Принцип выбора участка реки для организации свайного водомерного поста и проведения гидрометрических работ.

Участок реки, где планируется организация гидрологических створов, должен быть прямолинейным на протяжении, по крайней мере, пяти ширин меженного русла реки. Русло должно быть устойчивым, иметь правильную форму поперечных сечений, с однообразной шириной, глубиной и продольным уклоном водной поверхности, не иметь рукавов. Течение реки должно наблюдаться по всей ширине как в период межени, так и в половодье. На участке поста при любой высоте уровня не должно быть водоворотов, обратных течений, а также мертвых пространств – без течения.[2]

Правила установки свай и урезных кольев.

На выбранном участке реки устанавливается свайный водомерный пост. Число свай должно быть достаточным для удобного измерения всех горизонтов воды – от самого низкого до самого высокого. Обычно разность высот головок двух соседних свай составляет 0,4-0,8 м [2] . Но могут быть иными в зависимости от крутизны склонов берега (но не превышают 1 м – длины стандартной водомерной рейки). Самая высокая свая должна располагаться выше уровня высоких вод (УВВ), а низкая – ниже уровня низких вод (УНВ), т.е. ниже минимального уровня воды (меженного) – рис.1, раздел 1.3. Число свай, как видно из вышеназванного, зависит от крутизны склона и амплитуды изменения уровня воды (УВ). Нумерация свай ведётся сверху вниз, начиная с номера 1.

Сваи должны располагаться на одной линии (створе), перпендикулярно стрежню^[1] реки. Сваи забиваются в грунт так, чтобы 0,1-0,25 м торчало над землей. В центре головки сваи забиваем гвоздь для точного определения точки наблюдения за уровнем и получения отметки этой точки путем нивелировки.

Урезные колья забиваются по всем выбранным поперечникам (створам) на границе вода – берег вровень с поверхностью воды. Перед началом нивелировки все урезные колья выравниваем с поверхностью воды. (Сначала их забивают чуть выше уровня воды и выравнивают одновременно по всем поперечникам перед началом нивелировки) рис. 2, раздел 1.3.

Планово-высотное обоснование выбранного участка реки.

1.2.3.1.Назначение постоянного начала для создания плановой основы (магистраль), привязка магистрали и поперечников по буссоли и проведение ватерпасовки берегов).

Итак, первым этапом организации водомерного поста был выбор участка реки для проведения работ (см. п.1.2.1.).

Далее – для начала создания плановой основы назначаем постоянное начало (ноль отсчёта при построении плана участка реки) – магистраль. Магистраль разбивается параллельно стрежню¹ реки на берегу (обычно на левом, для удобства построения графиков). Перпендикулярно стрежню¹, на магистрали (через 10 м) назначают поперечники, забивая магистральные колья (МК) и нумеруют их сверху вниз по течению реки (рис.2, раздел 1.3). По всем выбранным поперечникам забиваем урезные колья (УК) на границе вода – берег вровень с поверхностью воды (правила установки УК см. п.1.2.2). Выбирается гидрометрический створ – поперечник, содержащий свайный водомерный пост. Номер УК совпадает с номером профиля и магистрального кола (МК) данного профиля.

Затем определяем азимут магистрали с помощью буссоли (поставив рейку на первом магистральном колу, а буссоль на – последнем) и азимуты поперечников (с магистрального на урезный кол каждого профиля).

Далее производим ватерпасовку (полуинструментальную съемку берегов) от магистральных до урезных кольев каждого поперечника. Сначала в характерных точках рельефа и рядом со сваями (в гидрометрическом створе) забиваем пикетажные колышки (ПК). Затем получем горизонтальные проложения (горизонтальная рейка выравнивается с помощью ватерпаса) и превышения (с помощью вертикальной рейки) для всех точек поперечника. 

Одновременно заполняем журнал ватерпасовки, зарисовывая абрис (рис.3, раздел 1.3) (вид с боку, с нанесением пикетов (ПК), свай (СВ), магистральных (МК) и урезных кольев (УК) каждого профиля, записывая азимут магистрали и поперечников, описываем характер подстилающей поверхности (дёрн, камни, песок и т.п.).

Далее следует камеральная обработка журнала ватерпасовки (см. п. 5.2.1., 5.5)

Высотная привязка всех свай и урезных кольев, путем проведения их нивелировки и привязки к реперу, а также нивелировка точек правого берега и получение отметки уровня высоких вод по меткам высоких вод.

Для высотной привязки плана – выбирается репер (Rp) – точка с известной отметкой.

Устанавливаем нивелир (не ближе 3-х метров от снимаемых точек, желательно 7-10 м), так чтобы горизонт инструмента (ГИ) был выше репера и первой сваи (рис.4, раздел 1.3).

Нивелир даёт горизонтальный луч (ГИ), отметку которого мы получаем, установив на точку (свая, репер), отметка которой известна (задняя на рис.4 – это репер, раздел 1.3) нивелирную рейку и прибавив к отметке этой точки чёрный отсчёт по рейке (r₁). Отметку точки с неизвестной отметкой получаем вычитанием из ГИ чёрного отсчета (r₂), установленной на ней рейки (точка CВ-1). Все отсчёты записываем в журнал нивелировки.

До тех пор, пока ГИ пересекает рейку, установленную на точке с неизвестной отметкой – это будет первая стоянка (до CВ-2 (последней точки, которую видно) – это передняя точка съёмки, CВ-1 – промежуточная (см. рис. 4, раздел 1.3)).

Для контроля точности установки рейки записываем три показания для каждой точки (отсчёт по чёрной стороне рейки, по красной и считаем пятку рейки (разница красного и чёрного отсчёта). Пятка не должна отличаться более чем на 1 мм от точки к точке. Если рейка односторонняя, то для проверки ее вертикальности можно пользоваться ватерпасом или медленно покачивая рейку через вертикаль во время съемки в сторону нивелира, снимать минимальный отсчёт, который соответствует вертикальному положению рейки.

Если ГИ не пересекает рейку (CВ-3 на рис. 4, раздел 1.3), то нивелир необходимо переставить – это будет стоянка 2 и т.д. Теперь задним отсчётом будет последняя полученная ранее отметка – отметка сваи 2 (CВ-2) в данном примере.

Таким же образом, нивелируем все сваи (включая подводную) и все урезные колья. Для контроля качества съёмки урезов проверяем полученные отметки урезов, они должны уменьшаться сверху вниз по течению (соответственно, отсчёты по рейке должны увеличиваться). Если это не так, то необходимо переставить нивелир выше первого урезного кола и снова произвести измерения, организовав новую стоянку и привязавшись к любой свае с известной отметкой (задняя) для получения нового горизонта инструмента.

Порядок проведения нивелировки точек противоположного берега.

С тем, чтобы нанести впоследствии точки противоположного берега на план, нивелир нужно установить на следующую стоянку над одной из свай (СВ3, рис.5, раздел 1.3). Отметки свай мы уже знаем см. выше). ГИ, в данном случае, получаем, прибавив к отметке сваи расстояние от головки сваи до оси визирования (рис.6, раздел 1.3).

Отсчёты производим только по чёрной стороне рейки по трём нитям дальномера: средняя (ср) – для получения отметки точки (как было описано выше), верхняя (в) и нижняя (н)– для получения расстояний до этой точки. Если видны все 3 отметки, то расстояние вычисляем по формуле: (в-н)∙100, если все 3 нити не видно, то (в-ср)∙200 или (ср-н)∙200, переводим расстояния из миллиметров в метры и записываем в журнал нивелировки (т.к. все отсчеты при нивелировке в миллиметрах получаем).

Итак, нивелировку начинаем с уреза воды на первом поперечнике и нумеруем точку 1-1. Поднимаемся на полметра (не менее 500 мм по средней нити) и снимаем точку 1-2 и т.д., пока видим рейку, затем переходим к урезу следующего поперечника 2-1 и т.д. (см. рис. 5, раздел 1.3). Если мы, сняв все точки с данной стоянки не достигли уровня высоких вод (УВВ), то устанавливаем нивелир на новую стоянку (над выше расположенной сваей – СВ1, рис 5, раздел 1.3) и считаем новый горизонт инструмента.

Уровень высоких вод (УВВ) определяем по меткам высоких вод, установив рядом с меткой нивелирную рейку, снимаем отсчёт только по средней нити и находим отметку земли, затем отмеряем по рейке высоту метки высоких вод над землёй (hтравы) (рис.7, раздел 1.3) и записываем всё в журнал нивелировки. Прибавив к отметке земли высоту травы мы получим отметку уровня высоких вод (УВВ).

Далее проводим камеральную обработку журналов нивелировки и ватерпасовки (рисунок 9, 10, раздел 5.5) и начинаем построение плана участка реки (рисунок 8, раздел 1.3) (см. разделы: 5.2.1, 5.2.2, 5.3.8, 5.5)