 |
Геодезические работы при проектировании и строительстве водохранилищ
|
|
|
|
11.1. Изыскания для проектирования прудов.
Для водоснабжения населенных пунктов, орошения части земель, занимаемых под огороды и сады, для разведения рыбы и т. д. необходимо строительство прудов и водоемов.
При выборе места под пруд решающее значение имеет рельеф местности, источник водоснабжения и геологическое строение ложа будущего пруда. Под пруд следует намечать такие части рельефа, при наличии которых необходимое количество воды может быть собрано на наименьшей площади. В этом отношении выгодно намечать будущий пруд на площади глубокой и узкой долины или лощины с крутыми берегами. Если такое место под будущий пруд удовлетворяет геологическим и гидрологическим требованиям, т. е. вода в пруду будет хорошо сохраняться, а не уходить в землю, и что в пруд будет поступать достаточное количество воды, то здесь нужно произвести подробную съемку и нивелировку. Эти работы должны охватить район, в котором центральное положение должно занимать место будущей земляной плотины, водослива, возможной гидростанции или мельницы (рис. 21), а затем площадь работ должна быть расширена вверх по уклону на все зеркало пруда и вниз за будущую плотину в район поливных земель.
Основными топографо-геодезическими работами при этом являются сгущение высотного и планового обоснования. Перед началом работ по сгущению высотного обоснования собирают схемы, каталоги марок и реперов имеющихся нивелировок. После сбора материалов их анализируют, приводят к единой системе высот и на топографических картах масштабов 1:25000 – 1:100000 наносят НПГ (нормальный подпорный горизонт). На карту наносят также существующие марки и реперы. После этого составляют проект дополнительного высотного обоснования, проектируют нивелирные ходы III и IV классов. Места расстановки реперов размещают, возможно, ближе к контуру водохранилища. Постоянные реперы по нивелирным ходам проектируют через каждые 6 км, а временные – через 3 – 4 км. Для реперов устанавливают единую нумерацию по всему водохранилищу.
|
|
|
Плановое обоснование необходимо для съемки контура водохранилища. Для этого составляют схему имеющихся пунктов триангуляции и полигонометрии. По окончании полевых работ по созданию дополнительного планового обоснования вычисляют координаты пунктов.
Съемочные и нивелирные работы могут производиться теодолитом и нивелиром раздельно или сразу одним тахеометром, либо мензулой с кипрегелем. Участок под проектируемую плотину должен быть особенно тщательно закреплен в натуре знаками, снят в крупном масштабе (1:1000, 1:2000) и пронивелирован по квадратам со сторонами 10 – 20 м. Здесь, по геодезическим данным, с привязкой к реперам, производится разведочное, геологическое бурение. Так как по предварительным соображениям высота гребня плотины над землей должна быть установлена, то съемка и нивелировка площади выше плотины должна производиться на район, высоты которого больше отметки гребня плотины, во всяком случае с охватом бровок откосов лощины (рис. 22).
При нивелировании, тахеометрической или мензульной съемке, помимо съемки ситуации, следует особенно внимательно снимать рельеф дна будущего пруда до уреза будущего зеркала воды и выше, до бровок лощины, примерно по квадратам, со сторонами 25 – 50 м.
В результате такого нивелирования и съемки составляется план в масштабе 1:2000 или 1:5000 с горизонталями через 0,25 – 0,5 м. Подобная же работа производится в районе ниже будущей плотины.
Подобные пруды и водохранилища могут быть образованы на сухих балках или лощинах, в долинах ручьев и малых речек. В первом случае расчет на заполнение пруда водой строится на задержании плотиной весенней талой воды и воды ливней, а во втором случае поставщиком воды в пруд служит естественный водоток.
|
|
|
Для предварительного расчета возможного поступления воды при проектировании прудов необходимо произвести соответствующие гидрологические подсчеты, основанные на изучении водных источников, метеорологических данных и на изучении топографии водосборной площади пруда (рис. 23).
Рис. 23
Последняя работа выполняется по имеющимся подробным топографическим картам, а иногда требует производства дополнительных топографических работ по выяснению на месте водораздельной линии водосборной площади, уклонов местности и характерных особенностей всей поверхности (залесенность, распаханность и т. д.). Дно проектируемого пруда подвергается геологическому исследованию при помощи буровых скважин, привязываемых в плановом и высотном отношениях к геодезической основе (пикетам и реперам). Земли ниже плотины, предназначенные для полива, кроме съемки и нивелировки, подлежат почвенному обследованию, привязанному также к геодезической основе.
По составленному нивелирному плану окончательно устанавливается высота гребня плотины и производится проектирование различных гидротехнических и мелиоративных сооружений (плотины, водослива, каналов, оросителей и т. д.) (рис. 24).
Рис. 24
Некоторые особенности в проектировании прудов представляют пруды, предназначенные для рыбоводства, но геодезические работы производятся, как описано выше.
Рыбоводные пруды разделяются на пруды нагульные, в которых производится нагул рыб-годовиков или на пруды в виде целого прудового хозяйства с большим основным нагульным прудом выше или ниже плотины. В первом случае это большие и глубокие пруды (до 2 – 3 м глубины), которые наполняются весной паводковыми водами и спускаются осенью для облова рыбы. Системы прудов ниже плотины: нерестовые пруды, в которых выращиваются мальки, или особые мальковые рассадные пруды; выростные пруды; зимовальные; нагульные и др.
Все эти пруды обносятся земляными валами и должны иметь выровненное дно с определенным уклоном, что выполняется по нивелирным отметкам.
|
|
|
11.2.. Вынос в натуру контура водохранилища
Особого внимания требует выполнение геодезических работ при определении на месте границ зоны затопления после наполнения вновь образуемого водохранилища вследствие постройки на реке плотины. На стадии рабочих чертежей осуществляют вынос в натуру запроектированного контура водохранилища.
Эти границы нужно намечать по плану или карте с горизонталями, определяя по горизонталям распространение ожидаемого зеркала водохранилища по плану и высоте. При наличии очень хороших, подробных планов или карт вопрос решается просто установкой от реперов нивелиром ряда точек с заданной высотой, но при отсутствии таких карт нужно нивелиром или тахеометром в натуре наметить и нанести на карту непрерывный ряд точек с требуемой высотой. В верхней части длинного водохранилища дело осложняется еще и тем, что при наличии поступления воды в водохранилище из втекающей в него реки, горизонт воды в водохранилище постепенно повышается, образуя кривую подпора, высоты воды на которой будут выше горизонта воды в водохранилище.
Чтобы определить контур водохранилища на местности, отыскивают и обозначают точки с высотами, равными кривой подпора. Кривая подпора не совпадает с горизонталью, поэтому ее всю разбивают на участки, условно принимаемые как горизонтальные. Эти участки показывают в ведомости, начало и конец их совмещают с четкими контурами местности. При выносе контура водохранилища с рабочего хода возможны три способа: 1) нивелирный ход проходит по контуру водохранилища (контур незастроен и незалесен); 2) нивелирный ход проходит вне контура водохранилища, а точки контура определяют как промежуточные (при застроенности и залесенности контура); 3) нивелирный ход прокладывают по контуру или вне контура водохранилища и точки его определяют тригонометрическим нивелированием (при угле наклона ν > 10°). Выбор способа зависит от рельефа местности, степени застроенности и залесенности ее, срока наполнения водохранилища водой. Длина рабочего хода, который прокладывают в прямом и обратном направлении, не должна превышать 10 км.
|
|
|
При выносе точек контура водохранилища геометрическим нивелированием определяют отсчет b (до см) по рейке:
b=(HА-HНПГ)+a,
где a – отсчет по рейке, установленной в точке А с известной отметкой HА.
Погрешность в выносе контура зависит от поперечного уклона местности. При ν=2 – 10°; 10 – 20° и 20 – 30° погрешности в определении b не должны превышать 10, 15 и 30 см. После закрепления на местности контура водохранилища точки контура соединяют хордами, длина которых не должна превышать 300 – 400 м. Углы поворота таких линий закрепляют постоянными знаками – деревянными столбами. Места для установки знаков выбирают не ближе чем за 3 м от дорог и мест, подверженных оползанию и размыву. Контур водохранилища может быть также вынесен барометрическим нивелированием с точностью 2 – 3 м.
Разница между проектным и действительным горизонтами воды на местности может быть иногда значительной. Для определения погрешности расстояния ΔЅ (рис.) и при ν<3° пользуются приближенной формулой
,
где Δh – погрешность в высотной разбивке контура.
Например, при Δh=0,2 м и ν=2° ΔЅ=6 м.
Решают также обратную задачу: задавшись значением ΔЅ, определяют, с какой точностью следует выносить контур водохранилища.
Рис. Вынос контура водохранилища в натуру (случай 1)
При гидрологических изысканиях выполняют и другие топографо-геодезические работы – разбивают створы и устанавливают их точность, определяют положение скоростных вертикалей, проводят аэрофотосъемку, например при определении направлений течений на крупных водоемах, и др.
Таким образом, в результате обследования местности по линии горизонтали затопления на местности устанавливаются граничные столбы. Если линия затопления проходит вдоль крутого берега, ошибка по высоте не будет иметь существенного значения, но при пологих берегах даже малые погрешности в определении высоты границы зоны затопления могут вызвать значительные изменения положения границ в плане. При ошибке по высоте в 0,1 м, на ровной местности с углом наклона в 10′, граница затопления переместится на 34 м, а ошибка в 0,2 м даст перемещение в 67 м.
Приложение А.
Основные типы опорных межевых знаков(ОМЗ)
Рис.1. Бетонный пилон
Рис.2. Бетонный монолит
Рис.3. Железная труба
Рис.4. Деревянный столб
Рис.6. Марка (штырь, болт)
Приложение Б
ТИПЫ ЦЕНТРОВ И РЕПЕРОВ
(ЗНАКОВ ДОЛГОВРЕМЕННОГО И ВРЕМЕННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ).
|
|
|
ПРИМЕРНЫЕ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ.
ГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИВЕДЕНИЯ
(ЦЕНТРИРОВОЧНЫЙ ЛИСТ)
Типы центров и реперов
1 - бет. якорь диаметром 50 см
2 - асб. цементная или железобетонная
(диаметр 12 - 16 см) труба, заполненная
бетонным (цементным) раствором
3 - рельс
4 - болт диаметром 16 - 20 мм
5 - металлические скобы
6 - слой цементного раствора
7 - уголок 50 х 50 мм
Центр пункта триангуляции, полигонометрии 4 кл. и 1, 2
разрядов, в районах сезонного промерзания грунтов
1 - чугунный колпак с крышкой
2 - противокоррозионный слой
3 - металлические скобы
4 - бет. монолит в виде усеченной четырехгранной пирамиды
5 - металлическая диаметром 35 - 60 мм асбоцементная, железобетонная с бетонным заполнением труба, железобетонный пилон круглого (80 - 60 мм) или прямоугольного сечения, рельс любого профиля
Стенной знак пункта полигонометрии 4 кл. и 1, 2 разрядов
1 - отверстие диаметром 2 мм для установки визирного приспособления
Примечание. Стенной знак может использоваться как стенной репер
Типы знаков долговременного закрепления съемочных сетей
2. Бетонный монолит (усеченная 4-гранная пирамида)
3. Железная труба, рельс, уголковое железо с бетонным якорем
4. Деревянный столб, установленный на бетонный монолит
5. Пень свежесрубленного дерева, обработанного под столб
Типы знаков временного закрепления съемочных сетей
(плановых и высотных)
Примеры построения полигонометрических сетей
1. Одиночный полигонометрический ход
2. Схема полигонометрических ходов с одной узловой точкой
3. Схема полигонометрических ходов с двумя узловыми точками
Условные обозначения
исходные пункты триангуляции и исходные дирекционные направления
определяемые пункты полигонометрии
узловые точки ходов
Список литературы
1. ГУГК Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. – М.: Недра, 1976.
2. Инструкция по межеванию земель. Комитет Российской Федерации по земельным ресурсам и землеустройству. – М.: Роскомзем, 1996.
3. Основные положения по созданию опорной межевой сети. – М.: Госкомзем России, 2000.
4. Инструкция по нивелированию І, ІІ, ІІІ и ІV классов.
5. Г.А. Федотов Инженерная геодезия. – М.: Высшая школа, 2002. – 463 с.
Оглавление
Стр.
3.2. Микротриангуляция.
3.3. Методы геодезических засечек и четырехугольников без
диагоналей.
3.4. Закрепление пунктов съемочных сетей.
3.5. Привязка полигонометрических ходов к стенным знакам.
3.5.1. Привязка хода к одному пункту геодезической сети.
3.5.2. Привязка хода к двум пунктам геодезической сети спосо-
бом прямой засечки
3.5.3. Привязка хода к двум пунктам геодезической сети спосо-
бом обратной засечки
3.5.4. Привязка хода к пунктам геодезической сети наземно-космическим способом.
3.6. Высотное съемочное обоснование
4. Кадастровые карты (планы) и их точность.
4.1.1. Понятие о кадастровых картах
4.1.2. Цифровые и электронные топографические карты
4.2. Точность, детальность и полнота планов.
4.3. Масштабы планов.
4.4. Точность изображения рельефа.
4.5. Точность измерений на плане.
4.6. Корректирование плана.
5. Межевание земельных участков.
5.1. Проложение теодолитного хода
5.2. Определение координат углов поворота и обмеры границ землепользований.
5.2.1. Контроль работ по координированию точек
5.3. Камеральная обработка материалов.
|
|
|
