База нормативной документации: www.complexdoc.ru

7.5. Аэрогидрометрические работы

Учитывая исключительную ценность данных гидрометрических наблюдений на реках для разработки проектов, а также высокую стоимость этих работ, их многодельность и приуроченность к периоду прохождения паводков на водотоке, особую значимость при производстве гидрометрических работ приобретает применение аэрометодов (Шумков И.Г. Речная аэрогидрометрия. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 208 с).

Аэрофотосъемка позволяет оперативно определять скорости и направления течений, расходы воды, высоты уровней, направления судовых ходов и направления льдин (Пособие по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки: ПМП-91 (к СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы)/ ПКТИТС. - М., 1992. - 413 с). Аэрофотосъемку для получения натурных гидрометрических данных применяют на реках с шириной русла более

100 м.

Летно-съемочные гидрометрические работы выполняют в пасмурные дни с высокой сплошной облачностью. В солнечную погоду аэрогидрометрические работы целесообразно проводить утром или вечером, когда солнечные блики не попадают в объектив аэрофотокамеры (АФА).

Перед началом летно-съемочных работ готовят сосуды с индикатором в количестве (7.2):

N = 2·а·п, где

(7.2.)

а - число промерных точек (вертикалей) на створе наблюдений;

п - общее число измерений в период прохождения паводка.

Перед вылетом сосуды заполняют жидким индикатором и устанавливают в самолете или вертолете для последующего их сброса при измерениях скоростей.

Сосудом для индикатора служит бутыль емкостью 0,75 л с пластмассовой пробкой с отверстиями по окружности на верхней ее поверхности. Чтобы индикатор беспрепятственно выходил из бутыли, она должна занять на дне вертикальное положение, для чего к нижней ее части прикрепляют балласт.

Поверхностные скорости определяют на основе измерения по перекрывающимся аэрофотоснимкам смещения мелких, плывущих по течению реки предметов (специально пущенных поплавков, льдин, пены, щепок, струй индикатора и т.д.) (рис. 7.12).

275

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 7.12. Изображение поверхностных поплавков на смежных аэрофотоснимках I

и II:

О, О' - главные точки снимков; m - точки, фиксированные индикатором; а-а и а'-а'- постоянный створ

Разность расстояний (х' - х) представляет собой смешение поплавков в масштабе аэрофотоснимков за интервал времени аэросъемки. Поверхностную скорость течения в данной точке речного потока определяют по формуле (7.3):

где

(7.3)

- высота полета, м;

fk - фокусное расстояние АФА, мм;

Dt - интервал аэрофотосъемки, с.

Смещение поплавков на аэрофотоснимках под воздействием течения аналогично разности продольных параллаксов Dр. При стереофотограмметрическом методе измерений поверхностную скорость (в м/с) определяют по формуле (7.4):

276

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

где

(7.4)

Dр - разность продольных параллаксов, мм.

Определение поверхностных скоростей таким способом возможно лишь в том случае, если в зоне взаимного перекрытия аэрофотоснимков изображены оба берега реки или какие-либо опорные точки (острова, бакены, буйки и т.д.). Точность определения поверхностных скоростей при таком способе составляет ±

0,05 м/с.

Определение расходов воды с помощью аэрофотосъемки основано на работе поплавков-интеграторов, представляющих собой жидкость, которая выливается из сосудов при соприкосновении их с дном. В зависимости от скорости всплытия поплавка unoд, глубины потока и средней скорости течения на вертикали поплавок появится на поверхности на расстоянии Ln от места его выпуска (рис. 7.13, а).

Рис. 7.13. Измерение расходов воды методом поплавков-интеграторов: а - траектория выхода поплавка-интегратора на поверхность; б - эпюра элементарных расходов

Элементарный расход (м2/с) на вертикали определится:

q = 0,135Ln. (7.5)

Если соединить кривой точки выхода поплавков на поверхность воды, можно получить эпюру элементарных расходов в масштабе аэрофотоснимка (рис. 7.13, б). Общий расход в заданном сечении находят, определив площадь этой эпюры.

Летно-сьемочные работы при измерении расходов воды производят в следующей последовательности:

пролетают над створом наблюдений и сбрасывают сосуды с жидким индикатором;

фотографируют точки падения сосудов на поверхность воды;

277