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.
Для съемки водохранилища работы организуют в зависимости от местных условий.
Работы по съемке водохранилища
Если водохранилище имеет открытые и доступные со всех сторон берега, то работы ведут следующим образом: вдоль водохранилища по одному из его берегов, предпочтительно перпендикулярно к оси плотины, разбивают магистральный ход, желательно прямолинейный.
Через равные расстояния, обычно через 20 м от этой магистрали в сторону водохранилища разбивают поперечники, которые закрепляют по крайней мере двумя вехами на одном берегу, если водохранилище имеет ширину не более 200— 300 м, или четырьмя вехами — по две на каждом берегу — при большей ширине.
Каждая пара вех, образуя створ, должна быть хорошо видна с любой по створу точки зеркала водохранилища. Чтобы обеспечить промеры глубин русла через равные промежутки, можно такие же створы разбить на плотине и на противоположном ей конце водохранилища.
Если водохранилище извилистое или расположено в закрытой местности (берега его заросли лесом или кустарником), то для прокладки магистрали необходимо прорубать просеку, а магистраль может оказаться ломаной. В этом случае створы разбивают только от магистрали, чаще всего к ней перпендикулярно.
Порядок производства работ по измерению глубин также будет иной, чем в открытой местности.
Промер глубин. Перед началом промера глубин желательно поставить в районе водохранилища репер и нивелировкой передать на него отметку с ближайшей станции.
Затем вблизи репера у уреза воды забивают вровень с поверхностью ее кол и определяют его отметку.
Если промеры глубин в один день закончить нельзя, а уровень воды в водохранилище меняется, то нужно забить в воду у берега свайку, к ней прибить отрезок рейки с сантиметровыми делениями и определить отметку нуля ее по привязке к реперу.
По этой рейке записывается отсчет в каждый день промеров в начале работы и в конце работы. По этим данным можно по интерполяции определить уровень воды при измерениях глубин на отдельных створах.
Промеры глубин ведут с лодки или плота. На них садятся три-четыре человека (техник и двое-трое рабочих).
В открытой местности техник следит за тем, чтобы промер глубин производился в момент прохода лодки через точку пересечения двух створов, и производит запись их, один рабочий направляет лодку по поперечному створу, ориентируясь по выставленным на берегах вехам, другой — гребет. В тихую погоду управлять лодкой может один рабочий.
Для промеров применяется наметка (шест) диаметром около 6 см.
Учитывая, что в водохранилищах во многих местах дно заилено, наметка должна иметь внизу уширение в виде деревянного кружка диаметром 10—12 см или фланца от трубы.
Если водохранилище извилистое и продольные створы отсутствуют, то точки промеров на поперечном створе определяют засечками с одного или с двух берегов. Точки для установки теодолита выбирают так, чтобы углы пересечения линии визирования со створом были не меньше 30°.
Чтобы проще было вычислить расстояние АС (рис. 81), точка О стояния инструмента выбирается на линии OA, перпендикулярной к линии створа АВ, и на расстоянии от створа не менее половины длины створа.
Тогда расстояние: АС=ОА*tgφ,
где φ — угол между базисом OA и направлением визирования ОС.
Чтобы получить положение точек промера равномернее, эти промеры производят с лодки через одинаковое число гребков веслами. В момент промера глубины подается сигнал об отсчете угла стоящему у теодолита технику, не выпускающему лодку из поля зрения трубы.
В закрытой местности разбивают только створы поперек водохранилища.
Обычно в этом случае трудно производить засечки теодолитом и положение точек промера на створе определяют по дальномеру.
Для этого на берегу, в точке пересечения магистрали и створа, устанавливают теодолит-тахеометр и ориентируют по створу.
На лодке или плоту, с которых производят промер глубин, укрепляют отвесно дальномерную рейку, обращенную к теодолиту делениями. По этой рейке производится отсчет по дальномеру по сигналу с лодки в момент промера глубины.
Если ширина водохранилища свыше 300 м, то отсчеты по дальномеру можно производить двумя теодолитами, установленными на противоположных берегах. На лодке устанавливают в этом случае двустороннюю рейку или две односторонние.
Моменты промера глубин назначает техник по числу гребков веслами, как при засечках.
План водохранилища
После окончания промеров, зная отметку горизонта воды при промере, находят отметки дна в каждой точке промера.
После этого составляют план водохранилища в масштабе 1:2000 — 1:500 (рис. 82):
На этот план наносят точки всех промеров и выписывают их отметки. По этим отметкам проводят горизонтали через 1,0 или 0,5 м, а также наносят линию уреза воды.
По такому плану в горизонталях можно определить объем воды в водохранилище. Для этого определяют с помощью планиметра (или иным способом) площади по урезу воды и внутри каждой горизонтали ниже уреза.
Расчет объема водохранилища
Объем водохранилища получается как сумма объемов слоев воды между соседними горизонталями. Объем каждого слоя можно найти с достаточной для данной цели точностью по формуле:
Несколько точнее объем воды между двумя соседними горизонталями можно вычислить по формуле:
Объем части водохранилища между плоскостью самой нижней горизонтали в нем и самой низшей точкой дна можно выразить формулой:
где:
Sn — площадь внутри нижней горизонтали,
hH — разность отметок нижней горизонтали и низшей точки дна.
Общий объем водохранилища будет равен:
В следующей статье смотрите пример вычислений объема водохранилища.
§
