Геодезия

Скорость течения у сооружений на реке необходимо знать для составления проектов укрепления берегов и дна у сооружений, для суждения о возможной силе удара судов и плавающих в воде предметов при столкновении их с опорами моста, а также для расчета величины расхода воды.

Определение скоростей течения

Скорость течения можно определять при помощи поплавков. При этом применяются способы:

• по створам,

• засечками на створы угломерным инструментом с берегов,

По этому способу в районе работ устанавливают водомерный пост и на нем ведут наблюдения.

Место установки инструмента выбирают как можно выше над рекой и так, чтобы с этого пункта был бы хорошо виден участок реки в районе наблюдения скоростей.

Затем тщательно определяют координаты точки стояния инструмента путем привязки к плановой основе или к пикетажу линии и ее отметку геометрическим нивелированием от репера водомерного поста. Далее выбирают пусковой створ и закрепляют его 4—2 вехами.

Для измерения скоростей течения не только на поверхности, но и на глубине в любой точке живого сечения русла применяется особый прибор — вертушка.

Вертушка

Вертушка состоит из трех основных частей: лопастей Л, корпуса В и хвостовой части С.

Прибор погружается в воду, самоустанавливается с помощью хвостовой части лопастями против течения. Лопасти при этом под напором текущей воды начинают вращаться.

Опытами установлено, что средняя скорость течения по вертикали определяется точнее всего, если измерять скорости в пяти точках вертикали (пятиточечный способ): у поверхности воды и на глубинах на 0,2h, 0,6h, 0,8h и у дна, где h — глубина воды на данной вертикали.

Если глубина воды не превосходит 1,5 м, применяют трехточечный способ, измеряя скорости у поверхности на глубине 0,6h у дна, и, наконец, при глубине менее 1 м скорость измеряют одноточечно на глубине 0,6h

Вычисление расхода воды можно производить на основе определения скоростей течения поплавками или вертушкой.

Определение скоростей течения поплавками

Определение расхода воды по скоростям, установленным при помощи поплавков, показано на графике:

• график вычерчивается на миллиметровой бумаге.

Черчение графика определения расхода воды

Расход воды по скоростям, установленным при помощи вертушки, можно определить аналитическим и графомеханическим способами.

Аналитический способ

Аналитический способ прост, но недостаточно точен. Сначала для каждой вертикали подсчитывается средняя скорость по формуле:

гдеv_пов,v_0,2h, и т.д.— скорости воды у поверхности и на определенной глубине.

Для водоснабжения станций, расположенных в относительно маловодных районах, приходится нередко устраивать водозабор на малых водотоках.

Водозабор на малых водотоках

Чтобы получить необходимый запас воды, эти водотоки перегораживают плотинами. Создаваемое при этом водохранилище должно обладать определенным запасом емкости, так как при весенних и ливневых паводках в нем оседает ил и емкость его постепенно уменьшается.

Поэтому через определенные промежутки времени, в зависимости от интенсивности заиливания, необходимо производить съемку водохранилища для проверки его емкости и установления объема ила, подлежащего удалению.

Практический пример вычисления объема водохранилища: задача — для показанного на рисунке водохранилища нужно вычислить объем при наивысшей допустимой отметке уреза воды 22,4ми низшей отметке дна 19,4 м.

Решение. Объем воды между соседними горизонталями рассчитываем по первому способу (формула VIII.1):

Водопровод на железнодорожной станции обычно состоит из следующих отдельных, но взаимно связанных сооружений (см. рис.83):

• водоприемных устройств,

• всасывающей трубы,

• насосной станции,

• напорного трубопровода,

• водонапорной башни или наземных напорных резервуаров и разводящей сети.

Ниже описаны геодезические работы по проверке плана и продольного профиля устройств водоснабжения, необходимого для расчета мощности насосов и возможной интенсивности подачи воды в отдельные точки разводящей сети.

Для проверки профиля канализации нужно сначала в управлении дороги получить документы и чертежи, относящиеся к устройству канализации.

По этим данным и с участием сведущих лиц производят осмотр всех устройств канализации в натуре и составляют схему их взаимного расположения.

На основе полученных таким образом материалов намечают план геодезических работ по составлению продольного профиля и технического отчета о состоянии устройств и сооружений канализации.