книги из ГПНТБ / Быков В.Д. Гидрометрия учебник
.pdfстотах: задающая радиостанция излучает колебания частотой f, отражающие станции принимают их, преобразуют в частоты
93
f)=-jpf и f2 = — f и снова передают в эфир. Выбор указанных
соотношений частот обусловливается удобством регистрации фазо
вых циклов счетчиками. |
|
|
|
|||
На |
промерном |
судне |
имеется |
двухканальный радиоприемник, |
||
каналы |
которого принимают: один |
колебания с частотой f \ , дру |
||||
гой— f2. |
Принятые |
колебания |
f\ и /2 и собственные колебания f |
|||
подаются |
попарно, fi+f |
и f2 + f, |
на соответствующие каналы фа |
|||
зового счетчика. Фазовый счетчик выполняет автоматический счет
фазовых |
циклов. |
|
Перевод |
фазо |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
вых циклов в линейную меру |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
делают с помощью |
коэффициента |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
радиолага, |
величина |
|
которого |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
определяется |
в |
зависимости |
от |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
фазовой |
скорости |
распростране |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ния радиоволн и частоты колеба |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ний, |
величины |
которых |
известны. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Таким |
путем |
|
определяются |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
приращения An и Аг2 расстояний |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
от |
начальной |
точки |
|
О |
(см. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
рис. |
8.12). |
Зная |
|
расстояния |
г\ |
СУ |
' • • |
|
|
, |
^UQ.-...;. |
||||||||
и /'2 от концов базиса до началь |
QPC-1 |
базис |
|
|
Qpc-2 |
||||||||||||||
ной точки, |
можно |
|
вычислить |
|
рас |
Рис. |
8.12. Схема |
определения |
коорди |
||||||||||
стояния |
до |
промерного |
судна |
нат |
промерного |
|
судна |
по |
|
системе |
|||||||||
/'i+Ari |
и г2-т-Аг2, |
т. е. определить |
|
раднплага. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
положение |
судна |
|
в |
биполярной |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
системе |
координат. |
При |
промерах |
регистрация |
фазовых |
циклов |
|||||||||||||
производится |
также |
и на эхограмме в виде черточек. |
|
|
|
||||||||||||||
Для |
фазовых |
измерений |
|
используют средний |
диапазон |
волн. |
|||||||||||||
При |
работе |
радиостанций |
|
создается |
устойчивое |
фазовое |
поле |
||||||||||||
с радиусом |
действия |
100 км и более. Точность |
измерений |
|
радио |
||||||||||||||
лагом |
характеризуется |
средней квадратичной ошибкой |
от |
долей |
|||||||||||||||
метра |
до нескольких |
метров |
|
в зависимости, от атмосферных |
усло |
||||||||||||||
вий и времени |
суток |
(в ночное время погрешность |
возрастает). |
||||||||||||||||
Для промеров на реках, небольших озерах и водохранилищах |
|||||||||||||||||||
разработан |
облегченный |
вариант |
радиолага—речной |
раднолаг |
|||||||||||||||
с автопрокладчиком курса. Аппаратура его состоит из задающей радиостанции, устанавливаемой на промерном катере, где также имеется эхолот, и двух отражающих радиостанций, устанавливае
мых |
на |
берегу, |
на |
концах |
базиса. |
При |
действии |
аппаратуры |
во время |
промеров |
автопрокладчик |
автоматически |
вычерчивает |
||||
курс |
промерного |
катера на |
специальном |
планшете |
в заданном |
|||
масштабе. При этом на эхолоте ведется синхронная запись про
филя дна; оперативные отметки |
фиксируются |
одновременно |
на эхограмме и на планшете. |
|
|
Исследование грунтов дна посредством ультразвука. При про |
||
ведении промерных работ всегда |
желательно |
одновременно |
89
проводить определение донных отложений. Такое |
определение в на |
|
стоящее время можно производить с |
помощью |
ультразвуковых |
приборов. Обычные промерные эхолоты |
для этой |
цели не приме |
няют, а используют специальные ультразвуковые грунтографы
(геолокаторы), |
отличающиеся от |
эхолотов увеличенной мощностью |
||||
излучаемого импульса, большей |
степенью |
усиления |
отраженных |
|||
от дна импульсов, меньшим углом направленности |
ультразвуко |
|||||
вых |
излучении |
и меньшей |
частотой колебаний. Такие приборы |
|||
дают |
на эхограмме запись |
поверхности дна, |
а также |
залегающих |
||
на дне слоев грунта-—различные грунты обладают разной степенью
проницаемости для |
ультразвука. |
Ультразвуковые |
грунтографы |
|
дают возможность |
устанавливать |
характер залегания грунтов, |
||
мощность их слоев, а также определять |
глубины и |
рельеф дна; |
||
методика качественного определения |
грунтов — литологпческого |
|||
состага и физических свойств—-пока |
не |
разработана. |
|
|
Глава 9
ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ПРОМЕРНЫХ РАБОТ
9.1. Обработка записей в промерной книжке
Результаты промеров записывают в книжку для записи про меров глубин стандартного образца.
В книжке результаты работ для каждого промерного профиля (галса, продольника) записывают на отдельном листе. При про мерах глубин во время измерения расхода воды результаты про мера заносятся на соответствующие страницы книжки для записи
измерений |
расхода воды. |
|
|
|
|
|
|
В записях для каждого профиля приводят следующие сведе |
|||||||
ния: 1) местоположение профиля |
по |
отношению |
к |
магистрали, |
|||
2) способ определения координат |
промерных |
точек, |
3) |
наименова |
|||
ние прибора, которым измеряли глубины, 4) |
время начала |
и конца |
|||||
промера, 5) |
отсчет уровня воды на ближайшем водомерном посту, |
||||||
6) отметка |
уровня воды на профиле. Дополнительно |
к |
указанному |
||||
отмечают состояние погоды и реки в период промера. |
|
|
|||||
Обработка результатов промеров заключается |
в |
следующем: |
|||||
1) производится сличение и проверка |
количества |
и |
нумерации |
||||
промерных точек по данным журнала и засечкам на |
мензульном |
||||||
планшете; |
2) при промерах по поперечным |
профилям |
с засеч |
||||
ками угломерными инструментами для каждой промерной точки
устанавливается |
на планшете расстояние от постоянного |
начала; |
|||
3) |
вычисляется |
средняя |
глубина, если промер велся в два хода; |
||
4) |
вводятся |
поправки в |
измеренную глубину на относ лота и вы |
||
числяется |
исправленная |
глубина; 5) устанавливается |
отметка |
||
уровня воды в начале и конце промера и, если в этом есть необ
ходимость, |
определяются поправки к |
выбранному |
рабочему- |
уровню. При |
незначительных изменениях |
уровней во |
время про- |
30
меров (1—5 см для промеров наметкой и 5—10 см — лотом) за ра бочий уровень принимают средний из наблюденных без введения поправок; 6) для всех промерных точек вычисляют отметки дна; 7) проверяют записи, характеризующие грунт дна, а при зимних промерах — записи о толщине снега, льда, шуги и пр.
Данные промеров используют в дальнейшем для: 1) построе
ния поперечных |
профилей и вычисления морфометрических харак |
||||||
теристик |
русла; |
2) |
построения |
плана |
русла реки |
или ложа |
озера, |
водохранилища |
в |
горизонталях |
или |
изобатах; 3) составления |
про |
||
дольного |
профиля |
участка реки; 4) вычисления |
морфометриче |
||||
ских характеристик озера, водохранилища. |
|
|
|||||
9.2. Построение поперечных профилей и вычисление морфометрических характеристик
Если целью промеров было определение формы и размеров водного сечения, то профиль строится так, как показано на рис. 9.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т У р. в 17/У1948г.л |
|
208 |
см |
|
|
|
|
|
Пр. 6, |
|
|
||||||||||
Основные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Нем |
|
208 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W *2 |
2710 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В HI |
|
57Ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hcphi $72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Л*акс и |
6,27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хм |
|
574 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R м |
|
4,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N точек |
S ~ - t \ , |
|
«1 |
-» |
|
to |
|
|
|
to |
о, |
|
|
§ |
i : C 2 Э |
S |
S |
|
|
|||||||||||||
Расстояния |
от |
K |
i |
b |
t |
|
^ |
|
u |
Q |
c |
& |
^ |
^ |
^ |
^ |
^ |
t |
|
o |
i |
|
^> |
^ |
Si |
P |
Q |
Q |
|
u |
^ |
||
пост |
|
начала, |
и |
S |
Э |
Й |
s |
; |
S ^ |
|
o |
^ |
|
^ |
c |
|
|
|
* |
|
|
|
S !=> |
|
|||||||||
|
Т |
Ч |
|
|
^ |
3fr\jf\jft,t*>S $ |
|
|
|
to |
|
|
|
to |
|
|
|||||||||||||||||
Глубины, |
м |
СЭГ^Ч) |
|
* |
0,|~. |
|
Д. |
|
Ч) |
^ |
|
Ср' |
|
to |
1^ |
ОД |
|
^ |
to |
Q |
|
|
|||||||||||
Q - * ^ |
|
|
ОЭ |
г*-"эСО |
|
tD |
N |
«Л |
|
СО |
CNC3 |
|
*о |
со~ |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
с г |
с\Г |
|
|
|
|
|
^ |
'О" |
|
|
|
«О |
W |
|
|
to |
Со" to |
|
^ |
^ |
|
|
|||||||
Отметки |
дна, |
S |
§ |
|
|
|
|
|
КГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» |
S |
S |
|
|
||||
|
м |
(усл.) |
|
8? |
ЙГ |
R: |
S |
|
|
R: |
К: |
|
» |
|
|
!? |
Й |
Й |
|
|
|
||||||||||||
|
Грунт |
|
[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л е с о к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|||||
|
|
|
|
Рпс. 9.1. Поперечный профиль реки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Для каждого профиля могут быть вычислены следующие |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
морфометрические |
характеристики: |
|
1) |
площадь |
водного |
сечения |
|||||||||||||||||||||||||||
со в м2 ; |
2) ширина |
реки |
|
В |
в м; |
3) |
длина |
смоченного |
|
периметра % |
|||||||||||||||||||||||
в м; 4) |
наибольшая |
глубина |
|
Л м а К с |
в |
м; |
5) |
|
средняя |
|
глубина |
Л с р |
|||||||||||||||||||||
в м; 6) гидравлический радиус R в м. Эти характеристики исполь |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
зуются |
при вычислении |
|
расходов |
воды, построении |
|
зависимостей |
|||||||||||||||||||||||||||
Q = f(H), |
|
со = /(Я) |
и пр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
91
Площадь водного сечения может быть определена планиметри рованием или аналитически. Как видно из рис. 9.2, промерные вертикали разбивают водное сечение на ряд трапеций, и только береговые участки его могут иметь форму прямоугольного тре угольника, если глубина на урезе воды равна нулю.
Аналитически общая площадь водного сечения получается как сумма частных площадей.
При наличии ледяного покрова, кроме площади водного сече ния, вычисляют площади погруженного в воду кристаллического льда, шуги и общую площадь сечения профиля.
На гидрометрических створах, где измеряют расходы воды, по мимо площади водного сечения, определяют площадь живого сече-
Рис. 9.2. Схема вычисления площади водного сечения п длины смоченного периметра.
ния, которая при наличии течения воды в пределах всего сечения будет равна ему, а при наличии в нем застойной зоны (мертвой) будет меньше площади водного сечения на величину площади мертвого пространства.
Смоченный периметр %— длина линии дна реки на профиле, заключенная между урезами воды. При наличии на реке ледяного покрова в понятие «смоченный периметр», кроме длины линии дна, включается длина нижней поверхности ледяного покрова. Если под ледяным покровом есть слой шуги, то длина смоченного пери метра подсчитывается с учетом длины нижней поверхности шуги.
Гидравлический |
радиус R — частное |
от деления |
площади |
вод |
|
ного сечения на длину смоченного |
периметра |
[R=— |
• |
Вы |
|
числение смоченного периметра и гидравлического радиуса |
обычно |
||||
бывает необходимо |
для узких русел |
со значительной глубиной, |
|||
так как в этом случае длина смоченного периметра может значи тельно отличаться от ширины реки.
Средняя глубина /гс р — частное от деления площади водного сечения на ширину реки /zcp = -„-
92
Для равнинных рек при сравнительно небольшой |
глубине |
|
и значительной ширине русла величина гидравлического |
радиуса |
|
близка к величине средней глубины |
{R^hcp). |
|
Наибольшая глубина /гм а кс на профиле устанавливается по дан ным промерной книжки.
Морфометрические характеристики профиля водного сечения изменяются в зависимости от высоты уровня воды. При наличии профиля водного сечения, построенного до отметки наивысшего уровня воды, можно построить кривую зависимости площади вод
ного |
сечения |
|
от |
уровня. |
|
||||
Для |
этой |
цели площадь |
Н м |
||||||
профиля |
расчленяют |
че- |
4 |
||||||
рез |
определенные |
интер |
|
||||||
валы |
по |
высоте |
уровня, |
|
|||||
а затем |
определяют |
|
пло |
|
|||||
щади при |
различных |
|
зна |
|
|||||
чениях уровня |
воды. Кри |
|
|||||||
вая |
co = f(H) |
|
показана на |
|
|||||
рис. |
9.3. |
При |
плавном |
|
|||||
очертании |
профиля |
|
кри |
|
|||||
вая со = /(Я) |
получает |
вид |
|
||||||
плавной |
|
кривой, |
|
обра |
|
||||
щенной |
|
|
выпуклостью |
|
|||||
к оси Я; в местах резко |
|
||||||||
го изменения |
|
сечения, на |
|
||||||
пример |
при |
выходе |
воды |
|
|||||
из меженного |
русла |
на |
200 Вм |
||||||
пойму, |
направление |
|
кри |
||||||
вой |
резко |
меняется. |
|
|
Рис. 9.3. Кривые зависимости площади водного |
||||
При |
вертикальных бе |
сечения и ширины реки от уровня воды. |
|||||||
регах, например |
в |
кана |
|
||||||
лах прямоугольного сечения, приращение площади Дсо на единицу уровня ДЯ постоянно и кривая © = f ( # ) обращается в прямую.
Зависимость со = [(Я) будет постоянной только при условии по стоянства во времени очертаний русла в профиле. Если русло реки изменчиво и подвергается размыву или намыву, то в соот
ветствии с этим изменяется и |
положение кривой |
со = / ( Я ) . |
В. |
|||
С увеличением высоты |
уровня |
изменяется и |
ширина |
реки |
||
Зная значение ширины реки при различной |
высоте |
уровня, |
||||
нетрудно построить кривую B = |
f(H). |
|
|
|
||
При устойчивом русле как в глубинном, так и в плановом от |
||||||
ношении кривые a=f (Н) |
и B=f(H) |
позволяют |
определить |
ши |
||
рину и площадь водного сечения реки при любой высоте уровня. 9.3. Приведение промеров к условному (срезочному) уровню
При исследовании реки на значительном протяжении рабочий уровень воды, при котором производились съемка, нивелировка и промеры, изменяется во времени. Для получения сопоставимых
93
результатов работ необходимо полевые данные привести к одному
мгновенному уровню, называемому условным |
или |
срезочиым. |
|||
В качестве |
условного уровня |
нередко |
принимают |
наиболее |
|
низкий уровень, |
наблюдавшийся |
при проведении |
работ. |
||
Рабочий уровень в зависимости от длины участка реки и имею |
|||||
щихся материалов приводится к условному различными |
способами. |
||||
Рассмотрим способ, применяемый на участках рек сравнительно
небольшой длины. Сущность его заключается |
в следующем. |
Во всех точках, где ранее нивелировкой были |
определены от |
метки рабочего уровня, одновременно, по часам, забивают на уре зах колья вровень с поверхностью воды. Нивелировкой от реперов определяют отметки верха кольев, в результате получают отметки мгновенного уровня на всем исследуемом участке. Для получения величины срезки ЛЯ необходимо определить разность отметок ра бочего уровня Я и мгновенного условного уровня /г, т. е. ДЯ = = Я—Л.
Если одновременно с промерами была определена отметка ра бочего уровня на профиле, то для получения срезки измеренных глубин необходимо прибавить или вычесть из отметки рабочего уровня величину срезки, вычисленную, как указано выше.
9.4. Составление плана реки в горизонталях и изобатах
Приступая к составлению плана реки в горизонталях или изо батах, необходимо предварительно привести промеры к условному уровню и нанести на план урезы этого уровня. Если русло реки изображается в горизонталях, то линии урезов соответствуют отметкам условного уровня; если же план будет строиться в изо батах, то линиями урезов будут изобаты с нулевыми глубинами.
Выписав на плане отметки дна (для плана в горизонталях) или глубины (для плана в изобатах) по всем промерным профи
лям, проводят горизонтали или изобаты. Сечение |
горизонталей |
|||||
(изобат) |
выбирают |
исходя |
из масштаба съемки, |
например: при |
||
масштабе |
1 : 1000 |
и |
1 :2000 |
через |
0,25 или 0,50 м, |
при масштабе |
1 :5000 через 0,50 |
м, при масштабе |
1 : 10 000 через 1 м. |
||||
Точки наибольших глубин на профилях соединяют плавной ли нией, называемой линией наибольших глубин. В некоторых слу чаях для наглядности на плане вычерчивают поперечные профили русла.
9.5. Составление продольного профиля
Продольный профиль реки позволяет судить об изменении глу
бин, падений и уклонов реки на отдельных |
ее участках, а также |
о высоте берегов, границах их затопления |
высокими водами. |
Продольный профиль составляют на основании данных нивели ровок и промеров, сделанных на участке реки. Результаты проме ров должны быть приведены к условному уровню.
На продольном профиле (рис. 9.4) по горизонтальной оси от кладывают расстояния до поперечников, на которых делались про-
94
меры и нивелировки, а по вертикальной оси откладывают отметки дна реки, уровень условный и уровень высоких вод, а также от метки бровок правого и левого берега реки.
Отметки дна |
1G |
SP S |
^ |
|
|
й |
«р pi |
|
\г> & *»еэ£> |
— с |
о |
|
— |
— |
|
||
СМ |
C v ~ 3 ~ . |
|
|
Ml |
Л tf, |
СЗЧ, |
^ D ) S o » N |
«О ^ v , |
? r |
есГ |
~1 |
" J |
|
||||
|
|
а э |
°о~ |
W |
|
|
cs.- с " c^-ccTt^- |
со гч-ссГс*."ч> |
CN." с*-~сч- |
е\.~ |
tea* |
е..- |
|
||||
Отметки |
бровки |
|
*о ^ |
IT) |
|
М] и, «,ui«i |
>о <0«о>о |
V , v i v , к, |
и, |
(о |
"-"1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
прабого |
берега |
S |
щЕЧ |
Й |
|
S |
|
5" |
S? S? |
Й" S |
|
S3 |
|
5" |
|
||
Отметки |
бровки |
*0 |
S. Г*- £> |
|
|
^ |
-О |
—-. |
<Nj it |
f-j -n^ <d |
О- |
- J |
^ ^ |
C< |
t>- |
||
ледово |
берега |
1 |
0 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Отметки |
^ |
Э Й |
Э |
^ |
^ |
T~.lO |
U-i i d |
U-) |
UD |
i n |
|
рабочего уроЬня |
|
|
|
|
|
|
S |
с э o-> |
c t T O i " |
oo |
(o l O |
Q |
|
|
csto. V l |
o c c i |
оо* |
*o |
O" |
o |
o f |
—- o f |
o i |
« 0 * 0 |
|
u i |
if) |
!Q IT) |
urj |
|
|
lO' n |
^ to |
«lOi |
|
||||
Километры (
Рис. 9.4. Продольный профиль участка реки.
Под профилем помещают таблицу, в которой дают числовые значения характеристик, положенных в основу построения про филя. Масштабы для профиля подбирают с таким расчетом, чтобы изменения характеристик были отчетливо видны на чертеже.
|
9.6. Обработка результатов промеров озер |
|
|
|||||||
Обработка |
результатов |
промеров |
включает |
следующие |
ра |
|||||
боты: 1) проверку промерного журнала, |
2) приведение промеров |
|||||||||
к условному |
уровню, |
3) |
нанесение на |
контурный |
план озера |
|||||
на кальке измеренных глубин, 4) |
вычисление отметок дна в точ |
|||||||||
ках промеров, 5) проведение на кальке |
горизонталей дна или изо |
|||||||||
бат, 6) |
перенесение горизонталей |
или |
|
изобат на |
основной |
план |
||||
озера, |
7) вычисление |
морфометрических |
|
характеристик |
озера. |
|||||
Промерные точки, определенные секстантом, наносят на план протрактором. Протрактор состоит из круга с лимбом, одной неподвижной и двух подвижных линеек, снабженных микрометренными винтами и нониусом для отсчета углов с точностью Г. В центре лимба имеется круг с вырезом и иголкой для накола точек. Закрепив линейки так, чтобы образуемые ими углы были
95
равны измеренным углам, и совместив их с опорными точками на планшете, нетрудно найти положение искомой промерной точки.
Координаты промерных точек, определенных с берега теодоли том, вычисляются путем решения треугольников, а точки, засечен
ные кипрегелем, |
переносятся |
с рабочих планшетов на контурную |
||||||||||
|
|
карту |
озера. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Л, |
|
При |
составлении |
плана |
озера |
||||||
|
|
(рис. 9.5) |
сечение горизонталей или |
|||||||||
|
|
изобат |
подбирают |
в |
зависимости |
|||||||
|
|
от |
амплитуды |
колебаний |
|
отметок |
||||||
|
|
дна так, чтобы характерные особен |
||||||||||
|
|
ности рельефа дна были достаточно |
||||||||||
|
|
хорошо |
выявлены. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Основные |
морфометрические ха |
||||||||
|
|
рактеристики |
озера |
следующие: |
||||||||
|
|
1) |
длина, |
|
2) |
средняя |
|
ширина, |
||||
|
|
3) |
изрезанность |
'береговой |
линии, |
|||||||
|
|
4) |
площадь |
водного |
|
зеркала, |
||||||
|
|
5) |
объем |
воды. |
|
L — кратчайшее |
||||||
|
|
|
Длина |
озера |
||||||||
|
|
расстояние по 'поверхности |
между |
|||||||||
|
|
двумя |
наиболее |
отдаленными |
друг |
|||||||
|
|
от |
друга |
точками |
|
на |
береговой |
|||||
|
|
линии озера. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Средняя ширина озера Вср |
опре |
||||||||
|
|
деляется |
из |
отношения |
площади |
|||||||
|
|
к |
длине |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9.1) |
|
|
|
Изрезанность |
береговой |
|
линии |
||||||
|
|
К определяется как отношение дли |
||||||||||
|
|
ны береговой линии 5 к длине ок |
||||||||||
|
|
ружности |
круга, имеющего площадь, |
|||||||||
масштаб |
|
равновеликую |
с |
площадью |
озера1 : |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 Ш 600 |
800 1000 ь |
|
|
|
К = |
|
|
Ъ |
= |
|
|
(9.2) |
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
||||
Рис. 9.5. План озера в изобатах.
Площадь водного зеркала озера определяется планиметрирова нием или с помощью палетки. При наличии островов их поверх ность в площадь водного зеркала не включается.
Объем воды в озере вычисляют обычно приближенным спосо бом. Если площади, ограниченные изобатами (горизонталями), равны (01, (1)2, . . ., Wn-u а расстояния между изобатами (горн-
1 По С. Д. Муравейскому, К= |
I |
где L—длина береговой линии, / — длина |
периметра обводящей озера. |
|
|
|
|
96
зонталями) по высоте равны h\, h2, . . . , hn-\, |
то, принимая |
пло |
|
щадь поверхности |
по низшей изобате при /1М акс |
равной нулю |
(юп = |
= 0), объем озера |
получим по формуле |
|
|
< ° / | - 2 "Г |
Ал |
h |
(9.3) |
|
|||
|
|
|
п—1 • |
Средняя глубина озера /гс р определяется как отношение объема
озера к площади его зеркала |
Н м |
(9.4) |
Or |
При различного рода расчетах удобно иметь кривые зави
симостей |
между уровнем воды |
|
в озере |
и величинами его пло |
|
щади |
и |
объемов (рис. 9.6), |
т. е. со = /(Я) и V = f(H). Для
построения |
указанных зависи |
|
мостей составляют |
таблицу |
|
площадей |
и объемов |
озера при |
различных |
отметках |
уровня. |
9.7. Обработка материа
лов эхолотного промера
5
1 0
( 5
//
/
70 |
/ |
1 |
|
|
1 / |
|
\ |
/
/
/
/
/
/
/
/у
//
/У
эхолотом |
со стрелочным |
ука |
|
10 |
20 |
30 |
40 |
45,5.10ЕV м3 |
|
|
|
|
|
|
|||
зателем глубин, например |
эхо |
О |
5 |
10 |
|
I2,ZJ0WM2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
лотом ЭПО-10, материалы про |
Рис. 9.6. Кривые |
зависимостей: |
||||||
меров представляют в виде- |
|
=/(#); |
2) |
V=f(tf). |
|
|||
записей в промерном журнале. |
|
|
|
|
|
|
||
Обработка |
их при этом ничем |
не отличается от обработки |
проме |
|||||
ров наметкой или лотом. |
По |
материалам |
промеров может быть |
|||||
составлен профиль пли план русла в горизонталях или изобатах. При производстве промеров эхолотами с самописцами мате риалы промеров получаются в виде эхограмм с записью линии дна в определенном вертикальном масштабе, обычно 1 : 100, при этом глубины в любом месте профиля могут определяться непосредст венным отсчетом по сетке, нанесенной на эхолотной бумаге, или измерением масштабной линейкой. Для использования эхограмм при составлении плана водоема или профилей необходимо произ
вести их |
обработку, |
которая заключается в приведении профиля |
к одному |
заданному |
горизонтальному масштабу. Горизонтальный |
масштаб профиля на эхограмме может быть непостоянным по длине профиля в связи с непостоянством скорости движения про мерного судна вдоль створа. Для приведения к одному масштабу
7 |
Гидрометрия |
97 |
используют оперативные отметки, обозначающие на эхограмме ме ста засечек. Расстояния между засечками должны быть опреде
лены. Если засечки делались с берега теодолитом |
(см. рис. 8.8), |
то расстояния от базиса до каждой точки засечки |
определяются |
по измеренному углу и длине базиса; после этого можно опреде лить расстояния между засечками на эхограмме.
Затем для каждого участка профиля определяют горизонталь ный масштаб путем деления расстояния между засечками на эхограмме, взятого в сантиметрах, на соответствующее расстояние
Рис. 9.7. Обработка |
эхограммы |
|
|
графическим способом. |
|
А\В\ |
— вспомогательная |
линия: |
Д:В2 |
— линия профиля |
в м а с ш т а б е |
|
плана. |
|
в натуре (тоже в сантиметрах). Например, расстояние на эхограмме 5 см, а соответствующее расстояние в натуре 50 м, тогда
масштаб равен дщ - |
= 1 : 1000. |
Масштаб каждого |
участка выписывают на эхограмме. Затем |
на линии записи дна намечают характерные точки и нумеруют их. Пользуясь определенными ранее масштабами, вычисляют расстоя ния от базиса до каждой точки. Зная глубины и расстояния до то чек, вычерчивают профиль створа в нужном масштабе.
Обработку эхограммы можно делать графическим способом (это удобно при небольшой длине записи). Для этого на эхограмме ниже линии дна проводят вспомогательную горизонтальную пря
мую А\В\ |
(рис. 9.7), |
на которую сносят точки характерных |
глубин, |
|
и против этих точек |
выписывают значения |
глубин с учетом |
срезки |
|
уровней. |
На эхограмме проводят линию |
условного (срезочного) |
||
98