Геодезические изыскания для строительства гидротехнических сооружений

Содержание и объем геодезических изысканий зависят от вида гидротехнического строительства и стадии его проектирования. При проектировании большинства гидротехнических сооружений геоде­зические работы выполняют для составления топографических и гидрографических планов и продольных профилей рек, а также для обслуживания геологических, гидрологических и других специаль­ных работ. Трассирование подъездных автомобильных дорог и же-лезнодожных путей, линий электропередач и связи, других линей­ных сооружений также входит в состав геодезических изысканий.

Геодезической основой для изысканий гидротехнических соору­жений служат все известные виды обоснования, включая триан­гуляцию, полигонометрию, аналитические сети, геодезические за­сечки, теодолитные ходы и нивелирные сети. При исследовании рек

применяют магистральные теодолитные и нивелирные ходы, про­кладываемые вблизи русла реки по обоим берегам, если ширина реки превосходит 150 м.

Проектируют гидротехнические сооружения, как правило, в две стадии: проект и рабочие чертежи. Составлению проекта гидротех­нического сооружения в некоторых случаях предшествует предва­рительное проектирование. Так, для гидроузла предварительное проектирование состоит в разработке схемы использования реки, а для крупного канала — в составлении технико-экономического обоснования.

Для разработки схемы использования реки, когда намечаются отдельные ступени каскада ГЭС и определяются наивыгоднейшие отметки подпорных уровней, применяют продольный профиль.

Продольный профиль реки — это вертикальный разрез по линии наибольших глубин (фарватеру) или по середине (оси) реки. Вод­ную поверхность реки на продольном профиле изображают в виде ломаной линии, имеющей различные уклоны. Для составления про­дольного профиля производят нивелирование уровней (урезов) поды в точках, расположенных через 2...3 км вдоль реки, и проме­ряют глубину по фарватеру или осевой линии реки. Нивелирова­ние урезов воды производят от реперов магистральных нивелирных ходов, прокладываемых по одному берегу для рек шириной до 500 м и по обоим берегам при ширине реки более 500 м.

Так как за время нивелирования уровень воды в реке может измениться, то продольный профиль составляют на какую-то выбранную дату, регулярно наблюдая за изменением уровней на специально оборудуемых на реке водомерных постах. Простейший водомерный пост представляет собой постоянно закрепленную в воде рейку, по которой регулярно отсчитывают положение уровня воды в реке.

Для больших равнинных рек продольный профиль составляют в масштабах 1:500000—1:1000000, для малых равнинных и гор­ных рек — в масштабах 1: 50 000 — 1: 100000.

При разработке схемы использования реки определяют в пер­вом приближении границы затоплений и объем водохранилищ ка­скада. Для этого используют топографические карты речной до­лины в масштабах 1:25000 —1:100000 с сечением рельефа горизонталями соответственно через 5...20 м для больших равнин­ных рек и в масштабе 1:25 000 с сечением рельефа через 2...5 м для горных и малых равнинных рек. На этой же стадии проектирова­ния, если необходимо определить места размещения сооружений гидроузла, жилых поселков и участков разведки строительных ма­териалов, используют топографическую съемку в масштабах 1: 5000— 1: 10000 с сечением рельефа горизонталями через 2...5 м.

Для составления проекта гидроузла выполняют наибольший объем геодезических работ. Наилучший створ и размещение соору­жений гидроузла выбирают на планах в масштабах 1:2000 — 1: 5 000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5...! м. По ство­рам плотин каскада промеряют глубину реки. Производится ком-

 

плекс геодезических работ по привязке геологических выработок, по трассированию линейных сооружений, по съемке площадок под разработку карьеров строительных материалов, для размещения жилых поселков, производственных баз и др.

Для составления рабочих чертежей здания ГЭС, судоходных шлюзов, участков примыкания плотин к берегам, насосных и водо­заборных станций, подводящих и отводящих каналов, пристаней, детальной застройки жилых поселков и т. п. применяют топографи­ческую съемку в масштабах 1: 500— 1: 1 000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5...! м. На этой же стадии проектирования на местность выносят запроектированный контур водохранилища, а также окончательные варианты трасс подъездных железнодорож­ных и автомобильных путей, линий электропередач и связи, под­земных инженерных сетей и др. Производят подробные технические изыскания линейных сооружений.

Значительные по объему геодезические работы выполняют при проектировании искусственных водохранилищ. Помимо топографи­ческих съемок при рабочем проектировании на территории будуще­го водохранилища производят работы по выносу в натуру его кон­тура, т. е. по определению границы затопления. Положение точек контура водохранилища отыскивают нивелированием. Для опреде­ления координат точек контура водохранилища по ним проклады­вают теодолитный ход.

Изыскания для составления технического проекта магистраль­ных каналов в основном сводятся к составлению топографических планов в масштабе 1:5000 или 1:10000 на полосу местности шири­ной 1...5 км, в пределах которой затем проектируют канал. При рабочем проектировании осуществляют трассирование и закреп­ление на местности оси канала. Выполняют также съемки площадок сооружений на канале в масштабах 1:1000—1:2000. Геодезическое обоснование, создаваемое для изысканий каналов, отличается бо­лее высокой точностью, чем при изысканиях других линейных со­оружений. Плановое обоснование создается в виде ходов полигоно-метрии, а высотное в зависимости от проектируемых уклонов — нивелированием IV, III, а иногда и II класса.

При гидротехнических изысканиях производят гидрографические (русловые) съемки на участке прибрежной полосы и русла реки. Съемку берегов производят до границы, превышающей наивысший уровень разлива воды на 1 м. Масштабы русловых съемок зависят от стадии проектирования, ширины и особенностей реки. Так, для рек шириной до 100 м планы составляют в масштабах 1:1000 — 1:2000, для рек шириной от 100 до 300 м — в масштабах 1:2000 — 1:5000, для рек шириной более 300 м — в масштабах 1:5000 — 1:10000.

Если съемку выполняют для целей судоходства, то рельеф под­водной части реки изображают на планах изобатами — линиями равных глубин. Например, на планах масштабов 1:1000 — 1:2000 изобаты проводят соответственно через 0,25 и 0,50 м, а на планах масштабов 1:5000 и 1:10 000 —через 0,5 и 1 м. 196

На планах русловых съемок почти отсутствует ситуация и глав­ное значение для них имеет точность промеров глубин. При про­мерных работах задача сводится к измерению глубины и к опреде­лению планового положения промерной вертикали (точка, где из­меряется глубина).

Глубину реки в простейшем случае измеряют наметкой (рис. 136), представляющей собой деревянный шест прямоугольного или

Рис. 136. Наметка

Рис. 137. Схема засечки про­мерной вертикали

круглого сечения диаметром 40... 60 мм, длиной не более 5... 7 м с нанесенными (обычно через 50 мм) делениями. На нижнем конце шеста делают металлическую оковку. Погрешность в измерении глубин наметкой в зависимости от характера дна составляет в среднем 30...50 мм.

На больших и глубоких водоемах при значительном объеме про­мерных работ применяют эхолот, с помощью которого можно вести промеры глубин непрерывно с автоматической записью результатов измерений профиля дна. Речными эхолотами измеряют глубину от 0,5 до 40 м с погрешностью не более 0,1 м.

Плановое положение промерных вертикалей может быть опре­делено различными способами: оптическим дальномером, промером со льда, прямой угловой засечкой, применением радиотехнических

средств.

Оптический дальномер применяют на нешироких и неглубоких реках, когда дальномерную рейку можно установить на дно в тре­буемом месте.

Промеры глубин со льда ведут по предварительно обозначен­ным на льду точкам, располагаемым по промерным поперечникам

(створам).

На широких судоходных реках плановое положение промерных вертикалей (рис. 137) определяют прямой угловой засечкой с кон­цов разбиваемого на берегу базиса. Лучше всего, когда базис раз­бивают перпендикулярно промерному поперечнику. Тогда для оп-

ределения расстояния / от точки А с известными координатами до промерной вертикали М достаточно измерить угол Р) в точке О и, зная длину базиса Ь\, вычислить 1=--Ъ\(^ Р].

Положение точки М можно определить графически с помощью мензулы, устанавливаемой в точке О. Для контроля разбивают вто­рой базис &₂ и вторым теодолитом одновременно измеряют угол р₂. Длина базисов должна быть не меньше половины ширины реки. Промерное судно (лодку-, катер) на створе АВ исполнитель, веду­щий измерение глубины с судна, обычно устанавливает визуально по вехам.

При сплошной русловой съемке засечки промерных вертикалей ведут с точек магистрального теодолитного хода, прокладываемого по берегам реки. Промерные поперечники располагаются на рас­стоянии от 20 до 50 м один от другого в зависимости от ширины реки, масштаба съемки и характера рельефа дна. Расстояние меж­ду промерными вертикалями на поперечнике также колеблется от 5 до 20 м.

При больших объемах промерных работ, когда глубину изме­ряют эхолотом, плановое положение промерных вертикалей опре­деляют радиотехническими средствами.

Перед началом промеров на каждом поперечнике у уреза воды забивают кол в уровень с водой. Его отметку определяют техни­ческим нивелированием от ближайшей точки высотного обоснова­ния. Кроме того, положение уровня воды регулярно фиксируют на водомерном посту. Если уровень меняется более чем на 20 мм, то в результаты измерений глубин вводят поправки для приведения их к одному моменту времени.

⇐ Предыдущая29303132333435363738Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: