность положе |
ния горизонтали по высоте, м. Многочисленными исследованиями установлено, что
площади на плане или карте величиной 15 см2 (и более) измеряются планиметром с погрешностью менее 1 : 200,
т. е. погрешность |
г« 0,5%. |
|
||
На основе |
(48), |
(49), |
(50) и (41), полагая ß = 0,3 и |
|
пренебрегая |
по малости |
погрешностью |
, можно |
|
получить |
|
|
_ |
|
mF |
0,3-10“4 (0,19hc + 16-10~5 Mi ) 1Г |
<51 > |
||
— =----------------- Гг------------------ |
||||
Для расчетов по |
формуле (51) можно принять (см. |
|||
стр. 32), что |
F«bl и 1Г«Ь + 21, |
(52) |
||
|
||||
где b — ширина лимана (обычно b^500 м [15]); |
||||
1 —наилучшая длина лимана (см. стр. |
38). |
|||
Используя |
зависимости (52) и принимая |
b = 500 м, |
произведем расчеты по формуле (51). Результаты расче тов сведены в таблице 9.
Сравнивая эти результаты с допустимой величиной по
грешности^. = 10%, приходим к таким выводам.
F
Для определения объема воды лиманов нужны:
при проектировании простых лиманов — планы и кар ты масштаба 1 : 5000 с высотой сечения рельефа через 0,25 м или 0,5 м, но с обязательным проведением полуго ризонталей;
46
Таблица 9
Относительные средние квадратические погрешности (в %) определения площадей затопления по плану или карте
|
|
Высота |
се |
|
|
Ярусные лиманы |
|
|
Масштаб плана |
Простые |
|
|
мелкого зато |
||
|
или карты |
чения ре |
лиманы |
глубокого |
мелкого за |
пления с вре |
|
|
льефа, |
м |
|||||
|
|
|
наполнения |
топления |
менными вали |
||
|
|
|
|
|
|
|
ками |
1 |
: 5000 |
0,25 |
7 |
5 |
6 |
4 |
|
|
|
0,5 |
|
15 |
10 |
11 |
8 |
|
|
1 |
|
28 |
19 |
21 |
15 |
1 |
: 10000 |
0,5 |
|
15 |
10 |
11 |
9 |
|
|
1 |
|
28 |
20 |
21 |
15 |
при проектировании ярусных лиманов всех типов — планы и карты масштаба 1 : 5000 или 1 : 10000 с высотой сечения рельефа через 0,5 м.
Что касается графиков зависимости объемов и площа дей зеркала от глубины затопления лиманов (см.стр. 33) то, чтобы при пользовании ими не происходило потери точности по сравнению с измерениями непосредственно по плану или карте, необходимо полностью использовать всю количественную информацию топографических пла нов и карт. Для этого надо строить кривые с использова нием всех горизонталей плана или карты в пределах за данных глубин затопления. Графики следует строить в таком масштабе, чтобы максимальное расстояние между соседними точками, между которыми придется делать ин терполирование, было примерно равным средней величи не заложения между горизонталями.
47
ПЛАНЫ И КАРТЫ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИМАНОВ
Обобщая результаты выполненных исследований (см. стр. 34—47), укажем основные масштабы и высоту сече ния рельефа топографических планов и карт, которые по зволяют получить необходимую точность всех проектных расчетов при создании лиманного орошения. Такими пла нами и картами на стадии технического проекта являются (см. табл. 10):
при проектировании простых лиманов — планы мас штабов 1 : 2000—1 : 5000 с высотой сечения рельефа через
0,25 м;
при проектировании ярусных лиманов всех типов — планы и карты масштабов 1 : 5000—1 : 10000 с высотой сечения рельефа через 0,5 м.
Следует подчеркнуть, что полученные нами результа ты (см. табл. 10) существенно дополняют и уточняют «Указания по инженерным изысканиям для мелиоратив ного строительства» [16], в которых для съемки массива будущего лиманного орошения на стадии технического проекта независимо от типа проектируемых лиманов ука зан лишь один масштаб— 1 : 10000 с высотой сечения рельефа 1 м (стр. 21).
Как показывают исследования (см. стр. 34—47), карты такого масштаба и высоты сечения рельефа, как правило, не будут отвечать требованиям точности проект ных расчетов, т. е. применение их может привести к со ставлению недоброкачественных проектов, к возможным переделкам и браку в работе.
Что касается требуемой точности подсчета объемов земляных работ, то нужно принять во внимание следую щее. По нормативным документам предельная относи тельная погрешность в подсчете объемов земляных работ на стадии рабочих чертежей не должна превышать 10%. а средняя квадратическая — 5% [13]. Многочисленные исследования ряда авторов показывают, что для равнин-
48
О
СО
Я
Я
Ч
\О
cd
Н
Топографические планы и карты для про ектиро вания лим анов
4—1422
из
X
2
S
ч
а>
2
Xи
о.
и
о
X
«
ч
с
о> X
Xо
03э*
X
Р1 «в
X
о
Я * <t> й
5 я ? о
з« ф Ч >•>
•ф х о <х
и Ч s к
2
ю Ä cf m
SA\g
О ЧХО е-» Ä
Ю . Ю
•• ex ••
— E —<
S
§A\g
§*g - S<N
•• ex ••
E —<
. s
о ~ ОЮ
О *
оо
' JXо
ex |
|
|
i |
|
<u |
|
О QJ |
|
|
E |
|
Е э |
|
|
|
|
|
о |
|
<я |
|
|
ex |
|
ex |
X |
О о |
|
|
о |
|
<и |
|
|
о |
2 e |
|
||
2 |
Я Н |
о |
|
|
и |
со |
О |
|
|
|
к |
" |
оз |
|
к |
È S |
<и |
||
ф Й |
5 |
|||
КЗ |
Е О |
я |
||
tí |
О X ч |
я |
и
о
я
X СО
8 2
й яч
к й
Ч О
tí Е
ю ю
oí II
— О *S ogo
Е о
E Í- о й о LO
go-
§2 ,
А
лЛ м ц< й<й
v/vg
СО Е О
йй О
оо Д\
ex ex ex
ЕСЕ
« о
яЧ
яЕ
<L>
ЧX
ЧÍ Cl,
ÍXg-BK E .g Ф
g §ä
ярус- |
лим анов |
типов |
Для |
ных |
всех |
: 10000, h c =0,5 м или |
проведением по лугори зонта- |
|
1 |
с |
|
50000— |
l м |
|
1 : hc= лей* |
||
1 : 2000— 1 : 5000, hc = 0,25 м или hc=0,5 м с проведением полугори зонталей* |
||
расчета найей длины ли- |
|
|
Для лучш |
мана |
49