Составление продольного профиля реки

Продольный профиль реки – это вертикальный разрез по линии наибольших глубин. Он используется при выборе места размещения ГЭС, определения напора и т.д. По продольному профилю рассчитывают характеристики кривой подпора и уточняют отметку НПУ водохранилища.

При составлении профиля выполняют следующие подготовительные работы:

1. подбор крупномасштабных планов

2. составления схемы расположения пунктов планового и высотного обоснования

3. составления схем размещения водомерных постов, станций и т.д.

4. сбор и изучение ранее составленных продольных профилей

Полевые работы:

1. рекогносцировка прибрежной полосы с целью определения наличия и сохранения пунктов и реперов, установка временных водомерных постов и т.д.

2. проложение теодолитных и нивелирных ходов

3. организация временных водомерных постов и наблюдения на них

4. выполнение промерных работ

5. составление эскизов искусственных сооружений

Продольный профиль реки – это вертикальный разрез по линии наибольших глубин. Он используется при выборе места размещения ГЭС, определения напора и т.д. По продольному профилю рассчитывают характеристики кривой подпора и уточняют отметку НПУ водохранилища.

Камеральные работы включают в себя: математическая обработка полевых измерений, определения глубин, составление и вычерчивание продольного профиля реки.

Одним из важнейших критериев проектирования гидротехнических сооружений является уклон реки, который определяется по формуле: i=h_HK/ L_HK,

где h_HK – падение уровня воды на участке между точками N и K; L_HK – расстояние между этими точками.

Точность профиля, полевых и высотных измерений будет зависеть от заданной точности уклона и выражается формулой

m_hNK≤0.073*i* L_HK=0,073* h_HK

Значения L_HK, h_HK определяются по карте.

5. Нивелирование уровней воды в реке (водомерные посты, точки однодневной связи, определения глубин).

Нивелир. включает: проложение магистрального нивелирного хода по одному из берегов и привязочных ходов между репером магистрального хода и точкой в хар-ном прогибе уровня воды в реке.

При производстве нивелирования реку делят на участки протяженностью 30-40 км. Нивелирование на каждом участке надо выполнять в течении одного дня. На концах участка устанавливают водомерные посты. Нивелирование ведут в период устойчивости уровня реки – в летнюю межень. Уровни воды фиксируются через 1-3 км на характерных точках реки, и закрепляются кольями, такие точки называются – точки однодневной связи (ТОС). Колья устанавливаются не далее чем на 1 метр от уровня воды. При необходимости контроля в характерных точках дополнительно забивают 1-2 кола на расстоянии 1-2 метра друг от друга. Установленные колья рабочим нивелированием связывают с реперами магистрального хода. Постоянные репера в магистральном ходе устанавливают через 5 км, временные через 2 км. Рабочие и примычные хода прокладывают как висячие в прямом и обратном направлении, их точность в 2 раза ниже чем у магистрального хода (обычно IV кл).

Средняя квадратическая погрешность в определении падения водной поверхности между двумя точками ТОС₁ и ТОС₂

,

где – средняя квадратическая погрешность в магистральном ходе;

() – средние квадратические погрешности рабочих нивелирных ходов и ; - предельная средняя квадратическая погрешность превышения на 1 км хода для соответствующего класса нивелирования (I класс - 0,8 мм; II - 2 мм; III - 5 мм; IV - 10 мм).

- средняя квадратическая погрешность фиксации уровней воды (для малых уклонов =5мм, обычно принимают =10мм).

Расчетная величина погрешности падения определяется из выражения

,

где - падение уровней воды между соседними точками.

Величина СКО в определении падения не должна превышать расчетной, т. е. .

Одновременно с нивелирование кольев ТОС выполняют промеры глубин по фарватеру, определяют высоты берегов и выполняют съемку ситуации. Каждый день ведут наблюдения для определения приведенного уровня (уровень в определенный момент времени, к к-му приводят все измерения для составления продольного профиля).

На продольном профиле приводят отметки дна, макс. уровень воды, отметки берегов, отметки рабочего и приведенного уровня.

Сначала необходимо по отметкам водомерных постов приведенных и рабочих уровней вычислить поправки v₁ и v₂:

, ,

где H' - приведенные отметки, Н - рабочие отметки из нивелирования.

Затем поправки за неравномерность изменений уровня воды в реке получают пропорционально расстояниям или изменениям рабочих уровней:

– по расстоянию

,

по отметкам рабочего уровня

.

Отметки ТОС приведенного уровня вычисляют, прибавляя к рабочей отметке соответствующую поправку .

Падение вычисляют по отметкам приведенных уровней падения

.

Уклон определяют по известной формуле: .

Масштаб продольного профиля зависит от его назначения, длины реки, уклонов.